盾构隧道同步注浆浆液压力扩散模式研究

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浅谈盾构管片壁后同步注浆

浅谈盾构管片壁后同步注浆发布时间：2021-09-11T03:22:47.761Z 来源：《基层建设》2021年第17期作者：宋艳江[导读] 摘要：随着近年来大量盾构隧道工程的兴建，盾构隧道各项施工技术也逐步趋于成熟和完善。

北京城建中南土木工程集团有限公司北京 100000摘要：随着近年来大量盾构隧道工程的兴建，盾构隧道各项施工技术也逐步趋于成熟和完善。

在盾构掘进过程中，通过与盾构推进同步进行的同步注浆，及时在脱出盾尾衬砌背后的建筑空隙内填充适当数量和合理配比的注浆材料是提高施工质量和减少地表沉降的重要技术措施，本文结合工程实际，就盾构隧道壁后同步注浆技术针对性地进行探讨，介绍盾构隧道同步注浆施工工艺及技术。

关键词：盾构同步注浆土压平衡对于密闭型盾构而言，围岩变形的主要原因在于衬砌背后注浆的好坏，因为脱离盾尾后一段时间内，盾尾空隙接近无支撑状态，其变行或局部坍塌随着围岩扰动范围的增大二直接影响地表沉降程度。

因此同步注浆技术是在提高盾构隧道施工稳定重要技术措施。

1、背后注浆目的盾构施工中背后注浆的目的有三点：控制地表沉降；管片缝隙防渗防漏；防止管片变形和隧道上浮。

随着盾构施工的进行，地表出现沉降，是一种与地层、地下水等条件，隧道断面，设置深度及施工技术（特别是刀盘掘削技术）等多种因素有关的复杂现象。

就目前的封闭型盾构工法而言，地表沉降的主要因素可以说通常取决于背后注浆的好坏。

管片衬砌的渗水现象也与背后注浆好坏有着密切的关系。

如果管片背面抗渗充填注入施工的效果不好，则管片背面产生的渗水现象严重。

如果产生这种现象，则会由于下述原因导致地层变形：随着地下水位的降低，地层内的有效应力增加，产生压密现象，导致地层变形。

伴随地下水的流动，地层中的土颗粒移动，因土颗粒间的空隙被压缩，故产生地层变形。

隧道是一种管片衬砌和地层一体化的结构稳定的构造物，管片上作用的外力也是在这个假定的条件下考虑的，这意味着管片背面空隙的均匀注入充填是确保作用外力均匀的先决条件。

盾构施工双液浆同步注浆应用技术研究

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。

盾构隧道壁后注浆扩散模式及对管片的压力分析_叶飞

第30卷第5期岩土力学 V ol.30 No.5 2009年5月 Rock and Soil Mechanics May 2009收稿日期：2007-09-03 基金项目：国家自然科学基金项目(No. 50808020)；中国博士后科学基金项目(No. 20080440183)；长安大学科学发展基金项目(No. 2008Q09)联合资助。

第一作者简介：叶飞，男，1977年生，博士后，主要从事隧道工程相关理论与技术研究工作。

E-mail: xianyefei@文章编号：1000－7598 (2009) 05－1307－06盾构隧道壁后注浆扩散模式及对管片的压力分析叶飞1, 2，朱合华3，何川2（1.长安大学桥梁与隧道陕西省重点实验室，西安 710064；2.西南交通大学地下工程系，成都 610031；3.同济大学岩土及地下工程教育部重点实验室，上海 200092）摘要：在假定注浆浆液为牛顿流体，并在盾尾间隙影响厚度范围内均匀柱面扩散的前提下，通过引入等效孔隙率替代土体本身的孔隙率来考虑建筑间隙的影响，对盾尾注浆和管片注浆2种情况下的浆液渗透范围及因注浆而对管片造成的压力进行了理论推导，得到了浆液扩散半径及对管片产生的压力计算式。

结果表明，盾构隧道壁后注浆浆液的扩散半径及对管片产生的压力与注浆压力、注浆时间、土体特性及浆液性质等众多因素有关，盾尾注浆对管片产生的注浆压力小于管片注浆对管片产生的压力。

