谈不要让他人的错误认知影响你的思维
《庄子·秋水》上说:“只知其然,而不知其所以然”。形容只了解表面现象,不了解事情的本质和事情的根底。学习知识和认知知识的方法很多,许多知识是传承下来的,因此大部分是知其然,而不知其所以然。有时他人传承给你的知其然是错误的时候,你如果不研究其所以然,只能是人云亦云,不能明辨是非。人类对知识的认知有时是知其然后反推其所以然,因此有时推出来的所以然不一定是对的。根据个人经验总结一下知其所以然的点,仅供大家参考。
1、盾构开挖面平衡压力计算问题
以前的盾构开挖面平衡压力是前方的水土压力(侧压力)与土舱内的压力相平衡(如图1),对于周边圆弧形刀盘实际上是开挖面前方的水土压力(自重压力与侧压力都存在)与土舱内的压力相平衡(如图2)。究其原因可能是以前的说法是直角形刀盘的平衡压力,当周边圆弧形刀盘应用后直接借用了,未研究其所以然。

图1 对于圆边圆弧形刀盘土压平衡示意图(错误的)

图2 对于周边圆弧形刀盘土压平衡示意图(正确的)
2、盾构纠偏问题:盾构纠偏要勤纠、缓纠,每环纠偏量不超过5mm。
这种说法是不正确的。盾构纠偏量是相对盾构姿态水平或垂直偏差量的变化量。盾构姿态水平或垂直偏差量是相对于设计隧道中心线(有直线也有曲线)的偏差。盾构纠偏实际上也是在转弯,转弯能力由盾构机各部件决定。当设计隧道中心线曲线半径为300米,盾构纠偏能力只有300米,那么盾构机无法向曲线半径内侧纠偏了。因此,盾构纠偏量要根据设计隧道曲线半径、盾构纠偏能力决定。向曲线外纠偏和直线纠偏相对容易,向曲线内纠偏相对困难。
3、盾构始发是否安装导轨问题
盾构始发安装导轨一般是在洞门内安装一段钢轨,当盾构始发洞门内盾体下落时,盾体落在钢轨上,防止盾体进一步低头。重点安装导轨我认为是在广州传承过来的,当时采用直径6250mm盾构,盾构主机重心距离刀盘面板约2.8米,而盾构始发刀盘顶上掌子面(围护桩为钢筋混凝土桩,需要提前破除)时刀盘面板距离托架最前端约(1+0.8+1.5=3.3)3.3米,如果在洞门环内不安装导轨,盾构主机前端将下落,无法正常掘进,因此必须要安装导轨。而现在围护桩一般采取玻璃钢纤维筋桩,不需要破除,盾构始发刀盘顶上掌子面时刀盘面板距离托架最前端支撑点还在盾构主机范围内,因此不需要安装导轨。

图3 应该装导轨的示意图
4、聚合物渣土改良能防喷涌容易结泥饼问题
以前常规的认知是聚合物渣土改良能防喷涌但容易造成结泥饼,此种说法是错误的。聚合物渣土改良能防喷涌实际上也能防结泥饼。因为结泥饼主要是渣土固体颗粒之间水少了,造成挤压成饼。加入聚合物进行改良,如果达到所需流塑状态,渣土需要加入的水较多,由于聚合物的存在将自由水转化为弱结合水存在于渣土中。由于聚合物的物理、化学和机械等作用导致渣土中加入的大量水不容易流失,渣土中水不流失,也就不会结泥饼。同时,加入聚合物的渣土外部的水不容易浸入,也不容易造成盾构掘进喷涌。
5、带压换刀压力取值问题
以前认知是带压进舱换刀时气压至少不低于水位高度,也就是土骨架完全成拱,所加气体压力平衡孔隙水压力,此说法现在看来是不正确的。当有的专家跟我说实际带压开舱时所加气压可以低于孔隙水压力(2019年)时,我坚决反对,认为从理论上是不正确的。但自从去年研究太沙基有效应力原理以来,发现以前我的认知是存在问题的。带压开舱时所加气压要与开挖面的水土压力相平衡,当土骨架全部成拱,不需要气压支撑时,所加气压支撑力与孔隙水压力的作用力相平衡就可以了,中间介质为有一定承载力的泥膜。如下示意图,泥膜外的原状土中水通道面积从给水度值推导出来,此时土舱内气压对整体面积的作用力与孔隙水压力作用在大通道面积上的作用力相平衡。因此,理论上带压所加气体压力可低于孔隙水压力,当然前提是土骨架全部成拱,不需要所加气体压力支撑。

图4 带压换刀气体压力作用力与孔隙水压力作用力平衡示意图
6、孔隙水压力是gik否能够造成土体变形问题
太沙基有效应力原理在百度上是这样解释的(如图5):

此种说法是不正确的。土试样中加水若干,由于孔隙水压力较小,不会对土试样造成影响。如果将土试样放入高压水(如30Mpa)中,土试样会对挤压成一个个的土颗粒,如果土颗粒承受不住高压水压力,会被挤压成一个个更小的土尘埃。
水的力量也是巨大的。如常说的“水滴石穿”。深海中的土不是被压密实了,而被高压水挤压成一个个小土颗粒。人不能潜入深海中也是水压的影响。因此,高压水无论是作用在岩石上、人身体上、蛟龙号上,还是土骨架上,都会对其产生压力,当无法承受其压力时都会造成所谓的“变形”(岩石被挤碎、人被挤扁、蛟龙号被压扁、土骨架被挤压成一个个能承受的小颗粒)。
综上所述,现实生活中还有很多不知其所以然的问题,同时有些认知、理论是不正确的,需要技术研究者不断去创新、去完善,甚至去推翻。推翻也是在前人基础上的创新,推翻不是全盘否定,而是技术的进步。
