注漿減阻詳解

注漿減阻詳解對于管外壁摩阻阻力，在很大大程度上可以以通過各種手手段來施加影影響。首先要要注意管子表表面的光潔平平滑，以保持持很低的摩擦擦系數(shù)。此外外極為重要的的是，管子要要盡可能避免免圓度誤差，并并保持直徑的的一致。在這這方面，如果果管子是用許許多管模制造造的，問題可可能就出現(xiàn)在在制管廠中，因因?yàn)楣苣１緛韥砭陀谐叽绻?，而且磨磨損程度也不不相同。此外外，如果管子子澆注之后脫脫模過早，或或者由于蒸養(yǎng)養(yǎng)而發(fā)生收縮縮，也會引起起這類的偏差差。管子尺寸寸的不準(zhǔn)確在在推頂時(shí)會導(dǎo)導(dǎo)致產(chǎn)生夾緊緊力，這種力力有時(shí)可能達(dá)達(dá)到很高的數(shù)數(shù)值。

若使刃刃腳比它相應(yīng)應(yīng)于管子外徑徑應(yīng)有的尺寸寸稍大一點(diǎn)，就就有可能降低低管外壁摩阻阻力。這樣能能使上層不直直接壓在管體體上。只要土土層足夠堅(jiān)硬硬，這種方法法就會取到預(yù)預(yù)期的效果。而而如果向管子子和土層之間間形成的空隙隙內(nèi)壓人支承承介質(zhì)，這種種方法的效力力更可以大大大提高，并能能維持一定的的時(shí)間，從而而足以頂進(jìn)一一段相當(dāng)長的的管路，再則則，支承介質(zhì)質(zhì)在起支承作作用的同時(shí)，也也可以作為潤潤滑劑起到減減少摩阻力的的作用。對支承一潤滑介介質(zhì)的要求

對支承承一潤滑介質(zhì)質(zhì)的要求，可可以根據(jù)摩擦擦定律推算出出來。

摩擦定定律概要

除了不不在這里討論論的滾動摩擦擦之外，可將將摩擦區(qū)分為為：

a）粘粘附摩擦（與與靜摩擦相同同）；

b）滑滑動摩擦。

在粘附附摩擦和滑動動摩擦的情況況下都存在如如下的關(guān)系：：

Ｔ＝N·μ式中

N———法向力；

T———切向力；

μ———摩擦系數(shù)；；

摩擦系系數(shù)μ是一個(gè)材料料常數(shù)，與滑滑動面和滑動動物體的表面面性質(zhì)有關(guān)，而而卻不以接觸觸面積F的大小為轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)移。

無量鋼鋼系數(shù)μ在粘附摩擦擦的情況下，一一般大于滑動動摩擦?xí)r的數(shù)數(shù)值，因?yàn)樵谠谡掣侥Σ恋牡那闆r下，表表面會由于經(jīng)經(jīng)常存在的不不平度而被“楔緊”。

滑動摩摩擦又可分為為：

b1）干摩擦；；

b2）液體摩擦擦。

在干摩摩擦?xí)r，滑動動體和滑動面面直接接觸，在在液體摩擦的的情況下，滑滑動體和滑動動面則被潤滑滑介質(zhì)隔開

在滑動動摩擦的情況況下。滑動體體和滑動面之之間存在相對對速度。

在干滑滑動摩擦的情情況下，摩擦擦系數(shù)μ與相對速度υ無關(guān)。

在液體體滑動摩擦的的情況下，視視在摩擦系數(shù)數(shù)μ則相隨滑動動體和滑動面面之間液體的的流動阻力而而變化。流動動阻力則取決決于液體的運(yùn)運(yùn)動粘滯度和和流動速度。根根據(jù)流體動力力學(xué)可知，流流動阻力與流流動速度的平平方成正比。在兩個(gè)互相接觸觸的物體之間間，起作用的的是一個(gè)比壓壓：P=N/F在液體摩擦的情情況下，作用用在潤滑液體體上的是一個(gè)個(gè)流動壓力：：

p’=f（υ2）

若p==p’，物體和潤潤滑介質(zhì)便處處于平衡狀態(tài)態(tài)。這時(shí)運(yùn)動動的物體就“漂浮”在滑動面上上。

如p＞＞p’，潤滑介質(zhì)質(zhì)便會從運(yùn)動動物體和滑動動面之間的縫縫隙中逐漸被被擠壓出去，直直到液體摩擦擦轉(zhuǎn)變?yōu)楦苫瑒幽Σ翞橹怪?。液體摩擦擦的前提在于于，無論物體體和滑動面都都必須是不透透水的。如果果潤滑介質(zhì)能能夠滲人物體體或滑動面，而而又不以同樣樣的數(shù)量給予予補(bǔ)充，那么么液體摩擦就就會變成干摩摩擦。