在假定其他参数已知的条件下，通过一具体实例，讨论了盾尾注浆时浆液扩散半径及注浆对管片产生的压力与注浆压力及注浆时间的关系。

结果显示，虽然增大注浆压力、延长注浆时间均能增大浆液的扩散半径及对管片产生的压力，但增长速度不尽相同。

关键词：盾构；隧道；盾尾注浆；管片；管片注浆；注浆压力中图分类号：U 451 文献标识码：ABack-filled grouts diffusion model and its pressureto segments of shield tunnelYE Fei 1, 2, ZHU He-hua 3, HE Chuan 2(1. Shaanxi Provincial Major Laboratory for Highway Bridge & Tunnel, Chang’an University, Xi’an 710064, China;2. Department of Underground Engineering, Southwest Jiaotong University, Chengdu 610031, China;3. Key Lab. of Geotechnical and Underground Engineering of Ministry of Education, Tongji University, Shanghai 200092, China)Abstract: Assuming that the back-filled grouts are Newtonian fluids, and the grouts diffuse with cylinder surface, the grouts diffusion radius and the pressure to shield tunnel segments in case of grouting at the tail as well as through segments, are studied by substituting the intrinsic void percent with the equivalent void percent of the soil to consider the influence of construction gap. As a result, the formula used to calculate the radius and the pressure are acquired. It is shown that the grouts diffusion radius and the pressure to segments are related to many factors, such as the grouting pressure, grouting time, characteristic of the surrounding soil and the grouts, etc. It is also shown that the pressure to the segments produced by grouting at the tail is less than grouting through segments. With other parameters known, the relationship between the grouts diffusion radius, pressure to segments, and the grouting pressure, grouting time is discussed by an engineering example, which shows that both the diffusion radius and the pressure to segments increase with the increase of the grouting pressure and grouting time, but their speeds are different. Key words: shield; tunnel; grouting at the tail; tunnel segments; grouting through segments; grouting pressure1 引言依据盾构工法的特性，拼装好的衬砌脱离盾尾后，由于盾壳原来占据的空间、为衬砌的拼装操作所留空隙、盾构推进时带走的部分黏附于盾壳上的土体所形成的空隙等，在衬砌环背面与实际开挖洞壁间存在环形空隙，使土体暂时处于无支护状态，该空隙即为盾尾间隙。

盾构隧道同步注浆纵环向整体扩散理论模型

i1，LI Xiaojun1，LIU Jun3
（1. College of Civil Engineering，Tongji University，Shanghai 200092， China； 2. College of Environmental Science and Engineering，Donghua University，Shanghai 201620，China；3. College of Urban Railway Transportation ，Shanghai University of Engineering Science，Shanghai 201620，China）
盾构隧道同步注浆纵环向整体扩散理论模型
李培楠 1，2，石来 1，李晓军 1，刘俊 3
（1. 同济大学土木工程学院，上海 200092；2. 东华大学环境科学与工程学院，上海 201620； 3. 上海工程技术大学城市轨道交通学院，上海 201620）
摘要：针对目前现有的盾尾同步注浆扩散模型以浆液纵环向流动相互独立为前提，未考虑浆液流动的关联性问题，基于 Bingham 流体本构模型和流体力学原理，分析盾构隧道同步注浆扩散模式机理，建立了盾尾同步注浆纵环向整体扩散理论模型。基于时空离散概念，设计求解该理论模型的数值算法。结合工程实例，对理论模型和数值算法进行了验证，并与现有的环向独立扩散模型计算结果进行对比和分析。分析结果表明：纵环向整体扩散模型相较于环向扩散模型，改进了假定条件，不需引入环饼厚度等敏感假定参数，更加贴近工程实际情况；浆液压力整体上呈现着上小下大重力主导的趋势，竖向梯度约为 16 kPa·m-1，而在注浆孔附近局部区域浆液压力分布较为复杂，与注浆孔位、浆液流动方向以及注浆压力与环境压力之间的压力差等因素有关。

地铁盾构隧道掘进中的同步注浆施工技术探讨

地铁盾构隧道掘进中的同步注浆施工技术探讨摘要：在地铁的盾构隧道施工过程中，由于挖掘面与管片存在着一定的缝隙，在隧道的掘进工作中如若同步注浆不够密实，或浆液调配比例不合理都可能会引起地铁挖掘地面的沉降，从而影响地面表部的建筑物的安全性以及稳定性。

因此注浆施工技术的研究则显得尤为重要，注浆材料的调配数量及注浆的配比，对于隧道同步注浆施工后的效果都具有一定的影响。

关键词：地铁盾构；隧道掘进；同步注浆工艺前言：盾构法由于其独特的稳定性以及安全性，是城市地下交通系统建设最为常用的工艺技术手段之一。

盾构法的使用能够相应的简短地铁隧道挖掘的工期，同时能够减轻隧道的挖掘对其他交通手段的影响。

根据盾构法的基本原理，在隧道的掘进工作中如若同步注浆不够密实，浆液调配比例不合理会引起地铁挖掘地面的沉降，需要着重注意同步注浆施工技术的使用。

1.在地铁隧道掘进过程中同步注浆施工的原理地铁盾构隧道挖掘手段，是暗挖法的一个分支，盾构施工工艺采用的基础设施时盾构掘进机，通过进行掘进、管片组装、同步注浆、盾尾脱出以及注浆浆体失去流动性等一系列流程操作，以达到施工过程的器械化。

