随着我国城市地铁线路、水工隧道及地下深隧建设规模的逐年扩张,盾构工法得到了大量应用。泥水平衡盾构因其广泛的适应性而大量应用于复杂地质条件以及跨江跨河水下隧道的施工。泥水盾构施工主要分为主体和辅助两个系统,主体系统包括开挖设备、开挖面稳定系统及支护系统等,辅助系统包括泥浆环流系统及泥水处理系统等。越来越多的工程提出了高效、快速、长距离掘进的要求,而泥浆环流系统的有效运行是该要求的基本保障。本文针对工程中出现的泥浆环流系统管道磨损大、堵管等问题,以现场环流系统为依托,采用文献调研、资料收集、理论分析以及室内试验等手段,对泥浆特性及输送性能进行了研究,主要工作及研究成果如下:1)在总结了泥浆三大特性和泥浆关键参数的基础上,对泥浆输送过程中渣土颗粒受力、输送速度以及运动形态进行了研究,得到渣土颗粒受力主要与泥浆密度及黏度、颗粒粒径及密度、浆液流速、管径大小及管路形式等因素有关,提出排泥管中的泥浆最低速度应动态调整,并得到渣土颗粒按其运动形式可分为推移质、悬移质以及悬浮质,其中推移质常为粒径较大的粗颗粒,对管路的磨损也是最大的;2)以取于现场的大粒径卵石为研究对象,采用自主设计的大粒径卵石沉降速度研究试验装置,通过自由沉降的方法,得到卵石在水中和泥浆中的运动规律类似,两者并无太大差别,密度和黏度的增大并未对卵石运动速度造成太大影响,卵石在水和泥浆中运动时受力规律变化类似;3)在上述试验的基础上,参考实际工程中的泥浆环流系统,在室内自主设计搭建泥浆环流系统,以水为载液,得到了大粒径卵石在环流系统中不同管路位置的输送临界速度规律以及在不同水流速度下不同管路形式中的典型运动形态和运动速度。4)在总结试验结果和已有研究基础上,提出影响泥浆输送性能的因素为浆体流速、浆体参数、浆体中固体颗粒粒径、管路布置方式以及管道内径;并认为泥浆输送性能的评价指标为浆体流速与临界流速比值、出浆密度、进浆黏度、地层土平均粒径d₅₀、管道布置复杂程度系数以及管道内径与地层最大颗粒粒径比值;以模糊理论为基础,采用“百分制评分”法对泥浆输送性能进行了评价。