随着我国经济水平的快速提升,轨道交通以及其他隧道工程建设呈“井喷”发展。土压平衡盾构是城市隧道施工中应用最多的工法,土压平衡盾构特点是利用切削下的土体作为开挖面的支撑介质,实现开挖面的动态平衡。密封舱的压力控制是盾构施工顺利的关键技术,盾构施工中,通过土体改良技术使密封舱以及螺旋输送机中的土体满足“塑性流动”要求,通过改变螺旋输送机出土速率来调节密封舱内压力以平衡地层中的土水压力。研究密封舱压力控制以及螺旋输送机工作机理对盾构技术发展具有重要意义,进行该研究首先要确定密封舱内压力状态改良土体的流变特性。本文选取北京典型砂卵石土层为研究对象,该地层具有砂卵石含量高、塑流性差、渗透系数大等特点,盾构施工中容易造成密封舱闭塞、结饼和刀盘磨损等问题。针对砂卵石土体特点设计可模拟密封舱压力状态的流变参数测量装置,利用坍落度实验选取符合“塑性流动状态”的改良配比土样进行流变实验,并通过直剪实验确定改良剂对土体内聚力与内摩擦角的影响。本文主要工作以及结果如下:(1)设计组装了可加压式流变装置,对四组不同配比的塑流状态的改良土体进行流变实验,选取0.05MPa、O.1OMPa、0.15MPa、0.20MPa四种压力状态下测量土体的流变参数。(2)确定压力状态下,改良砂卵石土体的流变参数变化范围:屈服应力τ0为4720Pa～11170Pa,塑性粘度μ为274Pa·s～1850Pa.s。总结了剪切应力、表观粘度、屈服应力和塑性粘度四个参数随配比、压力等级的变化规律。(3)基于Bingham流体模型,得出改良砂卵石土体的流变方程,并引入压力系数κ的概念,对Bingham流体方程进行修正,使其体现了流变参数与压力的相关性,通过对实验数据的回归分析,得出不同压力下α、β、τ’0、μ’四个参数的值。