而同步注浆工艺的原理则是将具有长时间的稳定性结构以及流动性质，具有适当凝结时间的浆液，通过器械压力泵，注入到地铁盾构隧道掘进的过程中出现的管片与建筑之间的空隙之中，注入浆液在空隙中存在的压力作用下，受到自重作用的影响，流淌进空隙中的每个部位，并在一定的时间内凝结固化，从而实现填充空隙、避免地面以及建筑塌陷的目的[1]。

2.在地铁隧道掘进过程中同步注浆施工的技术要点2.1 同步注浆的压力设定在地铁盾构掘进的过程中进行同步注浆施工，应当充分考虑到施工现场的具体情况，以实际情况为基准，通过精准的测算确定合适的压力值的设定。

合适的压力值是确保同步注浆施工后施工效果的前提保证。

适当的压力值能够确保地层间缝隙的有效填充，同时也能够在后续的施工工作中避免再次出现地面沉降的现象，即便是日后地铁隧道施工完成，地铁投入使用，也能够保持地面的稳定性，能够确保地铁运营过程中建筑物所在地表以及地下底层保持稳定。

盾构同步注浆

盾构同步注浆盾构推进时，盾构空隙在围岩塌落前及时地进行压浆，充填空隙，稳定地层，不但可以防止地面沉降。

而且有利于隧道衬砌的防水。

选择合适的浆液（初始粘度低、微膨胀、后期强度高），注浆参数，注浆工艺，在管片外围形成稳定的固结层，将管片包围起来，形成个保护圈，防止地下水侵入隧道中。

一、注浆目的与方式1.注浆目的(1)使管片与周围岩体的环形空隙尽早建立注浆体的支撑体系，防止洞室岩壁塌陷与地下水流失造成地层损失，控制地面沉降值。

(2)尽快获得注浆体的固结强度，确保管片衬砌的早期稳定性，防止长距离的管片衬砌背后无支撑力的浆液环境内使管片发生位移变形。

(3)作为隧道衬砌结构加强层，具有耐久性和一定强度。

充填密实的注浆体将地下水与管片相隔离，避免或大大减少地下水直接与管片的接触，从而作为管片的保护层，避免或减缓了地下水对管片的侵蚀，提高管片的耐久性。

2.注浆方式(1)同步注浆。

同步注浆与盾构掘进同时进行，是通过同步注浆系统及盾尾的注浆管，在盾构向前推进盾尾空隙形成的同时进行，浆液在盾尾空隙形成的瞬间及时起到填充作用，使周围岩体得到及时的支撑，可有效防止岩体坍塌，控制地表的沉降。

