泥水盾构同步注浆材料试验研究

浅埋富水砂层泥水盾构同步注浆施工技术研究及应用摘要：论述了盾构法施工过程中同步注浆的机理，结合广州市轨道交通十四号线江街风井~江埔站盾构区间浅埋富水砂层泥水盾构施工中同步注浆技术的应用，对同步注浆工艺、效果进行了研究及总结。

通过数学统计分析法研究分析表明同步注浆量与房屋沉降量在一定程度上呈正相关系。

关键词：盾构施工；同步注浆技术；注浆量1、前言目前，国内一大批省会城市逐渐将城市轨道交通规划建设列为城市基础建设的重点项目，掀起新的一轮轨道交通建设高潮,各种新工艺、新工法、新设备、新材料层出不穷[1]。

而盾构施工法作为一种先进的施工方法，具有施工速度快、对地面影响小、安全程度高等优点，受到行业的青睐，逐渐被广泛应用。

同步注浆技术是盾构法施工中必不可少的关键工艺，是确保盾构施工安全、控制地面沉降量、保证隧道成型质量的核心技术之一[2]。

本文结合广州市轨道交通十四号线江街风井~江埔站盾构区间浅埋富水砂层泥水盾构施工中同步注浆技术的应用，对同步注浆工艺、效果进行了研究分析及总结。

2、工程概况广州市轨道交通十四号线江街风井~江埔站盾构区间两条隧道由江街中间风井小里程端始发，终点为江埔车站，全程约1.5公里，隧顶覆土厚度7.3～16.0m。

隧道穿越地层主要为<3-2>中粗砂层、<3-3>砾砂层，部分<4N-2>可塑粉质粘土。

区间毗邻流溪河，地下水发育丰富，主要有第四系松散孔隙性潜水，水位普遍较浅，埋深为0.40～11.30m，平均埋深为2.44m，标高为-2.30～35.98m，平均标高为31.26m。

盾构区间采用两台海瑞克泥水平衡盾构机施工，盾构机刀盘开挖直径为6280mm，管片设计外径为6000mm。

3、同步注浆技术3.1同步注浆机理由于盾构机的开挖直径比管片外径大，当盾构机向前推进，管片脱离盾尾后，管片外壁与土层之间定会形成一个建筑间隙。

同步注浆技术是在盾构掘进过程中，管片脱离盾尾的同时，在一定的注浆压力，将适量具有早期强度及最终强度的注浆材料由注浆孔注入盾尾后间隙内，可以及时有效填充管片外壁与土层之间的间隙，对控制地表沉降，减少对周边地下结构物的扰动，提高隧道管片的稳定性、受力均匀性及确保盾构隧道施工的安全性起着核心作用[2,3]。

圆园19年第24期（DEVELOPMENT GUIDE TO BUILDING MATERIALS）盾构隧道管片壁后同步注浆的机理与方法探讨关占印（中铁工程装备集团盾构再制造有限公司天津300450刘天成（中铁十一局集团第五工程有限公司重庆400037乔清源（中建隧道建设有限公司重庆401320）摘要：盾构隧道施工过程中，管片脱离盾尾会导致岩土体和管片外壳之间形成类似环形柱状的建筑空隙，扰动隧道围岩，从而引起上方地表沉降或隆起。

该文结合盾构隧道开挖引起地表变形的过程、注浆填充沉降阶段浆体与岩土体的作用机理，以某土压平衡式盾构在泥岩砂岩互层地区施工为工程实例，详细论述隧道盾构管片壁后同步注浆的具体方法，旨在为同步注浆填充建筑空隙控制地表变形和保障周边环境安全提供相应的理论支撑。

关键词：地铁；盾构隧道；壁后注浆0引言地铁隧道工程具有隐蔽性，不确定性影响因素多样复杂，施工可能会引起地表沉降或隆起，进而影响到近接建筑物和构筑物，壁后同步注浆可以有效控制盾构隧道施工引起的地表变形和保障周边环境安全。

