土压平衡盾构作为盾构工法的一种,具有土层适应范围广、掘进速度快、施工质量好等优点,有着越来越广泛的应用。土体的塑流化技术是保证土压平衡盾构法成功的关键。自然状态下,土体很难达到塑流化的状态,所以必须对土体进行改良。目前,对土体进行改良的常用方法是向刀盘前或土压舱内添加泥浆、泡沫等改良材料。这些改良材料存在着性能不够优越、价格昂贵或污染严重等问题。考虑到泥浆使用的普遍性,依托地铁九号线盾构工程施工实践,针对北京特性地层(砂卵石地层),主要采下列方法对新型盾构泥浆进行研究。⑴、借鉴钻井液的相关知识,结合盾构土体塑流化的特点,引入了瓜尔胶、粘土中粒等新材料,通过一系列试验,同时对新型盾构泥浆进行性能测试,找到合理的泥浆制备方案;⑵、根据地铁九号线地层的特点,室内模拟现场土层,使用特制的设备进行土体改良试验,对新型盾构泥浆的改良效果进行评价;⑶、在室内研究的基础上,进行现场土体改良试验,以此来评价新型盾构泥浆的性能以及对土体的改良效果;⑷、根据室内试验与现场土体改良试验中出现的问题,对新型盾构泥浆制备方案和配制方法进行优化。研制的新型盾构泥浆是兼具矿物类改良材料和水溶性高分子类等生物材料为一体的低固相聚合物新型盾构土体改良剂,具有性能优越、价格合理、适用性广、安全环保的特点。