(2)二次补强注浆。

管片背后二次补强注浆则是同步注浆结束以后，通过管片的注浆孔对管片背后进行补强注浆，以提高同步注浆的效果，补充部分为填充的空隙，提高管片背后的密实度。

二次注浆其浆液充填时间滞后于掘进一定的时间，对围岩起到加固和止水的作用。

(3)堵水注浆。

为提高背衬注浆层的防水性及密实度，在富水地区考虑前期注浆受到地下水影响及浆液固结率的影响，必要时在二次注浆结束后进行堵水注浆。

二、注浆材料及配比设计1.注浆材料采用水泥砂浆作为同步注浆材料，该浆液具有结实率高、结石体强度高、耐久性好和能防止地下水渗析的特点。

水泥采用42.5抗硫酸盐水泥，以提高注浆结实体的耐腐蚀性，使管片处在耐腐蚀注浆结石体的包裹内，减弱地下水对管片混凝土的腐蚀。

2.浆液配比及主要物理力学指标根据盾构施工经验，同步注浆拟采用下表所示的配比。

盾构隧道同步注浆浆液压力变化规律研究（期刊论文）

图 !#盾构机盾尾同步注浆系统示意图 I.5<!#,-2/C7H.J7H.30 3KG.CL4H70/3LG5:3LH.05 G6GH/C.0 H7.4>3.8 3K7HL00/4M3:.05C7-2.0/
浆液流动充填过程中$浆液的压力分布变化可以分为三个阶段&"浆液刚进入盾尾空隙$沿环形空间向上或向下流动$还未充满空隙阶段$此阶段浆液的压力分布主要受注浆孔位置及注浆压力决定$由于注浆策略的原因" 上部的注浆压力小于下部的# $ 浆液沿竖直方向的压力梯度最大%#停止注浆拼装管片$浆液压力消散阶段$此阶段由于浆液压力与周围水土压力存在压力差$浆液将发生固结$浆液压力逐渐消散$且下部浆液固结速率大于上部浆液$浆液压力梯度减小%$距离盾构机一定距离处$浆液完全填充盾尾空隙阶段$此阶段浆液压力将不再受浆液流动的影响$浆液的固结也趋于稳定$此时浆液的压力梯度主要由浆液的上浮效应决定'
%&!" 年 ( 月 @ 日收到第一作者简介& 冯士杰 "!@)@!# $ 男$ 河南平顶山人$ 硕士研究生' 研究方向&地下工程力学分析' 9+C7.4&@$"@*$"*)DEE?-3C'
描述硬化型浆液的流变特性$导出同步注浆过程中浆液压力衰减与注浆距离和注浆时间的关系以及注浆时间与扩散半径的关系' 白云等)(* 采用牛顿流体模型$运用流体力学和极限平衡的方法$建立了四孔注浆的盾尾间隙横断面内浆液压力的分布模型' 叶飞等)$$ )$ @* 通过引入等效孔隙率替代土体本身的孔隙率来考虑建筑空隙的影响$对盾尾注浆情况下因注浆而对管片造成的压力进行了理论推导$得到了注浆对管片产生的压力计算式' 苟长飞$等)!&* 在建立浆液充填压力沿盾尾间隙环向分布模型的基础上$分析了浆液流动环形饼厚度对浆液剪切力造成的压力沿程阻力损失的影响'

类矩形盾构隧道大型可视化同步注浆模型试验与模拟分析研究整理资料

工况
调整段
原注浆孔
1
2
管节材质
钢管片
注浆孔位置采用原注浆孔
对比注浆孔
3
4
5
6
7
8
9
10
有机玻璃管片
钢管片
钢管片（防背土试验）
钢管片
采用原注浆孔采用对比注浆孔注浆不注浆预留工况预留工况
注浆孔位置
同工况1-4 无预留工况预留工况
填充率推进距离
工况目的
推进速度
120% 120% 150% 120% 150% 120% 150% 120% 150% 预留工况预留工况
二大型注浆模型试验
二试验设备
Synchronous grouting test is an integrated test which contains supporting frame system, shield propulsion system, grouting system, measuring system and visual system.
平台内净尺寸图（单位：m）
平台3D模拟图
1-1剖面图（单位：m）
二大型注浆模型试验
四主要监测内容
1.模拟盾尾推进速度和行程监测； 2.注浆的压力、流量等监测； 3.土体内部土压力和管片上浆液压力； 4.地表位移监测； 5.拍摄观察不同时刻管片外浆液的流动及填充情况。
二大型注浆模型试验
五试验工况
二大型注浆模型试验
八试验过程
2015.09.18 23:00 玻璃管节完成土压力盒安装及密封工作
2015.10.05 10:00 玻璃管节开始吊装
二大型注浆模型试验

地铁盾构隧道掘进中的同步注浆施工技术探讨

地铁盾构隧道掘进中的同步注浆施工技术探讨摘要：随着我国经济水平的提升，交通事业也得到了更好的发展，地铁工程项目也逐渐增多。

地铁的产生在一定程度上推动了城市现代化的发展，通过盾构法进行地铁隧道施工能够实现对周围地层的控制，避免其出现扰动情况，减轻对建筑物的干扰。

而本篇文章以地铁盾构隧道掘进中同步注浆技术的应用进行了研究，并分析了地铁盾构同步注浆技术的具体内容，然后提出了此项技术应用的策略。

关键词：地铁隧道；盾构施工；同步注浆技术；应用研究现阶段，地铁已经成为城市的一项重要的交通工具，而地铁建设工作也在各个城市中逐步进行，地铁盾构机是隧道掘进工作中一个重要的机械装置，因为施工工作会受到不同原因的干扰，从而造成隧道四周的土层和建筑被损坏，为了避免这种问题的出现，施工单位应该合理有效的应用盾构法，因为这种方法的安全性和可能性极强，它能够切实的缩减地铁隧道工程的施工时间，而且也可以降低地铁建设工作对其他交通方式的干扰，但是，在盾构法的应用过程中，如果同步注浆工作不达标、浆液制作不严谨，都会导致地层沉降的问题出现，所以应该加强对同步注浆技术的管理和控制。

1同步注浆施工扰动原因研究由于盾构机的结构特性和盾构法施工原理的影响，盾构机在掘进过程中，安装完成的管片在与盾尾分离后，在其四周会出现一个环状的盾尾间隙。

这种间隙的产生，导致土层发生临空面的情况，由于地应力的作用，导致土层发生形变。

在进行盾构隧道施工时，往往会选择同步注浆来进行间隙填埋工作，通过这种方式来避免地层形变的问题出现，当注浆浆液被填充到间隙后，不仅会出现液浆冷凝的情况，还会受到地下压力的作用，从而导致土层形变，而对间隙的填充也会由于土体的变形、液浆的凝固而结束。

所以，同步注浆施工工作具体涉及两个方面，第一，盾构管片与盾尾分离后，管片的周围就会产生一定的盾尾间隙，从而导致土体发生临空面的情况，导致地应力的产生，而地应力的作用就会使土体荷载减轻。