從摩擦擦定律得出的的結(jié)論．

按照摩摩擦定律來考考慮，對于頂頂管施工可以以得出完全明明確的結(jié)論如如下：

a）為為了保持較小小的推頂力，干干摩擦須以盡盡可能小的摩摩擦系數(shù)μ為前提。管管子表面的光光滑，能使摩摩擦系數(shù)降低低。管子表面面的機(jī)械加工工和涂抹減摩摩劑，同樣都都能起到減小小μ值的作用。

b）在在干摩擦的情情況下，管子子表面在推頂頂過程中會被被周圍上層磨磨毛，因而使使摩擦系數(shù)增增大。所以在在項(xiàng)管距離較較大時(shí)，一般般多采取液體體摩擦的方式式。

C）液液體摩擦須以以管子和土層層之間存在潤潤滑介質(zhì)為前前提，也就是是說，須將潤潤滑介質(zhì)壓人人其間。

d）潤潤滑介質(zhì)必須須保持一定的的厚度方能有有效。

e）管管子和土層間間必須存在一一定的空隙，也也就是說，要要留出一定的的空隙，以便便在壓人潤滑滑介質(zhì)后能夠夠形成所需厚厚度的一個(gè)液液體層。

f）管管子和土層之之間充滿潤滑滑介質(zhì)的空隙隙，在整個(gè)推推頂過程中必必須保持不變變。要作到這這一點(diǎn)，潤滑滑介質(zhì)必須能能夠阻止土層層落到管壁上上，亦即潤滑滑介質(zhì)必須承承受著各種具具體條件下起起作用的上壓壓力來托住土土層。因此，在在潤滑介質(zhì)中中必須經(jīng)常保保持相當(dāng)于土土應(yīng)力的液壓壓。這樣，潤潤滑介質(zhì)同時(shí)時(shí)也起著支承承介質(zhì)的作用用。交承壓力力的反作用力力則由頂進(jìn)管管來承受。

g）為為了形成管子子和土層之間間所需的空隙隙，刃腳直徑徑的取值最好好稍大于頂進(jìn)進(jìn)管直徑。

h）對對粘性很小的的土壤來說，推推頂時(shí)在刃腳腳周圍產(chǎn)生的的松散地帶便便能形成管子子和土層之間間所需的空隙隙，因而不需需要刃腳直徑徑大于管徑。

i）上上層和管子之之間既已形成成空隙，就必必須在土層落落到管體一上上以及土壓力力上升達(dá)到全全值之前將支支承-潤滑介質(zhì)充充入其中。事事后再來克服服土壓力將土土層從管壁上上推開是不可可能的。一旦旦周圍土壤的的某些顆粒接接觸管壁并被被土層壓附在在管壁上，立立即便會發(fā)生生于摩擦，即即使隨后壓人人潤滑介質(zhì)，情情況仍然如此此。

k）可可以把頂進(jìn)管管看作是不透透水的。管子子接頭在整個(gè)個(gè)推頂過程中中應(yīng)保持密閉閉。

l）土土層總是多少少有些透水的的。因此，支支承一潤滑介介質(zhì)必須起到到的另一作用用，即在于封封閉管子周圍圍土層的空隙隙，以便在土土層中造成一一個(gè)不透水的的環(huán)形地帶，從從而阻止支承承-潤滑介質(zhì)滲滲入土層。

m）為為了能夠封閉閉土層的空隙隙而又不致流流失到土層中中去，支承-潤滑介質(zhì)必必須具有足夠夠高的運(yùn)動粘粘滯度。

n）為為了取得盡可可能小的視在在摩擦系數(shù)μ，又需要支支承-潤滑介質(zhì)的的運(yùn)動粘滯度度較低一些。

o）支支承-潤滑介質(zhì)不不得對頂進(jìn)管管材料（鋼、鋼鋼筋混凝土、石石棉水泥或塑塑料混凝土）和和接頭材料（鋼鋼和橡膠）造造成侵蝕。

P）支支承-潤滑介質(zhì)不不得污染地下下水。

膨潤土土礦物懸浮液液能夠最充分分地滿足對支支承-潤滑介質(zhì)提提出的一切要要求。作為支撐-潤滑滑介質(zhì)的膨潤潤土

18990年，美國的的福特·本頓首先發(fā)發(fā)現(xiàn)了膨潤上上。它的主要要成分和對于于它作為支承承一潤滑介質(zhì)質(zhì)的性能起著著決定作用的的，乃是其中中叫作蒙脫土土的一種粘土土礦物，這種種礦物以其位位于法國南方方的蒙脫英里里翁礦床而得得名。在德意意志聯(lián)邦共和和國的巴伐利利亞，則有著著大約一千萬萬年前作為風(fēng)風(fēng)化產(chǎn)物形成成的一些酸性性火山質(zhì)玻璃璃凝灰?guī)r礦可可供這方面的的應(yīng)用。

