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地铁盾构注浆料-隧道盾构注浆料

发布日期：2020-06-23 16:13浏览次数：

地铁盾构注浆料-隧道盾构注浆料

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

根据北京地区的地质条件、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。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

为了保证壁后注浆的填充效果，施工中结合现场条件和盾构机自身注浆系

统的配置，选取了两种单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

成分：水泥、粉煤灰、细砂、膨润土（钠土）和水；

2）以生石灰、粉煤灰为主剂的惰性浆液

成分：生石灰、粉煤灰、细砂、膨润土（钠土）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），生石灰能增加浆液的粘度，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，

然后结合浆液站调试，每种配比生产一定方量，并对浆液性能进行相关的性能测

试，从而对配比单进行筛选，保留能够生产出合格浆液的配比，以便今后用于施

工。按测试配比拌制出的浆液送到试验室进行了主要性能指标的测试。根据配比

单和浆液配合比试验报告中的测试

数据，绘制出浆液流动度、稠度和分层度随时

间变化的对比曲线。由图 2-2 中可知，水泥浆液（配比 1、2、3）的流动性略优于惰性浆液（配比

4、5、6、7、8）。但两类浆液随时间的变化趋势略有不同，

水泥浆液的流动性随

时间推移下降幅度较大，而惰性浆液的流动性保持平稳

。

根据测试结果还可得知，与水泥浆液相比，以

生石灰、粉煤灰为主剂的浆液

的凝结时间较长，在 10～12 小时左右。考虑到盾构掘进过程中一些不可避免的停

机（如管片拼装、连接电缆、风管安装、机器维护保养、盾构机临时停机、电路

故障等），若浆液的初凝时间较短，则增加了停机期间发生堵管的可能性，增加额

外的清洗工作，并影响盾构的继续掘进。因此，浆液合理的初凝时间应与盾构掘

进施工一个工班的时间接近，这样可以在每班结束时再安排浆液输送管路的清理

工作，既不影响盾构连续施工，又保证能及时清理管路，

避免堵管现象的发生，

选用惰性浆液更为可靠。

惰性浆液在主要成分加量不变的情况下，只需调节添加剂的加量就能有效地控

制、调节浆液的性能。在施工过程中，可以比较方便地对浆液的性能进行调整，

以适应不同地层、不同掘进进度对浆液性能的要求。

通过上面的分析比较，试验段施工最终选定采用以生石灰、粉煤灰为主料的

惰性单液浆作为盾构施工壁后注浆的材料。

2.3 注浆工艺参数的确定

2.3.1 注浆量的计算

壁后注浆量 Q，通常可按下式估算： Q=Vα

式中， V 为理论空隙量， α为注入率。

北京地铁五号线试验段采用的土压平衡盾构机刀盘直径

6.20m，而预制钢筋混

凝土管片外径为 6.0m，则理论上每掘进一环，盾构掘削土体形成的空间与管片外

壁之间的空隙的理论体积为： V=0.25×π×（6.22-62）×1.2=2.298m3。

注入率 α的主要影响因素包括注入压力决定的压密系数

α1、土质系数 α2、施工损耗系数 α3 和超挖系数 α4。

则α=1+α1+α2+α3+α4

每环实际注浆量可根据地层和施工损耗等情况选取相应的注入率。

2.3.2 注浆压力的确定

北京地铁五号线土压平衡盾构机在盾尾处设有四个浆液注入点，

盾尾同步注浆

的压力因浆液注入点位置的不同而不同。盾尾四个注浆点的位置和相互关系如图

2-8 所示（图中尺寸仅为示意）。

经计算得出盾构拱顶水土压力，管道中的压力损失在盾构机厂内组装时已测定，

则 A1、A4 点处注浆压力理论计算值为

拱顶水土压力 +管道中的压力损失

最大注入压力为

（拱顶水土压力 +管道中的压力损失）× 1.25

最小注入压力为

（拱顶水土压力 +管道中的压力损失）× 0.75

A2 和 A3 点处注浆压力理论计算值为

拱顶水土压力 +管道中的压力损失 +侧压力系数× γ’×H+γ水×H

则最大注入压力为：

（拱顶水土压力 +管道中的压力损失 +侧压力系数× γ’×H+γ水×H)×1.25

最小注入压力为：

（拱顶水土压力 +管道中的压力损失 +侧压力系数× γ’×H+γ水×H）×0.75

实际操作过程中，可根据以上理论计算所得结果分别设定

A1、A2、A3、A4 点

的注浆压力。

总结：以上这篇文章就是

地铁盾构注浆料-隧道盾构注浆料

的讲解，如果还想了解更多关于地铁盾构注浆料-隧道盾构注浆料这个产品，欢迎关注联系本公司

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