穩定圍巖地層盾尾管片壁后注漿竄漿預防研究

汪浩 鐘小春

摘 要：在穩定性地層中盾構掘進，盾尾管片壁后注漿將不可避免沿著盾殼與地層之間的縫隙竄漿到刀盤和開挖面。而普通的同步單液漿和水玻璃雙液漿則不滿足盾尾注漿的充填性和泵送性的要求。為此，本文采用賓漢姆流體建立了盾尾漿液流失理論計算公式，并分析了流失量與漿液性質、縫隙厚度、注漿壓力的關系。在此基礎上，提出了一種新型的同步雙液漿，其隨著時間變化，初凝時間、稠度可調。當B料的摻入比為漿液的1.5%左右時，可滿足穩定性地層中同步注漿的性質要求，基本上不發生竄漿。

關鍵詞：穩定地層;盾構;同步雙注漿;竄漿

中圖分類號：U175.2 文獻標識碼：A 文章編號：1003-5168（2019）31-0104-07

Study on Prevention of Grouting Slurry after Stabilizing Wall

of Shield Tail Pipe in Surrounding Rock Stratum

WANG Hao ZHONG Xiaochun

（School of Civil Engineering and Transportation， Hohai University，Nanjing Jiangsu 210000）

Abstract： In shield tunneling in stable stratum， grouting behind the shield tail segment wall will inevitably pass along the gap between shield crust and stratum to the cutter head and excavation surface. The common synchronous single slurry and water glass double slurry can not meet the filling and pumping requirements of shield tail grouting. In this paper， Bingham fluid was used to establish a theoretical formula for calculating slurry loss in shield tail， and the relationship between slurry loss and slurry properties， crack thickness and grouting pressure was analyzed. On this basis， a new type of synchronous double slurry with adjustable initial setting time and consistency was proposed. When the mixing ratio of B material was about 1.5% of the slurry， it could satisfy the requirement of synchronous grouting in the stable formation， and basically did not occur channeling.

Keywords： stable stratum;shield;synchronized double grouting;grouting channeling

1 研究背景

據統計，目前我國已經有43個城市開展地鐵建設。城市地鐵建設不可避免會嚴重影響城市交通。而盾構隧道法由于能最大限度降低對城市機能的影響，成為城市隧道建設的主流方法。設計盾構機械時，為了避免盾構推力過大對后方管片結構造成不利影響，設計的刀盤外徑通常比盾殼外徑稍大，因此地層與盾殼之間存在一定縫隙。在軟土地質中盾構掘進時，地層很容易填滿該縫隙;但如果是在穩定性地層中掘進，則該縫隙不易被填充且存在時間較長。在全斷面圍巖、密實砂卵石地層中盾構掘進時，盾尾管片的同步注漿液有可能沿著該縫隙向開挖面方向發生竄漿，盾尾空隙無法充填滿。打開頂部的管片注漿孔，大量泥水涌入隧道，管片同步注漿起不到固定管片的作用。……