蒙脫土土是一種層狀狀結(jié)構(gòu)的結(jié)晶晶氫化硅酸鋁鋁。硅酸鹽多多層體是一種種三層結(jié)構(gòu)，其其中包括一層層SｉO4四面體、一一層氫氧化鋁鋁八面體和一一層SｉO4四面體。蒙蒙脫土晶體即即由許多這樣樣的硅酸鹽疊疊層組成。蒙蒙脫土晶體遇遇水膨脹，與與此同時(shí)水分分子便滲入各各個(gè)疊層之間間。于是兩個(gè)個(gè)蒙脫土疊層層之間的距離離就加大了一一倍。晶體內(nèi)內(nèi)部膨脹現(xiàn)象象的原因，則則在于疊層內(nèi)內(nèi)部電荷分布布的不均勻。

我們可可以設(shè)想，在在靜止下來的的膨潤上懸浮浮液中，薄片片狀的蒙脫上上微粒形成一一種紙牌房子子式的結(jié)構(gòu)，其其中這些微粒粒以它們的角角隅和棱緣彼彼此接觸或互互相支撐。一一旦靜止?fàn)顟B(tài)態(tài)被擾亂，例例如由于攪拌拌、振動或泵泵送等等，于于是大多數(shù)的的“紙牌房子”坍塌下來，因因而在靜止?fàn)顮顟B(tài)下凝結(jié)起起來的懸浮液液就會變成溶溶膠。當(dāng)這種種溶膠再次靜靜止下來，薄薄片狀的蒙脫脫上微粒又會會彼此搭在一一起形成紙牌牌房子式的結(jié)結(jié)構(gòu)，于是溶溶膠重新凝固固。懸浮液每每當(dāng)靜止便結(jié)結(jié)成凝膠，一一旦運(yùn)動起來來又變成溶膠膠，這種從靜靜止?fàn)顟B(tài)到運(yùn)運(yùn)動狀態(tài)以及及從運(yùn)動狀態(tài)態(tài)又回到靜止止?fàn)顟B(tài)的結(jié)構(gòu)構(gòu)交替，可以以永無止境地地重復(fù)下去，這這樣的特性便便叫作觸變性性。

作為頂頂管施工中的的支撐-潤滑介質(zhì)，膨膨潤土的重要要特點(diǎn)即在于于它的膨脹性性能。這一點(diǎn)點(diǎn)須取決于薄薄片狀蒙脫俄俄土微粒的大大小和數(shù)量。

膨潤土土主要有兩類類，即鈣膨潤潤土和鈉膨潤潤土上。

它們的的區(qū)別在于起起決定作用的的蒙脫土是鈣鈣蒙脫上還是是鈉蒙脫土。

在膨潤潤土含量相同同情況下，鈉鈉膨潤土懸浮浮液中所含極極薄的硅酸鹽鹽疊層片的數(shù)數(shù)量，約為鈣鈣膨潤上懸浮浮液中所含數(shù)數(shù)量的15到20倍。由于這這種極薄的硅硅酸鹽疊層片片的數(shù)量大得得多，便有利利于蒙脫土微微粒形成紙牌牌房子式的結(jié)結(jié)構(gòu)，因而亦亦有利于提高高懸浮液的膨膨脹性能，這這樣既可改善善懸浮液在溶溶膠狀態(tài)下的的流動性，也也能改善懸浮浮液在凝膠狀狀態(tài)下的固結(jié)結(jié)性。所以鈉鈉膨潤土比鈣鈣膨潤土更適適用于頂管施施工。

而巴伐伐利亞礦層卻卻只含有膨脹脹性能較差的的鈣膨潤土。

但鈣蒙蒙脫土有一個(gè)個(gè)特性，亦即即其中化合的的鈣離子可以以用鈉離子來來置換。通過過這樣的離子子交換，鈣膨膨潤土的性能能會有很大的的變化，從而而被賦予鈉膨膨潤上的優(yōu)良良特性。

由于銷銷膨潤土和通通過鈉離子置置換而活化的的鈣膨潤土——也叫作活性性膨潤土——能夠最大程程度地滿足頂頂管施工中提提出的要求，因因而下面的討討論便以這兩兩種膨潤土為為基礎(chǔ)。

