盾構(gòu)泥砂高性能注漿材料的研究與應(yīng)用.pdf

1、分類號(hào)——UDC學(xué)密級(jí)武多凄理歹大署位論文位論義題目盾構(gòu)逞壁直：陛篚注漿撾料的嬰究皇廑用英文TheresearchandapplicationonHighperformancegrouting一題目堡壘亟曼墜Y曼hi星!亟墨曼亟迎曼邀研究生姓名迕互指導(dǎo)教師姓名—工麼差』稱—擻監(jiān)學(xué)位j|童生———一單位名稱撾料型堂皇王程堂瞳郵編壘圣QQ2Q申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別亟學(xué)科專業(yè)名稱撾料工程論文提交日期2Q曼曼生量旦論文答辯日期2Q量曼生量且學(xué)位授予單位答

2、辯委員會(huì)主授予日期評(píng)閱人縐照：之塞壘逸2011年SB武漢理工大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要同步注漿是在隧道內(nèi)將具有適當(dāng)?shù)脑缙诩白罱K強(qiáng)度的材料在盾構(gòu)推進(jìn)的同時(shí)填入盾尾空隙內(nèi)，用于抑制天然土體變形，控制地面沉降，并起到防水作用，保證環(huán)境安全的施工工藝。普通的同步注漿材料受到高壓富含水地層中水的沖刷作用時(shí)，容易分層離析，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)破壞，不能起到填充地層的目的，直接影響到管片襯砌結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。隨著城市地鐵的飛速發(fā)展，高性能同步注漿材料的研發(fā)需求日益迫切。此

3、外，隧道的盾構(gòu)掘進(jìn)帶出了大量的地下泥砂，擠占了有限的施工空間，造成了環(huán)境破壞，這對(duì)于城市地鐵建設(shè)來講，無疑造成很大的資源浪費(fèi)。同時(shí)，處置這些泥砂常常又要花費(fèi)大量的人力、物力。本文依托武漢地鐵工程研究項(xiàng)目“盾構(gòu)隧道高性能同步注漿材料及其施工技術(shù)研究與應(yīng)用’’。針對(duì)盾構(gòu)泥砂的吸水溶脹性，即泥砂顆粒能夠在漿液中形成“卡屋”結(jié)構(gòu)使?jié){體黏度增大，阻礙漿體顆粒下沉，改善注漿材料的工作性能并提高其穩(wěn)定性的特點(diǎn)，利用盾構(gòu)泥砂替代膨潤(rùn)土及河砂，與水泥、粉

4、煤灰制備同步注漿材料。同時(shí)結(jié)合武漢地鐵四號(hào)線隧道施工區(qū)的地層分析，進(jìn)行了高性能抗水分散、早強(qiáng)抗?jié)B、早強(qiáng)抗水分散同步注漿材料配合比的優(yōu)化設(shè)計(jì)。通過實(shí)驗(yàn)探討了盾構(gòu)泥砂的組成、摻量、塑性指數(shù)等對(duì)注漿材料性能的影響，分析發(fā)現(xiàn)盾構(gòu)泥砂溶于水后能降低漿體的自由水和流動(dòng)性，增加其粘性，泥砂表面含有大量的活性基團(tuán)，具有吸水性、觸變性、膨脹性，既增加了漿液對(duì)其的滑動(dòng)效應(yīng)，又增大了漿體穩(wěn)定性。實(shí)驗(yàn)證明盾構(gòu)泥砂完全可以取代傳統(tǒng)同步注漿材料中的膨潤(rùn)土。同時(shí)分析

5、了盾構(gòu)泥砂注漿材料中各組分及其摻量對(duì)漿體性能的作用機(jī)理，提出了普通盾構(gòu)泥砂注漿材料各組分的摻量控制范圍。研究了HEC、VAE兩種聚合物對(duì)注漿材料抗水分散性能的影響；早強(qiáng)劑Li2C03及膨脹劑對(duì)注漿材料早強(qiáng)抗?jié)B性能的影響：分析了盾構(gòu)泥砂抗水分散注漿材料以及早強(qiáng)抗?jié)B注漿材料中各組分及其摻量對(duì)漿體性能的作用機(jī)理，提出了各組分的摻量控制范圍。同時(shí)針對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的不同工況，提出了能滿足工程要求的多種同步注漿材料配合比，解決了普通水泥基同步注漿材料抗