盾构法同步注浆材料的试验研究综述.pdf

1、粉煤灰综合利用F L YA S HC o M 口R E H E N S r v EU T。I Z A T I O N2 0 1 8N o 1盾构法同步注浆材料的试验研究综述术R e、r i e wo fE x p e n m e n t a lR e s e a r c ho nS y n c h m n o u sG r o u t i n gM a t e r i a lf o rS l I i e l dT u n n e I i l l g陈金平，王娇，甄聪，徐梦然，梁晓明，王亚龙(中国石油大学(华东)储运与建筑工程学院，山东青岛2 6 6 5 8 0)摘要：在地铁隧道工程施工中，盾构

2、技术的应用越来越广泛，同步注浆技术是稳固地层、防护衬砌的重要手段，而注浆技术中所使用的注浆材料则更是至关重要。为了提高盾构施工质量以适应复杂的地质环境，有必要对注浆材料做更深入的研究。本文总结了注浆材料的现状和发展动态，对注浆材料的种类做了归纳总结，分析了各注浆材料对浆液性质的影响。在此基础上，通过采用正交实验的方法，系统比较了不同配比和外加剂种类及其掺量对注浆材料的和易性、流动性、泌水率、填充性、强度等相关性能的影响，为将来研发出满足不同的盾构环境的注浆材料作参考。关键词：盾构隧道；同步注浆；注浆材料；配比试验；外加剂中图分类号：u 4 5 5 4 3文献标识码：A文章编号：1 0 0 5

3、8 2 4 9(2 0 1 8)0 1 一0 0 7 5 一0 6随着城市地下空间资源的不断开发与利用，在越江隧道和交通隧道等工程中，盾构施工技术的应用越来越广泛。隧道工程施工过程中，一方面，要提高施工技术来应对众多的技术难题，包括穿越软弱富水地层，风化岩层，软弱黏土层，砂层，腐蚀水环境以及各种地下管线等；另一方面，还要防止出现隧道渗水和地铁隧道地面下沉问题。与盾构技术配合使用的注浆技术可以有效地解决地面下沉、隧道渗水方面的问题。通过在盾构衬砌的背后填充浆液，可以阻挡地下水、侵蚀介质进人隧道内，同时还可以用来稳固地层。注浆技术中的同步注浆是一种在盾构施工过程中，与盾构掘进同时进行注浆来填充盾尾

4、空隙，防止隧道上浮的工艺2J。在地下岩土工程建设中，同步注浆技术是一项不可或缺的重要技术，可以填充加固地层和防水堵漏，同时还可以有效地控制隧道变形沉降。因此，同步注浆技术对于开发地下空间有着十分重要的意义。在同步注浆过程中，注浆材料起着举足轻重的作用，其性能的优劣会直接影响到工程施工的质量，为了适应更加复杂的地基金项目：大学生创新创业训练计划校级项目资助第一作者：陈金平(1 9 8 0)，男。讲师。主要从事土木工程专业相关课程教学与科研工作。E m a jJ：c h e n j p u p c e d u c n收稿日期：2 0 1 7 0 7 1 4质环境，有必要对注浆材料做进一步的研究。1

5、 盾构法同步注浆的研究现状及发展趋势1 1 盾构法同步注浆的研究现状1 1 1同步注浆材料的分类目前的注浆材料按照注浆方式主要可分为单液注浆材料和双液注浆材料：(1)单液惰性注浆材料单液惰性注浆材料是指在浆液中没有水泥等具有胶凝性质的材料，此类型的注浆材料凝结时间长，早期强度低，收缩率高，但流动性好，施工性能好，适用于较稳定的干燥地层。(2)单液活性注浆材料活性浆液中加入了具有胶凝性的水泥而区别于隋性浆液。(3)双液活性注浆材料双液活性浆液指的是单液活性浆液中加入水玻璃组成的混合物而形成的注浆浆液。1 1 2 同步注浆拟解决的问题对盾构隧道同步注浆的研究主要是围绕着解决下面2 个主要问题而展开

6、的：(1)地表变形问题在目前盾构隧道施工过程中，学界公认的引起地表变形的主要原因有以下几个方面：刀盘与周围土体间存在摩擦(扭转)作用；盾构开挖面采用支护(挤土效应)防止土层塌方；盾壳与周围接触土体之间的摩擦作用；开挖面卸载作用；盾尾间隙作用可能导致地层损失。7 5 2 0 1 8N o 1粉煤灰综合利用F L Y A S HC o R E H E N S EU T 腥A T I o N(2)管片衬砌结构受力问题从工程实际经验可知，管片开裂、错台等破坏大多发生在施工阶段，因此，在施工阶段对管片力学行为的研究就显得尤为重要。盾构同步注浆是盾构隧道施工期间一道重要的工序，因此注浆方式及注浆材料的选用对管片衬砌结构受荷性能的影响是无法忽略的J。1 2 盾构法同步注浆的发展趋势鉴于我国国土辽阔，地质状况复杂多样，各项目极具地方文化特色等特点，导致盾构隧道壁后注浆研究必将在极富挑战性的背景下展开，总体归纳有如下发展趋势：1 2 1 数值模拟数值模拟是一种岩土领域重要的研究手段，具有操作较简便、可重复、成本低等优点，但是从实际施工情况可以看出，数值模拟在盾构隧道同步注浆研究中所占的比例并不是很高，所