化學(xué)分分析表明，膨膨潤土中大約約有56％的二氧化化硅和20％的氧化鋁鋁，二者共同同構(gòu)成了蒙脫脫土上晶體的的基本物質(zhì)。與與此相對應(yīng)，礦礦物組成中也也有75％的蒙脫土土。篩分析也也很值得注意意，根據(jù)篩分分析，膨潤土土中粒徑小于于0.025毫米的占55％。

膨潤土土加水?dāng)嚢杓醇闯蓱腋∫?，這這里對水質(zhì)的的要求和拌制制混凝土?xí)r一一樣。判斷膨膨潤土懸浮液液是否適于用用作支承一潤潤滑介質(zhì)的標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)在于它的的物理特性。而而對后者起決決定作用的，主主要是懸浮液液中的膨潤土土含量。表2中按照每立立方米制成懸懸浮液中含有有30、40、60和80公斤膨潤上上的四種情況況，分別列出出了各種懸浮浮液的主要參參數(shù)。

首先從從容重的數(shù)據(jù)據(jù)中可以看出出，膨潤土含含量對容重的的影響不大。在在我們所考察察的試樣上，容容重大致變化化于1020到1050公斤/米3之間，因此此只是稍高于于純水的容重重。所以膨潤潤土懸浮液也也可以在水下下頂管施工中中用作支承潤潤滑介質(zhì)，無無需顧慮懸浮浮液因容重不不同而流失，故故而對膨潤土土懸浮液來說說，容重并不不是一個(gè)重要要的判斷標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)。反之，流變變極限測量結(jié)結(jié)果都表明，無無論在運(yùn)動狀狀態(tài)或是靜置置狀態(tài)下，懸懸浮液中的膨膨潤土含量都都對流變極限限有很大的影影響。正如事事先的考慮所所預(yù)見到的，流流限在運(yùn)動狀狀態(tài)下達(dá)到了了下限值。觀觀察表2可以看出，膨膨潤上含量從從每立方米30公斤增加到60公斤時(shí)，亦亦即在膨潤上上含量增大一一倍的情況下下，運(yùn)動流限限從22.4克（力）／／厘米2上升到204克（力）／／厘米2，因此也就就是提高到大大約9倍，當(dāng)膨潤潤土含量從40公斤／米3增加到80公斤／米3時(shí)，同樣也也是在增大一一倍的情況下下，可以看到到大致相同的的比率。這時(shí)時(shí)運(yùn)動流限從從44.6克（力）／／厘米2上升到439克（力)/厘米2，亦即增大大到10倍左右。

靜置一一分鐘后的比比率也類似于于流動狀態(tài)下下的情況。在在這種條件下下，當(dāng)膨潤土土含量從30公斤／米3增加到60公斤／米3時(shí)，流限從42.8克（力）／／厘米2提高到320克（力）／／厘米2，即增大到7.5倍。當(dāng)膨潤潤土含量從40公斤／米3增加到80公斤／米3時(shí)，流限則則以100：696—1：7的比例提高高。

最后，在在靜置24小時(shí)的情況況下，當(dāng)膨潤潤上含量從30公斤／米3增加到6０公斤／米米3時(shí)，流限比比率為198：1265一1：6，80公斤／米3含量的相應(yīng)應(yīng)數(shù)值則限于于現(xiàn)有的測量量技術(shù)條件而而無法測出。

因此得得出的結(jié)論是是，膨潤土含含量增加一倍倍，可使膨潤潤上懸浮液的的支承作用提提高到7至10倍。但是這這也意味著，若若膨潤土含量量減少１／2，支承作用用就可能降低低到1／10。所以，確確定懸浮液中中的膨潤上含含量，便有著著如此重大的的意義。

得到的的另一個(gè)結(jié)論論是，在從運(yùn)運(yùn)動狀態(tài)過渡渡到靜止?fàn)顟B(tài)態(tài)時(shí)，流限的的增大須取決決于懸浮液中中的膨潤土含含量。

在每立立方米懸浮液液中含30公斤膨潤土土的情況下。靜靜置1分鐘后的流流限以42.8：22.4==1.9：1的比率增大大。在膨潤土土含量為40公斤／米3的情況下，靜靜置1分鐘后的增增大比率已達(dá)達(dá)100：44.6==2.2：1。然而在膨膨潤土含量為為60公斤／米3情況下，這這一比值卻降降低到320：204＝1．6：1，以及在膨膨潤土含量為為80公斤／米3的情況下，比比率仍為696：439=11.6：1。

靜置224小時(shí)后的流流限與運(yùn)動狀狀態(tài)下的比率率，在懸浮液液中的膨潤上上含量為30公斤／米3時(shí)是22.4：198=1：8.8，在40公斤／米3的情況下是44.6：584=1：13.3，在60公斤／米3的情況下是204:11265=11:6.2，而對于80公斤／米3的含量，則則已無法取得得測量值。

