膨胀岩地区盾构壁后纤维注浆材料试验研究

张世荣，侯凯文，潘　鑫，苏　建，欧孝夺

(1.西安建筑科技大学土木工程学院， 陕西西安710055；2.广西大学土木建筑工程学院， 广西南宁530004)



膨胀岩地区盾构壁后纤维注浆材料试验研究

张世荣1，侯凯文2，潘鑫2，苏建2，欧孝夺2

(1.西安建筑科技大学土木工程学院， 陕西西安710055；2.广西大学土木建筑工程学院， 广西南宁530004)

摘要：为研究膨胀岩地区纤维注浆材料与膨胀岩相互作用的规律，以南宁轨道交通一号线穿越膨胀岩区域为依托背景，开展纤维壁后注浆材料力学性能研究，选取3组工程常用配比，分别掺入0.9 kg/m3、1.5 kg/m3、2.0 kg/m3聚丙烯纤维，进行抗压、劈裂抗拉、抗折试验。并自行设计模型试验装置，就掺入1.5 kg/m3纤维时注浆材料与膨胀岩相互作用开展模型试验及数值分析。试验结果表明：①与普通注浆材料相比较，纤维对注浆材料的强度影响较小，对其韧性增强作用明显，掺量1.5 kg/m3时，增韧效果最明显，相比普通试块，纤维掺量1.5 kg/m3及以上时挠度增加均在30%以上；②相对于普通浆液，相同条件下，纤维浆液使膨胀力衰减32%;③当膨胀力增至160 kPa时，纤维浆液使管片最大正弯矩和最大负弯矩分别减小31.6%和24.2%，可见纤维注浆材料能有效减小膨胀岩膨胀变形对盾构管片的影响。

关键词：膨胀岩；盾构壁后注浆；纤维浆液；数值模拟

0引言

盾构法施工是城市地铁等各类地下工程建设中广泛应用的方法[1]。而壁后注浆是盾构法施工过程的一个重要环节，起到控制地表沉降、增强隧道抗渗性和稳定性的作用[2-4]。近几十年来，国内外许多专家学者针对特定地层就盾构同步注浆这一问题进行了深入的研究[5-8]，比如成都富水砂卵地层、上海软土地层、穿黄隧道富水地层等，这些材料都可以达到良好的施工性能及满足特定地层的要求。……