富水砂层盾构高性能同步注浆材料组成设计优化

研制了一种适用于富水砂层的高性能注浆材料,分析了水胶比、胶砂比对浆液性能的影响,并检验了高性能注浆材料的工程适用性。结果表明:水胶比为0.45、胶砂比为0.6的浆液具有强度高、易泵送、泌水率小、结石率高、抗水分散性较好等特点,使用该配比浆液的施工段沉降值与普通施工段相比减小了10 mm以上;随着水胶比和胶砂比的增大,注浆材料的湿表观密度逐渐减小;而水胶比增大能增大浆体的稠度,但其稠度更容易损失;随着胶砂比增大,注浆材料的稠度增大,且凝结时间呈逐渐延长的趋势;注浆材料的抗压强度随胶砂比的增大而逐渐提高。

高性能同步注浆材料对富水砂层盾构施工参数的影响研究

以南通市富水砂层轨道交通1号线为工程背景,配制适用于富水砂层的高性能盾构注浆材料,并通过对比研究了高性能注浆材料与现场既有浆液的注浆性能以及对盾构施工参数的影响规律。结果表明:与采用既有浆液的标段相比,使用高性能同步注浆材料的试验段盾构机土舱压力由0.22 MPa升至0.25 MPa,平均推力由12000 kN升至15000 kN,刀盘扭矩由1150 kN·m升至1450 kN·m,注浆量由5.7 m^(3)降为5.2 m^(3),地表沉降仅为8.15 mm,材料成本显著降低,地表沉降得到有效控制。进一步分析各个关键施工参数之间的相互联系,得到注浆量持续降低会对盾构机的土舱压力、推力、扭矩产生一定影响;盾构机保持匀速前进时,盾构机土舱压力、推力、扭矩的变化规律曲线具有一致性。

富水砂层高性能盾构同步注浆材料的配制及现场注浆性能研究

结合南通市城市轨道交通1号线典型富水砂层特征,通过配合比优化及高性能盾构注浆材料添加剂Z205的掺用,配制出适用于富水砂层的高性能盾构注浆材料,并对比研究了高性能盾构注浆材料与传统注浆材料的关键性能及现场注浆性能。结果表明,适当减小水胶比,降低膨润土掺量,掺入一定比例的Z205,可降低注浆材料的初凝时间、泌水率,提高注浆材料的结石率、抗压强度和抗水分散性能。现场注浆对比试验结果表明,采用Z3组配合比对应的高性能注浆材料对盾构注浆压力及注浆速度影响不大,但实际最大注浆量可减少17%。