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龙图腾网获悉崂山国家实验室申请的专利一种盾构泥浆在饱和砂层中最大渗透距离的预测方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN119479893B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-08-12发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202510065430.X，技术领域涉及：G16C20/30；该发明授权一种盾构泥浆在饱和砂层中最大渗透距离的预测方法是由尹占超;张霄;吴能友;汪文杰;刘斌设计研发完成，并于2025-01-16向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种盾构泥浆在饱和砂层中最大渗透距离的预测方法在说明书摘要公布了：本发明属于盾构泥浆支护技术领域，涉及一种盾构泥浆在饱和砂层中最大渗透距离的预测方法，包括：确定泥浆参数及地层参数；对泥浆在地层中的渗透过程进行空间离散，确定渗透区微元体深度；计算渣土在地层表面的沉积层微元体高度；对穿过沉积层后泥浆中膨润土颗粒质量浓度、泥浆在地层中膨润土颗粒滞留量分布进行迭代计算；以泥浆在地层中的渗透距离是否超过设定阈值、地层入口处的膨润土颗粒沉积浓度是否达到临界沉积浓度作为结束标准，输出泥浆最大渗透距离的结果。本发明能够不经渗透试验便可快速精确获取泥浆在饱和砂层中的最大渗透距离，并考虑了混入泥浆中的渣土对泥浆渗透过程的影响，进而为盾构施工参数调整及保障掘进稳定提供可靠参考。

本发明授权一种盾构泥浆在饱和砂层中最大渗透距离的预测方法在权利要求书中公布了：1.一种盾构泥浆在饱和砂层中最大渗透距离的预测方法，其特征在于，包括以下步骤： S1、确定泥浆参数及地层参数；所述泥浆参数包括泥浆压力、膨润土颗粒级配分布、膨润土颗粒的密度、泥浆的表观粘度、泥浆中膨润土颗粒的质量浓度、泥浆中渣土的质量浓度；所述地层参数包括砂层颗粒级配分布、砂层的原始孔隙率、砂颗粒的密度； S2、对泥浆在地层中的渗透过程进行空间离散，将渗透区空间离散划分的微元体深度记为； S3、泥浆在地层中前进单个微元体深度时，根据式（1）计算渣土在地层表面的沉积层微元体高度； （1）； 式（1）中，为泥浆中渣土的质量浓度；为砂颗粒的密度；为沉积层的原始孔隙率，其值与砂层的原始孔隙率相同； S4、泥浆在地层中渗透前进单个微元体深度，计算穿过沉积层后泥浆中的膨润土颗粒质量浓度，其包括以下步骤： S41、根据式（2）计算泥浆通过单个沉积层微元体的时间；泥浆通过各个沉积层微元体，根据式（3）控制其时间节点的时间步长； （2）； （3）； 式（2）中，为沉积层对应的空间节点，；为时间节点，,且；为泥浆的表观粘度；为沉积层微元体的渗透率；为经过沉积层微元体的泥浆中膨润土颗粒的重度；为泥浆渗透中的水力梯度； S42、根据式（4）计算泥浆通过沉积层微元体的孔隙流速； （4）； 式（4）中，为沉积层微元体的孔隙率； S43、根据式（5）计算泥浆通过沉积层微元体的颗粒沉积系统； （5）； 式（5）中，为孔隙管道的有效长度；为膨润土颗粒的平均半径，取膨润土颗粒级配分布的作为代表值；为等效的地层孔隙半径，根据式（6）计算；为聚集参数，根据式（7）计算； （6）； （7）； 式（6）-式（7）中，为砂层颗粒级配分布曲线上小于50%的半径值；为地层可注性比，；为泥浆压力；为1个标准大气压；为泥浆的相对表观粘度；为砂层的相对密实度； S44、根据式（8）计算每个时间步内膨润土颗粒在沉积层微元体中的滞留量，根据式（9）计算泥浆渗透过程中每个沉积层微元体内的膨润土颗粒沉积量，并根据式（10）更新下一个时间步沉积层微元体的孔隙率、渗透率，根据式（11）更新下一个时间步经过沉积层微元体的泥浆中膨润土颗粒的质量浓度、重度；最后，根据式（12）计算泥浆穿过整个沉积层后进入地层的泥浆中的膨润土颗粒质量浓度； （8）； （9）； （10）； （11）； （12）； 式（8）-式（11）中，为经过沉积层微元体的泥浆中膨润土颗粒质量浓度；为膨润土颗粒的比重；为水的重度；为砂层的原始孔隙率；为泥浆中膨润土颗粒的初始质量浓度； S5、泥浆在地层中渗透前进单个微元体深度，计算泥浆在地层中的膨润土颗粒滞留量分布，其包括以下步骤： S51、根据式（13）计算泥浆在地层中渗透前进单个微元体的时间；泥浆通过各个微元体，根据式（14）控制其时间节点的时间步长； （13）； （14）； 式（13）中，为渗透区对应的空间节点，，且；为渗透区微元体的渗透率；为经过渗透区微元体的泥浆中膨润土颗粒的重度； S52、根据式（15）计算泥浆通过渗透区微元体的孔隙流速； （15）； 式（15）中，为渗透区微元体的孔隙率； S53、根据式（16）计算泥浆通过渗透区微元体的颗粒沉积系统； （16）； S54、根据式（17）计算每个时间步内膨润土颗粒在渗透区微元体中的滞留量，根据式（18）计算泥浆渗透过程中每个渗透区微元体内的膨润土颗粒沉积量，并根据式（19）更新下一个时间步渗透区微元体的孔隙率、渗透率，根据式（20）更新下一个时间步经过渗透区微元体的泥浆中膨润土颗粒的质量浓度、重度； （17）； （18）； （19）； （20）； 式（17）-式（20）中，为经过渗透区微元体的泥浆中膨润土颗粒质量浓度； S6、计算泥浆在地层中的渗透距离，并判断是否超过设定阈值；若超过则输出无最大渗透距离的结果，若未超过则进一步判断地层入口处的膨润土颗粒沉积浓度是否达到临界沉积浓度；若未达到临界沉积浓度，则重复步骤S4及S5进行迭代计算，并对泥浆在地层中的渗透距离和地层入口处的膨润土颗粒沉积浓度情况进行判断；若达到临界沉积浓度，则停止迭代计算，将当前计算的泥浆渗透距离输出为泥浆的最大渗透距离。

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