第二，为了防止土层受到损坏，盾构壁后应该选择同步注浆填充盾尾间隙的方式，注浆过程中浆液会有一定的作用力，导致土体发生形变，最终产生注浆扰动。

盾构法同步注浆材料的试验研究综述

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。

盾构施工同步注浆浆液力学性质研究

盾构施工同步注浆浆液力学性质研究盾构施工中的壁后注浆是借助于压力(液压、气压)将具有胶凝能力的浆液通过一定的管路注入管片与洞壁之间的盾尾空隙，达到减少地层变形的一种施工方法。

从原理上来说，壁后注浆属于一种充填注浆。

深圳地铁一期福民站到金田站区间采用盾构法施工，盾构机的刀盘直径为6.280m，管片外径为6.0m。

因此，当盾构机盾尾脱出管片后，在土体与管片之间将形成一道宽度为0.14m的空隙，施工中采用同步注浆方式。

回填浆液采用单液砂浆，其成分及配比见表1，表1 砂浆的成分及配比单位：kg目前由于测试条件及施工的因素，很难直接进行现场测试施工中每个阶段浆体的力学性质，要用试验来完全模拟盾构法隧道的施工过程、量测注浆体固化过程中浆体性质的改变在目前还难以实现。

在此情况下，只能用室内试验来反映浆体的力学性质随施工过程的变化。

由于浆体的凝固过程中基本上没有水排出，主要是水与水泥发生化学反应，强度逐渐增强的过程，所以可通过无侧向抗压试验来确定其强度。

对浆液进行室内无侧限抗压试验（试样高度H=8cm ,试样直径D=3.91cm），得到不同龄期浆体的应力－应变关系曲线如图1、图2所示。

图1 不同龄期浆液的强度变化曲线从图1和图2可看出，浆液的初凝时间约为8h，24h抗压强度达到0.2MP a，破坏应变在6％左右，28天抗压强度为2.3MP a左右，破坏应变在0.6％附近。

根据土工试验规范，取破坏应变的50％和其对应应力的割线模量作为浆体的弹模。

对上述应力－应变曲线拟和得到8小时浆体的弹模为0.9MP a，24小时浆体的弹模为4MP a，浆体完全固化（28天）的弹模达到400 MP a。

由图3浆液弹模随龄期变化可看出在初凝阶段流动态凝结时浆体的弹模增长比较缓慢，但随后进入可塑状凝结时浆体的弹模增长比较显著。

图2 龄期为28天浆液的强度曲线3.2.2盾构法隧道的土压力和地层位移的形成机理用盾构在土层中开挖隧道时，隧道壁面先由盾构的钢筒支撑，并在衬砌尾部拼装一到二环衬砌管片。

盾构注浆浆液的试验与研究

盾构注浆浆液的试验与研究摘要：对水玻璃系双浆液注浆组成成分材料进行了逐步深入的分析，并通过实验，总结了浆液材料对浆液的粘稠度，固化时间、工作性、强度、收缩等性能的影响，并且结合施工实际情况，总结归纳出经验配比，以满足施工条件要求。

盾构施工中，注浆技术是有效填充管片与土体间空隙、控制地表沉降、轴线偏移以及隧道防水的重要措施。

施工过程需在实验的基础上确定配合比参数（其包括粘度、呼吸率（泌水）胶凝时间、强度），根据测量监控数据及施工防水对配合参数进行调整。

注浆管理的内容有两类，一是注浆参数：其包括注浆量和注浆压力；二是注浆材料：水泥、水玻璃浆液，两者按一定的比例以双液浆形式注入。

双液浆用于防渗和加固注浆是目前隧道施工中比较成熟的技术，它的堵水效果可以说是“立竿见影”，同时造价又比较理想，它克服了注水泥单液浆由于凝结时间过长，从而易形成泌水通道的缺点。

注入双液浆施工难度较大，目前无现行盾构壁后注浆规范，为保证浆液满足本工程盾构施工需要,需进行了盾构浆液配比试验研究,保证浆液较短时间凝结,满足现有设备注浆能力要求，满足不同施工段、不同掘进条件与不同气候条件下的盾构施工浆液配比。

1 注浆目的与浆液性能的要求1.1注浆的目的盾构挖掘后土体与管片之间空隙。

需通过及时的浆液填充，保证达到以下目的。

防止地面沉降：浆液及时填充管片与洞体之间空隙，达到抑制隧道周围地层松弛，防止变形导致地面沉降。

保证管片稳定：浆液注入到管片外壁，固结后具备一定强度从而达到稳定管片作用，同时形成管片与土壤之间的刚-柔过度区，减小管片的应力和变形，避免造成外力应力集中，使得盾构姿态易于控制。

