富水地层盾构施工同步注浆材料性能及配合比设计研究

摘要

同步注浆是在盾构掘进施工时，当盾构推进，盾尾脱离管片后，管片背面出现超挖的空隙，为避免造成地层变形，对邻近构造物造成破环性影响，而在盾尾脱离后，在管片背面填充固结性浆液的一种施工方式。同步注浆不仅对抑制地层沉降有效，而且对防止管片接头渗水更有效；同步注浆可使管片和土体形成稳定的整体，故可防止管片的漏气，及管片向圆周外侧的移动、变形、变压。为达到同步注浆的预期目的，首先应选择与地质及盾构类型相适应的注浆材料。 对于渗透系数大的富水地层，同步注浆要求浆材具有能快速充填，保水性强，不离析，倾析率小，注入后不易被地下水稀释掉等性能，而且须保证后期达到应该有的强度。因此在富水地层盾构施工中，同步注浆材料须有适宜的凝结时间，较小的析水率，较强的抗水分散性等。 本文针对于富水地层同步注浆材料的特殊要求，参考我国相应盾构隧道施工同步注浆施工资料，采用水泥、粉煤灰、膨润土、天然河砂为原料配置单液类水泥砂浆同步注浆材料。采用不同配合比，通过大量试验，分析了同步注浆各原材料对同步注浆浆体性能的影响，以及各原材料的掺量与浆体性能之间的相互关系。通过对同步注浆浆液的稠度、凝结时间、强度、抗水冲分散性等各项性能进行检测，确定出适合富水地层同步注浆施工的材料配合比，为富水地层同步注浆材料的配合比设计及应用提出参考意见。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1研究目的意义

1.2国内外研究概况

1.2.1国内外盾构施工技术发展现状

1.2.2注浆技术的发展历史

1.3论文主要研究内容

第二章同步注浆技术应用现状及填充机理

2.1注浆技术的应用现状

2.1.1高压旋喷注浆

2.1.2压密灌浆

2.1.3劈裂注浆

2.1.4顶管减摩注浆

2.1.5盾构隧道壁后注浆

2.2盾构施工沉降机理

2.3同步注浆浆液的填充机理

第三章试验方案确定及试验过程

3.1原材料性能分析

3.1.1同步注浆材料性能要求

3.1.2胶凝材料-水泥

3.1.3细集料-砂

3.1.4矿物掺合料-粉煤灰

3.1.5膨润土

3.1.6增效剂

3.1.8水

3.2同步注浆材料性能要求

3.3试验方案及试验方法

3.3.1试验方案

3.3.2试验项目

3.3.3试验仪器

3.3.4试验方法

第四章试验结果分析

4.1试验结果

4.2试验结果分析

4.2.1原材料掺量与稠度的关系

4.2.2原材料掺量与砂浆28天抗压强度的关系

4.2.3原材料掺量与砂浆凝结时间的关系

4.2.4水泥及膨润土掺量与砂浆抗水冲分散性关系

4.3试验结论

4.3.1试验主要结论

4.3.2选用的同步注浆材料配合比的特点

第五章同步注浆施工控制参数及检测评价

5.1盾构同步注浆系统

5.2同步注浆主要技术参数的确定

5.2.1注浆压力的确定

5.2.2注浆量的确定

5.2.3注浆速度的确定

5.3注浆结束标准

5.4同步注浆效果检测

5.4.1同步注浆在施工过程中的检测内容：

5.4.2同步注浆材料在施工中的效果检测：

5.4.3同步注浆在施工结束后的检测内容：

5.4.4同步注浆在施工结束后的检测

结论与展望

参考文献

致谢