在盾构隧道壁后注浆研究方面，叶飞等[1]综述了盾构隧道壁后注浆的研究现状和未来的发展方向，指出当前对注浆效果的评估和注浆参数控制的应用研究还有待加强。

蔡德国等[2]通过室内模型试验系统研究了砂性地层盾构隧道壁后注浆浆体扩的散机理。

黄宏伟等[3-4]介绍了盾构隧道壁后注浆分布的探地雷达探测方法，并用模拟试验对注浆效果进行了解释。

这些研究对盾构隧道壁后注浆研究具有一定的理论参考价值，结合盾构隧道开挖引起地层变形的过程、理论分析和工程应用实例，对隧道盾构管片壁后同步注浆的具体方法进行论述，以期为有效控制地铁盾构隧道施工引起岩土体变形和保障周边环境安全提供借鉴。

1盾构施工引起地表沉降的时空效应1.1时间效应根据盾构法隧道各个施工阶段影响因素的不同，可以把隧道施工引起的地表沉降细分为以下5个阶段：1.1.1预沉降阶段当盾构隧道开挖达到预先设定的监测断面之前，盾构开挖会扰动前方岩土体，产生地表沉降量极小，地质条件较好的隧道施工前期地表甚至是零沉降。

泥水盾构同步注浆浆液试验及应用技术研究的开题报告一、选题背景随着城市化进程的加快，地下空间的开发利用越来越广泛，如地下车库、地下商城、地下铁道等。

在这些地下空间建设中，盾构成为一种有效的开挖方式，泥水盾构已经成为了城市地下建设中的常用工法之一，而同步注浆技术则是泥水盾构中的一种重要技术手段。

同步注浆技术可以增加地层的强度和稳定性，降低地面沉降，保证隧道的安全建设，掌握同步注浆技术在盾构隧道建设中的应用，对于加快城市地下交通、供水等基础设施的建设具有重要意义。

二、课题意义泥水盾构注浆在岩性复杂区发挥的效果更加显著，该技术具有施工周期短、施工安全稳定、环保效果明显、施工成本低等优点，因此，在大型城市地下建设工程中得到了广泛的应用。

本课题旨在通过对泥水盾构同步注浆技术的深入研究和分析，结合现场试验，探究同步注浆技术在泥水盾构隧道建设中的应用，为工程实践提供有力的技术支持和理论指导，具有重要的理论和实践意义。