防水：浆液固结后的结石体包裹在管片外周，形成第一道防水屏障。

1.2浆液性能要求为达到盾构注浆目的，浆液应具有以下特性：具有良好的填充性；在满足注浆施工前提下，尽可能早的获得高于地层的早期强度；具有良好的稳定性及流动性，保证适当的初凝时间；以适应盾构施工及浆液的长远距离输送；浆液在地下水中，不易发生稀释；浆液固结后体积收缩率小，泌水率小。

地铁盾构隧道掘进中的同步注浆施工技术探讨

地铁盾构隧道掘进中的同步注浆施工技术探讨摘要：经济的发展，城镇化进程的加快，促进交通建设项目的增多。

在城市地下交通建设过程中经常使用的技术之一就是盾构法，这种技术具有的主要特点就是可以减少施工的时间，降低对周边交通的影响。

根据盾构施工相关应用研究发现，刀盘切削、盾构机振动等均会对岩体造成直接与影响，同时管片和岩体之间如果长时间的存在间隙，就会出现地表下沉的情况，进而为施工周边带来安全隐患，所以使用这种技术需要注意在管片背后进行注浆。

本文就地铁盾构隧道掘进中的同步注浆施工技术展开探讨。

关键词：地铁；盾构隧道；同步注浆技术引言现阶段，地铁施工过程中盾构法得到了广泛使用，主要是因为其施工效率快，对附近环境造成的扰动较小。

通过大量实践可发现，土体会受到来自盾构机振和刀盘切削的影响，加上其和管片间有缝隙，容易出现地表沉降的状况，从而引发安全隐患。

因此，实际施工中完善壁后注浆工作意义重大。

1地铁盾构同步注浆技术原理盾构施工技术中，其中盾构掘进机是经常使用的设备，通过这样能实现施工过程中的机械化，各个环节具体的流程主要分为：掘进→ 注入浆体→盾尾脱出→浆体失去流动性。

将盾构施工技术合理的应用在地下交通建设中，不会对施工周围的交通产生影响，同时使用这种技术还可防止地下水渗出，避免地表出现下沉的情况，减少施工过程中产生的噪声，把振动集中在竖井口周边，将隧道进行深埋，可保障工程造价在预算范围之内，从而大幅提升建设安全性。

从地铁盾构施工设计图中可明确地看出，一般情况下，盾构机刀盘的直径都大于管片衬砌外的直径，如果盾尾中的管片脱离，管片与土体中就会存在一定的缝隙，通常长度最短为 8cm，最长不超过 16cm，这时土体周围就会出现移位的现象，如此就会使地表出现下沉的情况，从而为地下隧道施工带来一定的安全隐患。

针对这种情况，可以合理地运用壁后注浆技术及时处理。

2盾构施工中应用同步注浆技术的目的在盾构施工中应用同步注浆技术具有重要意义，主要表现为：（1）注浆水工可以减少盾尾间隙，因此可以降低地表沉降等问题发生，并降低地铁项目施工对周围建筑物的影响。

盾构隧道同步注浆浆液压力分布规律模型试验研究

盾构隧道同步注浆浆液压力分布规律模型试验研究张莎莎;戴志仁;白云【期刊名称】《中国铁道科学》【年(卷),期】2015(036)005【摘要】基于盾构隧道典型4孔同步注浆的特点,建立盾构—浆液—土体相似系统和模型试验平台,开展不同注浆方式下的室内相似模型试验,研究盾尾空隙内浆液压力的分布规律及消散过程、浆液的流动路径及扩散方式.结果表明:注浆方式对浆液压力的有效影响范围主要集中在盾尾后方2倍隧道直径范围内;利用上部注浆孔或下部注浆孔单独注浆都是不科学的;上部或下部浆液流量大于等于60％时,其流量变化对浆液压力初值的分布具有决定性作用;上部浆液流量在60％～80％之间才能确保浆液压力初值较好地适应地层应力;盾尾空隙最佳充填模式为,单孔注浆时应采用上部注浆孔,双孔同步注浆时应采用上下双孔注浆且上部浆液流量约占总流量的80％,4孔同步注浆时上部浆液流量应占总流量的60％～80％;刚注入的浆液主要分布在注浆孔附近区域,单位时间内新形成的盾尾空隙主要由原来盾尾处呈流塑状的浆液进行充填;建议在拱顶附近预留专用注浆孔进行二次补注浆.【总页数】11页(P43-53)【作者】张莎莎;戴志仁;白云【作者单位】长安大学陕西省公路桥梁与隧道重点实验室,陕西西安710064;中铁第一勘察设计院集团有限公司,陕西西安710043;同济大学地下建筑与工程系,上海200092【正文语种】中文【中图分类】U455.43;U455.49【相关文献】1.盾构隧道同步注浆浆液压力消散规律研究 [J], 张莎莎;戴志仁;白云2.盾构隧道同步注浆浆液压力扩散模式研究 [J], 白云;戴志仁;张莎莎;彭芳乐3.盾构隧道同步注浆浆液压力时空分布规律 [J], 梁禹;黄林冲4.盾构隧道同步注浆浆液压力变化规律研究 [J], 冯士杰;来永玲5.减水剂掺量对盾构隧道同步注浆浆液性能影响试验研究 [J], 郭锦熹; 张亚洲; 常光辉; 鲁茜茜; 王士民因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

