1. 研究目的与意义
研究轻质砂粒径和含量对地层堵塞效率的影响机制，研究轻质砂的粒径、含量对泥膜形成效果的影响，为砂性地层中泥水盾构泥浆配比研究提供试验数据和技术支撑。
2. 国内外研究现状分析
目前国内外很多学者通过室内试验开展泥浆成膜问题的研究。通过试验发现，高黏粒含量的泥浆可以有效减少滤水量，提高泥膜致密程度; 王胜勇等提出泥膜厚度和成膜速度会随着注浆压力的增大而增大; 吴迪等对泥浆相对密度与滤失量关系的研究表明，提高泥浆的相对密度，可以有效地减少滤失量，但是相对密度达到一定值时，其效果将降低。对泥膜类型和成膜机理的研究近年来也得到了发展。邵生俊等通过试验发现，随着最大渗流单粒孔隙的增大，泥浆通过粗粒土孔隙通道的渗透依次出现了入渗面形成泥皮和未形成泥皮两种渗透状态; 李识博等以松散介质为研究对象，对5 种粒径区间的样品进行了室内淤堵模拟试验，提出表层堆积淤堵、内部堵塞以及不淤堵3种模式。泥水盾构泥膜状态可以划分为泥皮型、泥皮 渗透带型和完全渗透带型3种类型，完全渗透带型对应于地层无法成膜的情形，泥皮型泥膜对应于地层孔隙较小或泥浆浓度较好的情形，二者均不适用于高透水地层。高透水地层成膜研究需要解决将完全渗透带型向泥皮 渗透带型转换的问题。泥水盾构在高透水地层中的施工效果不够理想，广泛存在成膜困难以致开挖面失稳的问题，在地层中加入粗粒材料或高聚物是目前较为常用的提高成膜效率的方法。Heinz发现加入粉土、砂土等添加剂的膨润土泥浆在高渗透性地层中的渗透距离更短；Fritz 通过试验得出在泥浆中加入砂子、蛭石、聚合物等添加剂可以在高渗透性地层发现在泥浆中添加石英中形成泥膜; Talmon 等发现在泥浆中添加石英粉或悬浮砂能够缩短滤饼形成时间；王春河等发现在废浆中加入高分子材料和膨润土材料可以提高开挖面的稳定性。已有研究表明，通过添加剂增大泥浆颗粒尺寸或直接添加粗粒材料能够提高高透水地层的成膜效率，但普通粗粒材料在泥浆中容易沉降分离，制约了粗粒材料尺寸及其添加量对成膜效率影响分析的量化研究。
3. 研究的基本内容与计划
1、泥浆稳定性理论和悬浮砂能力相关理论研究； 2、泥浆悬浮砂能力测定； 3、轻质砂粒径和含量对地层堵塞效率试验
4. 研究创新点
通过在泥浆中添加粗粒材料，开展加砂泥浆在砂性地层中渗透试验研究，分析粗粒材料粒径和添加量对滤失量的影响