在將膨膨潤上懸浮液液用作支承-潤滑介質(zhì)的的情況下，靜靜止?fàn)顟B(tài)的流流限值與運(yùn)動動狀態(tài)的流限限同樣具有重重要意義：

靜止?fàn)顮顟B(tài)下的流限限值決定著懸懸浮液是否適適于用作支承承介質(zhì)，運(yùn)動動狀態(tài)下的流流限值則決定定著懸浮液是是否適于用作作潤滑介質(zhì)。

當(dāng)運(yùn)動動流限與靜止止流限之比為為1：6到1：10（最大1：15）時(shí)。膨潤潤上懸浮液便便完全能滿足足這兩個(gè)方面面的要求。

流限值值適用于膨脹脹過程業(yè)已最最后完結(jié)的懸懸浮液。這種種膨脹過程的的性質(zhì)，在于于水已滲入了了構(gòu)成蒙脫土土晶體的硅酸酸鹽疊片的晶晶層中。致使使層間距離增增大起來。水水對微小蒙脫脫土晶體的滲滲透過程以及及水滲入更小小得多的晶層層之中都需要要時(shí)間。這就就是膨脹時(shí)間間，攪拌越充充分．膨脹時(shí)時(shí)間就越短，否否則在水和膨膨潤土的混合合料未獲充分分?jǐn)嚢璧那闆r況下，膨脹時(shí)時(shí)間就會延長長許多倍。攪攪拌取得良好好效果的前提提，是要有足足夠長的攪拌拌時(shí)間，至少少要有半個(gè)小小時(shí)，有時(shí)甚甚至可能需要要若干小時(shí)。另另一個(gè)前提是是要求膨潤土土不留余渣地地充分溶解在在水中，盡可可能使每一個(gè)個(gè)膨潤土顆粒粒都被水包圍圍著。最后，在在攪拌時(shí)不要要讓空氣進(jìn)入入水和膨潤土土的混合料中中，因?yàn)榭諝鈿鈺恋K水滲滲入蒙脫土晶晶體。再則，膨膨脹時(shí)間也會會受到混合料料溫度的影響響。高溫（夏夏季溫度）可可使膨脹時(shí)間間縮短，低溫溫（冬季溫度度）則使膨脹脹時(shí)間延長。當(dāng)當(dāng)溫度低于零零度時(shí)，膨脹脹過程即告中中止，但混合合料并不會遭遭到破壞。解解凍后膨脹過過程又會重新新繼續(xù)下去，在在這種情況下下，須將凍結(jié)結(jié)的時(shí)間計(jì)入入膨脹時(shí)間之之內(nèi)。

在攪拌拌效果良好的的情況下，攪攪拌過程結(jié)束束后即已能夠夠達(dá)到80％左右的最最終流限，而而在攪拌效果果不良的情況況下，這一比比值則降低到到大約35％。由此可可見，在攪拌拌效果良好和和高溫條件下下，經(jīng)過5個(gè)小時(shí)的膨膨脹時(shí)間后即即已達(dá)到最終終流限。反之之，在攪拌效效果不良和低低溫條件下，則則需要24小時(shí)方能達(dá)達(dá)到最終流限限。

對于膨膨脹過程是否否已經(jīng)結(jié)束，需需要仔細(xì)地進(jìn)進(jìn)行觀察，因因?yàn)榕蛎洸怀涑浞值膽腋∫阂阂环矫嫫鸩徊坏街С凶饔糜?，另方面也也會由于隨后后的膨脹而引引起膨潤土管管路的堵塞，并并且引起頂進(jìn)進(jìn)管與周圍土土層之間表觀觀摩擦系數(shù)的的上升，從而而可能導(dǎo)致提提高頂進(jìn)阻力力。

對充分分膨脹的膨潤潤上懸浮液來來說，流限在在靜止?fàn)顟B(tài)下下可達(dá)到上限限值。如懸浮浮液變?yōu)檫\(yùn)動動狀態(tài)，例如如由于搖動、振振動或泵送等等等，立刻又又出現(xiàn)流限的的下限值，這這便是流動狀狀態(tài)下的流限限，或者也可可以說是運(yùn)動動流限。一且且再次靜止下下來，流限又又會升高，經(jīng)經(jīng)過一定時(shí)間間之后再次達(dá)達(dá)到其上限值值。

懸浮液液經(jīng)每次靜止止之后都可以以達(dá)到流限的的上限值。然然而在達(dá)到最最終流限之前前，如果懸浮浮液又變?yōu)檫\(yùn)運(yùn)動狀態(tài)，那那么流限的升升高過程便也也可能中斷。