盾构法施工同步注浆技术探讨

盾构法施工同步注浆技术探讨摘要：随着城市地下管廊、地下隧道的兴建，盾构施工技术日趋成熟和完善，本文结合工程实际，对盾构施工中的同步注浆技术进行分析和探讨，期望对今后的盾构施工有所帮助和技术发展有所推进。

关键词：盾构；同步注浆；土压平衡；注浆压力1引言盾构法隧道具有施工进度快，安全性高，地质适应性强等特点。

在适应地质的各种环境下，盾构机的种类也非常繁多，敞开式，半敞开式，土压平衡式，泥水平衡式等各种盾构机类型，又有各种刀盘选型。

但不管盾构机的种类多少，地质种类有哪些，所有的盾构施工都是在盾构机在掘进时通过把提前预制好的钢筋砼管片拼装起来形成隧道。

盾构机掘进时刀盘对土体的切削形成一个孔洞，而管片在尾盾里拼装起来后，管片的外径比刀盘的外径要小，而这个衬砌的建筑空隙，为防止土层的坍塌势必要填充起来，这就是同步注浆。

图1 同步注浆结构示意图2同步注浆步骤分析同步注浆，顾名思义就是掘进的同时进行管片壁后注浆，即时的填充管片环周空隙保证成型隧道特别是覆土地面的安全稳定性。

以海瑞克土压平衡式盾构机为例说明同步注浆方法，此盾构机同步注浆系统由四个液压柱塞泵把台车同步注浆浆液罐里的砂浆通过尾盾平均分布的四个管路注入到因推进而形成的盾构环型间隙里。

每一个注浆管路各一个压力传感器来监测本管路的注浆压力。

3同步注浆技术参数分析3.1注浆方量的确定注浆方量必须根据计算的建筑空隙和地质土层的扩散系数而定了，即：Q=Vλλ-注浆率/地层注浆扩散系数（根据地质不同一般范围为1.3-2）理论的环型间隙所占方量根据刀盘外径和管片外径、长度即可算出，公式：V=π（D2-d2）L/4V-盾构理论空隙（m3）D-刀盘切削外径md-管片外径mL-管片长度m在完整性好、自稳定强的硬质地层中，浆液不易渗透到周围的土层里去，可以取较小的扩散系数甚至不用考虑，但在裂隙发育的岩层或者是以砂、砾为主的大渗透地层浆液极易渗透到周围的土层中，这样的地层应考虑较大的渗透系数，可取1.4-1.8。

盾构隧道同步注浆浆液压力变化规律研究

盾构隧道同步注浆浆液压力变化规律研究
冯士杰;来永玲
【期刊名称】《科学技术与工程》
【年(卷),期】2014(014)033
【摘要】基于浆液流体的连续方程和运动方程,建立了浆液刚进入盾尾空隙时的环向压力分布模型;并推导了在距离注浆孔较远距离处的浆液压力梯度与上浮力的关系式.结合实际工程监测数据验证了理论分析的合理性.分析结果表明:盾构机推进时,注浆点附近的浆液环向压力分布主要由注浆孔位置和注浆孔压力及浆液重度决定;停止推进时,浆液在固结效应下压力逐渐消散,竖直方向上压力梯度逐渐减小;随着远离注浆点,浆液的压力梯度逐步减小并趋于稳定,稳定时的压力梯度主要由上浮力的大小决定.
【总页数】6页(P116-121)
【作者】冯士杰;来永玲
【作者单位】河海大学力学与材料学院工程力学系,南京210098;河海大学力学与材料学院工程力学系,南京210098
【正文语种】中文
【中图分类】U455.43
【相关文献】
1.盾构隧道同步注浆浆液压力消散规律研究 [J], 张莎莎;戴志仁;白云
2.减水剂掺量对盾构隧道同步注浆浆液性能影响试验研究 [J], 郭锦熹; 张亚洲; 常
光辉; 鲁茜茜; 王士民
3.盾构隧道同步注浆浆液浮力引起的管片错台量分析 [J], 肖明清;封坤;张忆;周子扬
4.盾构隧道同步注浆浆液浮力引起的管片错台量分析 [J], 肖明清;封坤;张忆;周子扬
5.盾构隧道同步注浆浆液上浮力试验研究 [J], 张连凯
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地铁盾构隧道掘进中的同步注浆施工技术探讨

