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盾构施工技术的核心优势是最大限度降低施工对周围地层的扰动,减少地表沉降。同步注浆技术能及时充填盾尾空隙,主动控制围岩应力释放和变形以控制地表沉降。本文以盾尾同步注浆浆-土固结体为研究对象,对注浆压力等主要控制指标进行以下研究:(1)进行同步注浆压力消散机理研究:基于胡克定律、达西定律等基本理论研究了浆液在盾尾空隙扩散过程中与地层接触形成的浆-土固结体变形规律,并从地层参数(剪切模量和泊松比)改变和浆液基本特性改变(浆液黏度变化为0.011-0.37Pa·s)对单一注浆孔条件下浆液的固结与压力消散公式进行了参数分析。在上述单一注浆孔研究成果的基础上,考虑注浆孔空间分布位置的不同,将浆液填充及消散过程分为沿单位管片圆周方向和纵向两个方面,研究多个注浆孔条件下浆-土固结体厚度变化及其对注浆压力消散的影响。考察了地层参数和浆液基本特性改变对盾构掘进单环距离下环向压力消散和纵向压力消散的影响。结果表明,考虑浆-土固结体厚度变化下,盾构同步注浆压力消散规律呈幂减函数变化。(2)多因素影响下单一注浆孔浆-土固结体变形规律试验:统计不同地层浆液配比,针对盾尾注浆浆液特性指标泌水率、稠度、凝结时间、早期强度,利用均匀设计试验法对影响浆液基本特性的五个主要因素:水胶比、胶砂比、膨水比、粉灰比及早强剂含量进行了5因素15水平试验。根据浆液基本特性试验的合理配比,探究不同注浆材料(水灰比为0.8、0.9、1.0)、不同土质条件(砂土和黏土)以及不同注浆压力(O.1MPa、0.15MPa、0.2MPa)下注浆体体积变形及地层孔隙水压力变化规律;对单一注浆孔条件下浆液固结与压力消散规律进行考察。结果表明在试验条件下压力消散规律与单一注浆孔效应下压力消散规律相符。(3)黏土地层条件下注浆压力消散机理的工程实例研究:对比某地铁工程实例,探究不同压力消散时间(23h、10h)、不同注浆压力(0.075MPa(0.5倍)、0.15MPa(1倍)、0.225MPa(1.5倍)、0.25MPa(1.7倍))、不同注浆量(2.32m3(0.5倍)、4.64m3(1倍)、6.97m3(1.5倍)、9.29m3(2倍))、不同浆液早期强度(弹性模量2MPa(1倍)、4MPa(2倍)、6MPa)3倍))等因素对多注浆孔情况下浆液固结与压力消散规律的影响,以地表沉降为指标并与实测值进行对比,给出黏土地层条件下注浆压力控制指标。