蒙脫土土微粒在紙牌牌房子式結(jié)構(gòu)構(gòu)上的變化，用用我們的肉眼眼是看不見的的，但卻可以以通過流限的的變化測量出出來，因此一一種懸浮液的的觸變性也是是可以為我們們的感官所覺覺察的，而這這種觸變性作作為懸浮波物物相任意多次次的轉(zhuǎn)變，我我們可以將它它表示為

凝膠→←溶膠膨潤土懸浮液在在疏松土層中中的應(yīng)用

在無粘粘性的疏松土土層中以及在在粘性很小的的土壤中，例例如在砂礫土土中，若不采采取其它輔助助措施，土層層由于本身極極不穩(wěn)定，以以致在刃腳推推進(jìn)之后立刻刻就會坍落在在管壁上。所所以對這類土土壤來說，膨膨潤土懸浮液液的支承作用用尤其具有重重要意義。為為了起到這種種支承作用，先先決條件是要要盡可能準(zhǔn)確確地掌握膨潤潤土懸浮液在在砂礫上中的的特性。膨潤潤上懸浮液將將滲入土層的的孔隙內(nèi)，充充滿孔隙，并并繼續(xù)在其中中流動。流速速取決于孔隙隙的橫斷面與與懸浮液的流流變特性，同同時(shí)也取決于于壓漿壓力。因因此為了在同同樣的壓漿壓壓力下達(dá)到相相同的滲入深深度，在孔隙隙橫斷面很小小的細(xì)粒土層層中便需要低低流限的懸浮浮液，面孔隙隙橫斷面較大大的粒粒土層層則需要高流流限的懸浮液液。在克服流流動阻力的過過程中，壓漿漿壓力隨著滲滲人深度的增增加而成比例例地衰減，所所以相應(yīng)每一一種壓漿壓力力，都有一個(gè)個(gè)完全確定的的滲人深度。

為了便便于了解滲入入過程，可以以把上層看作作是一條條許許多毛細(xì)管的的總和。圖7顯示了一條條圓形橫斷面面的毛細(xì)管中中的流動過程程。

這樣的的一條毛細(xì)管管必然會對其其中穿流的流流動介質(zhì)、在在這里即是對對膨潤上懸浮浮液產(chǎn)生一個(gè)個(gè)阻力W。

W=τ·U·l=τ·2·r·π·l

為了克克服這一阻力力便需要一個(gè)個(gè)壓力：

PP＝p·F

＝p·r2·π

只要P＞W(wǎng)，毛細(xì)管中中的介質(zhì)便向向前流動。一一當(dāng)流動阻力力大到與作用用于介質(zhì)的壓壓力P相等，即。

W=PP流動過程即停止止。由此可知知平衡條件為為

τ·2·r·π·l=P··r2·π或

(τ·2·l))/r=p

根據(jù)據(jù)這一關(guān)系式式可以算出流流動長度，換換言之亦即滲滲入深度l=(r·p))/(2·τ)

由此可可見，滲入深深度與毛細(xì)管管的直徑和壓壓漿壓力成正正比，與懸浮浮液的流限成成反比。只要要懸浮液在毛毛細(xì)管中流動動，它便處于于流動狀態(tài)，因因而對懸浮液液起作用的便便是運(yùn)動流限限。這時(shí)懸浮浮液便具有溶溶膠的稠度。

但一當(dāng)當(dāng)懸浮液達(dá)到到可能的滲入入深度之后靜靜止下來，只只須經(jīng)過一個(gè)個(gè)很短的時(shí)間間，它的流限限便達(dá)到靜止止數(shù)值。于是是懸浮液就變變成了凝膠。

由于靜靜止?fàn)顟B(tài)下的的流限高達(dá)流流動狀態(tài)下的的10倍，因而在在這種情況下下膨潤土懸浮浮液便象泥漿漿那樣地充滿滿著土層的孔孔隙。

這樣在在管體四周的的土層中就形形成了一層密密實(shí)而有承載載能力的環(huán)套套，其厚度即即相當(dāng)于懸浮浮液的滲入深深度

現(xiàn)在，如如果在這一環(huán)環(huán)套和頂進(jìn)管管之間保持一一個(gè)相當(dāng)于土土壓力的懸浮浮液壓力，于于是懸浮液使使承受著全部部的土壓力，致致使土壓力不不再直接地，而而是經(jīng)由懸浮浮液間接地加加荷于管壁。