地铁盾构隧道掘进中的同步注浆施工技术探讨摘要：盾构法作为一种常用于城市地铁区间隧道施工的重要方法，不仅施工速度快，而且施工安全性更有保障，因而得到了广泛应用。

基于此，本文将对地铁盾构隧道掘进中的同步注浆施工技术进行分析。

关键词：地铁隧道；盾构法；同步注浆技术1 同步注浆施工技术简介盾构施工同步注浆的具体步骤包括盾构掘进、浆体注入、脱出盾尾、浆体失去流动性。

作为暗挖法中的施工形式之一，在实际施工过程中，盾构同步注浆技术的实施必须借助盾构掘进机才能顺利完成。

与其他施工技术相比，在地铁工程项目建设中应用盾构同步注浆施工技术，具有十分显著的优势，首先，全机械化的施工过程能够大大提高施工效率，减少施工人力的投入，降低整体工程项目成本的同时，也有效保障了施工人员在盾构隧道掘进过程中的人身安全；其次，因为地铁工程项目的施工场所大多是在市区，人群十分密集，施工过程中，如果产生比较剧烈的振动或者噪音就会严重影响到人们的日常工作生活和休息，盾构隧道掘进过程中，同步注浆技术的应用，就能够有效解决上述问题，因为同步注浆施工技术施工过程中大多是在竖井口的位置附近产生的，施工阶段对噪音和振动的管理控制工作更容易；最后，盾构隧道掘进过程采用同步注浆施工技术，会根据实际情况和不同的埋深控制注浆压力及注浆量，进而有效控制整体施工成本。

除此之外，同步注浆技术的应用，能够有效减少盾构隧道掘进过程中的施工风险，保障施工安全。

地铁盾构同步注浆技术作为一种先进施工技术，所采用的机械主要为掘进机，保证整个施工过程处在全机械化的水平层面上，具体可按照掘进、注浆等各个流程进行科学设置，减少对地面交通的影响，并且使用此技术还能有效减少施工噪声，缓解地表沉降，控制地下水渗漏的程度，准确契合工程费用管控的需求，降低施工风险。

2 同步注浆技术的原理和作用盾构施工是暗挖工法的其中一种，是一种集机械、土木、信息、自动化等许多学科为一体的现代化地下工程施工方法。

注浆浆液扩散规律及其对盾构隧道抬升作用研究

注浆浆液扩散规律及其对盾构隧道抬升作用研究发布时间：2022-09-02T05:22:59.314Z 来源：《城镇建设》2022年4月第8期作者：王文亮[导读] 现阶段，社会的进步、经济的增长，促进了工程建设行业的发展，王文亮中庆建设有限责任公司吉林省长春市 130000摘要：现阶段，社会的进步、经济的增长，促进了工程建设行业的发展，也对工程施工技术提出了较高的要求。

大多数煤矿正在或已经转入下组煤开采，而煤层底板石炭系太原组薄层灰岩和奥陶系中统厚层碳酸盐岩岩溶裂隙承压含水层对煤层安全开采构成了严重威胁。

为此，许多矿区采用水平定向钻探技术在地面或井下对奥陶系中统灰岩顶部或太原组灰岩进行超前区域注浆改造或加固，以消除底板突水威胁，实现下组煤的安全开采。

奥陶系灰岩或太原组灰岩含水层以溶蚀裂隙最为发育，是地下水赋存、运移的主要通道，因此在注浆过程中浆液扩散主要是在裂隙中。

但由于岩溶裂隙含水层水平孔注浆浆液扩散规律不清，致使注浆设计中钻孔间距、注浆压力、浆液性能等关键参数选择缺少理论依据，而且注浆实践中对浆液扩散缺少有效控制，造成超前区域注浆工程具有工期长、注浆量大、注浆效果不可靠等瓶颈问题。

因此，有必要针对底板岩溶裂隙含水层水平孔注浆浆液扩散规律进行深入研究，为相关注浆工程实践提供理论依据。

关键词：注浆浆液；扩散规律；盾构隧道；抬升作用引言在隧道盾构施工过程中，常遇含水砂层、动水砂层等不良地质条件，如果处理不当，易导致工程事故。

因此常采用盾构壁后同步注浆填充盾尾间隙，防止土体松弛、地层变形和土粒流失，提高隧道抗渗防水性能，确保管片衬砌早期受力均匀和稳定。

据统计，盾构隧道同步注浆采用单液浆较多，但双液浆凭借其凝结时间短、强度高、固结体积稳定等优点，将得到越来越多的应用。

1水泥浆液的流变特性基于成本、环保、浆液性能和制浆工艺等因素考虑，现阶段煤层底板超前区域注浆普遍采用水泥浆液，而且其颗粒相对较细，能够进入裂隙开度较小的微小裂隙。