成都地铁盾构同步注浆及其材料的研究.doc

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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、西南交通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。
　　浆液组成A以水泥作为提供浆液固结强度和调节浆液凝结时间的材料，浆液组成B以粉煤灰作为提供浆液固结强度和调节浆液凝结时间的材料。
其中浆液组成B中使用的粉煤灰可以改善浆液的和易性（流动性），黄泥粉能增加浆液的粘度，并有一定的固结作用，膨润土用以减缓浆液的材料分离，降低泌水率，还具有一定的防渗作用。
砂在两种浆液中都作为填充料。
2.2.3.浆液配比及性能测试 　　在确定浆液配比时，先根据相关资料，确定了两种浆液的各种材料的基本用量，然