作為使使摩阻力降低低到最小限度度的先決條件件，最佳支承承作用的取得得須具備下列列前提：

1．在在設(shè)計(jì)時(shí)以及及在推頂過程程中準(zhǔn)確地查查明土層情況況，并根據(jù)篩篩分曲線詳盡盡地掌握土層層的顆粒分布布；

2．計(jì)計(jì)算出土壓力力，從而確定定膨潤上懸浮浮液的壓人壓壓力；

3．按按基本粒徑確確定膨潤土懸懸浮液的混合合比，并經(jīng)常常進(jìn)行檢驗(yàn)，

4．正正確地制備膨膨潤土懸浮液液;

5．保保證在全部頂頂進(jìn)管路上和和全部頂進(jìn)時(shí)時(shí)間內(nèi)都有膨膨潤上懸浮液液壓入。

其中最最重要的一點(diǎn)點(diǎn)，是必須求求得正確的混混合比。

此外必必須注意，懸懸浮液穩(wěn)定極極限大約是每每立方米懸浮浮液至少含40公斤膨潤上上。這一理論論計(jì)算結(jié)果在在實(shí)際施工中中須仔細(xì)加以以核驗(yàn)。必須須特別指出的的是，膨潤土土含量過低、因因而也就是流流限過低的懸懸浮液起不到到支承和潤滑滑作用，因?yàn)闉檫@樣的懸浮浮液會毫無阻阻力地或只受受到很小阻力力地流散到土土層中去，因因而不可能在在管體周圍形形成一個(gè)支承承環(huán)帶。

在基本本粒徑為10毫米的情況況下，要求懸懸浮液的膨潤潤土含量為60公斤／米3左右，在基基本粒徑為20毫米的情況況下，要求懸懸浮液的膨潤潤上含量為80公斤／米3左右，反之之，在基本粒粒徑為2毫米時(shí)。懸懸浮液的膨潤潤上含量為40公斤／米3即已足夠．但滑動阻力力與運(yùn)動流限限成正比。

運(yùn)動流流限在每立方方米懸浮液中中含：

40公斤膨潤上上時(shí)為44.6克（力）／／厘米2

60公斤膨潤土土?xí)r為204克（力）／／厘米2

80公斤膨潤土土?xí)r為439克（力）／／厘米2

這就是是說，在每立立方米懸浮液液中含膨潤土土60公斤時(shí)，運(yùn)運(yùn)動流限幾乎乎為40公斤／米3情況下的5倍，而在每每立方米懸浮浮液中含膨潤潤土80公斤時(shí)，則則已經(jīng)高達(dá)含含量為40公斤／米3時(shí)的10倍。

這就意意味著，如果果懸浮液中的的膨潤上含量量在全部推頂頂距離上保持持不變，那么么對粗粒土壤壤來說，由于于需要懸浮液液的膨潤土含含量較高以保保證支素作用用，故而推頂頂阻力以及因因之所需的推推頂力就會比比細(xì)粒土壤的的情況下更大大一些。

但孔隙隙～旦被膨潤潤上懸浮液充充滿，并因而而形成支撐環(huán)環(huán)帶時(shí)，于是是粗粗土壤的的狀況也就無無異于細(xì)粒土土壤了。因而而在這種情況況下，為了在在推頂過程中中支承土層，懸懸浮液中的膨膨潤土只需要要達(dá)到穩(wěn)定極極限所要求的的最小含量40公斤／米3即可。

因此,,在粗粒土壤壤的情況下，只只是直接在刃刃腳之后壓入入相應(yīng)于基本本粒徑的高含含量膨潤上懸懸浮液，而在在全部后續(xù)管管路上則可使使用稠度低得得多的懸浮液液。這樣便可可以大大降低低推頂阻力，或或者也可以說說是在相同的的推頂力下加加長推頂距離離。同時(shí)還可可以借此節(jié)省省膨潤土，并并減少中繼頂頂壓站的數(shù)目目。

為此采采用兩套膨潤潤土配拌設(shè)備備附帶兩臺壓壓漿泵和兩套套管路所需的的額外費(fèi)用，在在管徑較大和和推頂距離較較長的情況下下一般是值得得的！

壓漿時(shí)時(shí)須注意，壓壓出的膨潤上上懸浮液要盡盡可能均勻地地分布在整個(gè)個(gè)管體外圍，以以便能夠圍繞繞整個(gè)管體形形成所需的環(huán)環(huán)帶。因此，壓壓漿賴以進(jìn)行行的注射噴口口要均勻地配配置在整個(gè)管管壁圓周上。注注射噴口的間間距或數(shù)量須須取決于土壤壤允許膨潤上上向四外擴(kuò)散散的程度。在在滲透性很小小的土壤中，例例如密實(shí)的礦礦土和砂礫上上，間距就必必須縮小一些些，在疏松的的礫石土中，間間距則可以相相應(yīng)地加大。注注射噴管即可可以在整個(gè)管管壁圓周上與與一條環(huán)管連連接，也可以以分組連接，在在分組連接時(shí)時(shí)，一般是上上半固聯(lián)成一一組，下半圈圈另成一組。