三、研究内容本次研究将围绕泥水盾构同步注浆技术进行深入探究，具体内容包括：1.泥水盾构隧道同步注浆技术的基本原理与应用特点介绍。

2.同步注浆浆液配合比的确定方法研究。

3.同步注浆技术在泥水盾构隧道中注浆浆液的性能试验研究。

4.现场同步注浆技术应用实践。

5.同步注浆技术应用效果分析。

四、研究方法本研究将采用实验研究和理论分析相结合的方法，其具体步骤如下：1.收集泥水盾构隧道同步注浆技术的相关文献和资料，对同步注浆技术进行初步了解。

2.确定同步注浆浆液的配合比，制备同步注浆浆液。

3.对同步注浆浆液进行性能试验，包括粘度、流变性、抗压强度、延展性等指标。

4.现场同步注浆技术应用实践，收集数据和样本。

5.对同步注浆技术应用效果进行分析和评价。

五、预期成果1.深入掌握泥水盾构同步注浆技术的基本原理和应用特点。

2.确定同步注浆浆液的配合比，制备同步注浆浆液。

3.对同步注浆浆液进行性能试验，提出优化方案。

4.通过现场应用实践，探索同步注浆技术在泥水盾构隧道中的应用，提出可行建议。

盾构法同步注浆材料的试验研究综述论文
本文旨在综述盾构法同步注浆材料的试验研究。

盾构是一种常用的隧道掘进工艺，它可以使用多种不同类型的材料。

隧道建设过程中，同步注浆是一个关键步骤，可以提高隧道掘进的效率，并确保掘进过程中的安全性。

因此，对盾构法同步注浆材料进行研究至关重要。

首先，我们来研究同步注浆材料的物理性质。

这些物理性质主要包括材料的硬度、抗压强度、抗拉强度、韧性，以及同步注浆材料的排水性能等。

其次，我们来研究同步注浆材料的化学性质，这些化学性质主要包括材料的含水率、PH值、碱度、碱强度、溶解度等。

最后，我们可以通过实验研究同步注浆材料的力学性能，这些力学性能主要包括材料的抗疲劳性、抗振动性以及抗冲击性等。

在此基础上，我们可以利用试验来研究不同类型的同步注浆材料在盾构工艺中的应用效果。

可以通过监测掘进过程中材料吸收的水分，以及材料抵抗混凝土浆料的抗压强度，来衡量不同同步注浆材料的排水性能、抗压强度等。

还可以通过试验，来衡量同步注浆材料的抗疲劳性和抗冲击性，以及材料的耐久性等。

本文综述了盾构法同步注浆材料的试验研究，包括对同步注浆材料物理性质、化学性质和力学性能的研究，以及对盾构工艺中不同材料应用效果的试验研究。

通过本文的研究，可以为盾构工艺的进一步发展和优化提供重要的参考。

成都地铁盾构同步注浆及其材料的研究【内容提要】成都地铁1号线一期工程盾构施工2标为成都地铁试验段，该工程采用加泥式土压平衡盾构机施工，成都地区地层为砂卵石地层，粒经大、水位高，为了有效解决同步注浆的效果，我项目部和同济大学、西南交通大学进行了相关的试验研究，拟采用惰性浆液（以黄泥粉、粉煤灰为主剂）为同步注浆材料，期望其达到不易被水稀释、较好的流动性、较好的早期强度和较低的成本。

【关键词】高富水土压盾构同步注浆惰性浆液1. 概况成都地铁1号线一期工程盾构施工2标人天盾构区间，主要穿越砂卵石地层，地层高富水，含水量大，地下水位高。

采用了加泥式土压平衡式盾构机进行施工。

盾构机配备了盾尾同步注浆系统，可在盾构掘进的同时进行背后注浆。

在盾构掘进施工中，当管片刚脱离盾尾时即可对管片外侧的空隙进行填充，从而起到控制地表沉降、提高隧道的抗渗能力、预防盾尾水源流入密封土舱而造成的喷涌和稳定成型隧道的作用。

2. 盾构法施工背后注浆技术2.1.同步注浆原理在盾构机推进过程中，保持一定压力（综合考虑注入量）不间断地从盾尾直接向背后注浆，当盾构机推进结束时，停止注浆。

这种方法是在环形空隙形成的同时用浆液将其填充的注浆方式。

如图2-1所示。

图2-1 同步注浆系统示意图2.2. 注浆材料和配比的选择2.2.1. 注浆材料应具备的基本性能根据成都地区的地质条件、工程特点以及现有盾构机的型式，浆液应具备以下性能：1）具有良好的长期稳定性及流动性，并能保证适当的初凝时间，以适应盾构施工以及远距离输送的要求。

2）具有良好的充填性能，不流窜到尾隙以处的其他地域。

3）在满足注浆施工的前提下，尽可能早地获得高于地层的早期强度。

4）浆液在地下水环境中，不易产生稀释现象。

5）浆液固结后体积收缩小，泌水率小。

6）原料来源丰富、经济，施工管理方便，并能满足施工自动化技术要求。

7）浆液无公害，价格便宜。

2.2.2. 注浆材料为了保证背后注浆的填充效果，施工中结合现场条件和盾构机自身注浆系统的配置，选取了两种液浆组成以便进行对比优选：1）以水泥、粉煤灰为主剂的常规单液浆A成分：水泥、粉煤灰、细砂、膨润土和水；2）以黄泥粉、粉煤灰为主剂的惰性浆液B成分：黄泥粉、粉煤灰、细砂、膨润土和水。