為使膨膨潤土盡快地地起作用，應(yīng)應(yīng)盡量靠近刃刃腳尾部進(jìn)行行壓漿。所以以壓漿最好是是直接從刃腳腳后的第一節(jié)節(jié)管子中開始始。但實(shí)踐證證明，在壓漿漿壓力較高的的情況下，膨膨潤土將均勻勻地沿著管子子周圍擴(kuò)散，也也就是說，即即向后擴(kuò)散，也也向前擴(kuò)散。因因此便存在著著膨潤上懸浮浮液沿刃腳向向前流動、并并且又在切削削刃上流出來來的危險(xiǎn)。

在糾偏偏量頗大的情情況下，有可可能造成刃腳腳和第一節(jié)管管子之間的密密封損壞，或或者在刃腳分分成兩個(gè)部分分情況下，則則是造成切削削段和頂壓段段之間的密封封損壞，于是是膨潤上懸浮浮液就會從這這些地方滲人人工作空間。

根據(jù)這這一理由，膨膨潤上在刃腳腳后第二節(jié)管管子中開始壓壓入比較適宜宜。

膨潤土土懸浮液經(jīng)由由注射噴口壓壓人的壓力應(yīng)應(yīng)相隨所遇土土層的壓力而而變化。在膨膨潤土泵上，除除了這一壓力力之外，還會會受到一直通通向注射噴口口的膨潤上管管道的阻力。

膨潤上上管道中的壓壓力損失，由由于假設(shè)條件件并不可靠而而且經(jīng)常變化化，故而計(jì)算算很難準(zhǔn)確，因因此，對于必必須準(zhǔn)確地與與上壓力高度度保持一致的的壓漿壓力，便便有必要直接接在注射噴口口上進(jìn)行連續(xù)續(xù)的測量。

壓漿壓壓力調(diào)得過高高可能是有害害的。這時(shí)膨膨潤上懸浮液液會從注射噴噴口中涌出，在在管口周圍形形成一個(gè)高度度壓縮區(qū)。這這樣就有可能能形成栓塞，阻阻礙膨潤上懸懸浮液的繼續(xù)續(xù)流出和擴(kuò)散散。

如果一一次注入的膨膨潤上能在管管子周圍的土土層中保持不不變，那么只只要直接在刃刃腳之后注入入一次就足夠夠了。然而十十分明顯，在在推頂過程中中，膨潤土由由于流散到土土層中去而有有所消耗。鑒鑒于此，對后后續(xù)管路也必必須補(bǔ)充壓人人膨潤上，以以使管子和上上層之間空隙隙中的膨潤上上懸浮液壓力力能夠在頂進(jìn)進(jìn)管路的全部部長度上保持持與土壓力一一致。注漿孔孔的間距主要要取決于土層層的性質(zhì)、膨膨潤土懸浮液液的流變特性性、刃腳的控控上量和推頂頂速度。在許許多已完成的的工程中，注注射噴口的間間距是2節(jié)管子到5節(jié)管子以上上。注漿孔的的實(shí)際需要數(shù)數(shù)量，只有在在施工中才能能知道。為了了確保即使在在最不利的場場合下亦能提提供所需數(shù)量量的注漿孔，似似乎最好是盡盡可能每隔2節(jié)管子即留留出一些壓漿漿孔。另方面面當(dāng)然也要考考慮到，所有有注漿孔在頂頂管結(jié)束后必必須拆除和封封閉。這需相相當(dāng)大的一筆筆費(fèi)用，所以以一開始即應(yīng)應(yīng)力求間距適適當(dāng)。這一點(diǎn)點(diǎn)在很大程度度上也取決于于施工公司的的經(jīng)驗(yàn)。

膨潤上上的壓人技術(shù)術(shù)在很大程度度上仍然要依依靠經(jīng)驗(yàn)，然然而實(shí)際經(jīng)驗(yàn)驗(yàn)多半也是可可以找到理論論根據(jù)的。

盡管就就某種場合來來說，隨著管管子的推進(jìn)同同時(shí)在管子整整個(gè)圓周上和和管路全部長長度上均勻地地壓漿證明是是相宜的，而而在另一些場場合下，正確確的方法則又又可能是分段段壓漿。例如如現(xiàn)已得知，在在管子下半部部，膨潤土在在頂進(jìn)過程中中比靜止?fàn)顟B(tài)態(tài)下更容易流流出，而上半半部的壓漿則則是在管路靜靜止的情況下下更容易進(jìn)行行。因此最好好是將管子