富水地层盾构施工同步注浆材料性能及配合比设计
研究的开题报告
标题：富水地层盾构施工同步注浆材料性能及配合比设计研究
研究背景：
在盾构施工过程中，同步注浆技术成为了一项重要的治理措施。

同步注浆能够提高隧道的稳定性和抗渗性能，同时也能够降低地层变形和沉降。

然而，不同地层对注浆材料及其配合比要求不同，而且注浆材料性能的不同也会影响注浆效果，因此需要对不同地层注浆材料及其配合比进行研究。

研究内容：
本研究旨在研究富水地层盾构施工同步注浆材料的性能和配合比设计，并探讨其注浆效果和安全性。

具体内容包括：
1. 针对富水地层的特点，分析和选取适合的注浆材料，包括注浆水泥、外加剂、井喷灰等。

2. 研究注浆材料的物理、化学和机械性能，包括附着力、流动性、凝结时间等参数，以确定合适的配合比。

3. 设计不同配合比的注浆试验，探究不同配合比在富水地层的注浆效果和安全性。

4. 分析和比较不同配合比的注浆效果，选择最佳配合比，并提出正确的施工方法和注浆质量控制措施。

研究意义：
本研究将对盾构施工同步注浆技术的应用以及地层注浆材料的性能和配合比设计进行深入探究，从而提高盾构施工的质量和安全性，为盾构施工的改进和发展提供参考。

预期成果：
1. 富水地层盾构施工同步注浆材料性能及配合比设计技术指南。

2. 注浆材料性能数据和不同配合比下的实验数据。

3. 最佳配合比的施工方法和注浆质量控制措施。

穿黄河隧洞泥水盾构施工技术研究提要：南水北调中线工程穿黄河输水隧洞具有断面大、地层条件差、一次推进距离长等特点。

经多方案比选论证，举荐采纳泥水加压式盾构施工。

开挖面稳固通过采纳自动操纵系统动态调整泥浆性能和输送等各项指标、并加强施工监测来实现；壁后注浆采纳双液同步注浆技术；进出洞段加固采纳高喷和化学注浆技术。

关键词：穿黄河隧洞泥水盾构注浆技术南水北调中线Abstract：In the middle route of S-to-N Water Transfer Project，the cross-Yellow-River tunnel took on the characteristics of great transect，poor stratum condition and long tunnelling distance.Slurry shield machine was recommended from some schemes.In order to keep the stabilization of working face，auto-control system was used to adjust the performance of slurry，and corresponding monitoring was necessary during constructing. The technology of grouting synchronously with two kinds of liquid was applied in backfill grouting. The technologies of jet grouting and chemical material grouting were applied in reinforcing the inlet and exit of the tunnel.Keyword s： the cross-Yellow-River tunnel, slurry shield machine, technology of grouting, the middle route of S-to-N Water Transfer Project.1 穿黄隧洞概况南水北调中线穿黄工程包括穿黄隧洞、邙山隧洞及其进出口建筑物、退水建筑物、衔接渠道等，全长19.3km，为大(1)型工程，前期设计加大流量320m3/s，地震设计差不多烈度为7度。

盾构施工双液浆同步注浆应用技术研究文档一：一：引言1.1 研究目的和背景1.2 研究方法和数据来源1.3 研究意义和应用价值二：盾构施工双液浆同步注浆的工作原理2.1 盾构施工工艺概述2.2 双液浆的组成和性能特点2.3 同步注浆的原理和实现方式三：双液浆的配方设计与优化3.1 目标功能和性能参数3.2 配方设计方法3.3 配方优化与试验验证四：同步注浆工艺与施工流程4.1 同步注浆工艺概述4.2 注浆系统的设计与选择4.3 施工流程及操作要点五：盾构施工双液浆同步注浆的应用案例研究5.1 案例一：某盾构隧道工程5.2 案例二：某地铁隧道工程5.3 案例三：某水利隧洞工程六：施工中存在的问题与对策6.1 施工过程中的常见问题6.2 问题原因分析6.3 对策及解决方案七：结论与展望7.1 研究成果总结7.2 存在的不足与改进方向7.3 对未来的展望附件：相关数据表格、统计图、实验结果、图片等信息。

法律名词及注释：1. 盾构施工：指在地下进行的隧道开挖工程，借助于盾构机进行推进。

2. 双液浆：指由两种液体组成的注浆材料，通常由胶凝材料和稳定剂组成。

3. 同步注浆：指在盾构施工过程中，将双液浆与土层同步注入，以加固土层并提高施工安全性。

文档二：一：引言1.1 研究目的和背景1.2 研究方法和数据来源1.3 研究意义和应用价值二：盾构施工双液浆同步注浆的工作原理2.1 盾构施工工艺概述2.2 双液浆的组成和性能特点2.3 同步注浆的原理和实现方式三：双液浆的配方设计与优化3.1 目标功能和性能参数3.2 配方设计方法3.3 配方优化与试验验证四：同步注浆工艺与施工流程4.1 同步注浆工艺概述4.2 注浆系统的设计与选择4.3 施工流程及操作要点五：盾构施工双液浆同步注浆的应用案例研究5.1 案例一：某隧道工程5.2 案例二：某地铁工程5.3 案例三：某堤坝工程六：施工中存在的问题与对策6.1 施工过程中的常见问题6.2 问题原因分析6.3 对策及解决方案七：结论与展望7.1 研究成果总结7.2 存在的不足与改进方向7.3 对未来的展望附件：相关数据表格、统计图、实验结果、图片等信息。

新型同步注浆浆液配比试验研究报告1试验研究背景盾构隧道同步注浆能够及时填充盾尾建筑空隙，是控制地层沉降的重要手段，也是确保地表建（构）筑物安全的重要措施，而同步注浆的浆液类型、性能指标等对注浆效果影响很大。

根据苏州轨道交通2号线盾构区间的实际情况，要求同步注浆浆液的可注性好，充填性好，且具有一定的固结强度，不易堵管,适应长距离输送要求。

以消石灰、粉煤灰、膨润土、细砂、水和减水剂为原料的新型浆液具有保水性好、抗水分散性较好、体积收缩小等特点，它克服了现有惰性浆液凝结时间长、固结体强度低、体积收缩率大的缺点，同时也克服了普通可硬性浆液凝结时间短、易堵管、抗水分散性较差的缺点，可实现充填性、流动性、固结强度三者之间的良好匹配。

在上海地铁工程实践中，同步注浆采用新型浆液（厚浆）的优点已逐步凸现，目前正在进行推广应用。

2试验目的为满足注浆过程中不堵管的要求，浆液须具备以下两个重要特点：1）浆液流动性好，可泵送性好；2）坍落度的经时变化量小。

针对施工现场拌浆系统、运输及泵送系统的能力，在考察学习上海经验的基础上，并经过与中铁十七局2号线10标项目部协商，初步设定新型浆液初始坍落度值控制值在24～26cm之间。

通过试验研究优化浆液配合比，使坍落度的经时变化量小，探索适用于苏州水文地质条件的，且能满足苏州轨道交通2号线工程特点的新型浆液配合比。

3新型浆液原材料及浆液性能指标要求3.1新型浆液原材料要求根据上海建工机施公司、基础分公司等单位提供的资料，新型浆液由消石灰、粉煤灰、中细砂、膨润土、水、添加剂等搅拌而成。

初定浆液组成原材料的性能要求见表1。

表1 浆液原材料要求说明：1）表1中材料要求适用于A、B区，C区同步注浆用砂的细度模数不小于0.8，其它要求同A、B区。

2）粉煤灰含水量：粉煤灰的含水率影响卸料、贮藏等操作，规定不大于5%。

3）砂：使用前过5mm筛，如夏天砂子温度太高，须放在凉棚下凉至砂温≤38℃再用。