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

朱先发，宋普涛，杜峰，王军，张伟，周永祥，冷发光

（1.南通城市轨道交通有限公司，江苏 南通 226000；2.中国建筑科学研究院有限公司，北京 100013）

0 引 言

南通地铁1 号线盾构穿越地层以富水砂质粉土夹粉砂及富水粉砂层为主，该类地层含水量丰富，渗透系数大，自稳性差、承载能力低，盾构掘进过程中，极易出现涌水、流砂等施工风险[1-2]。在此地层环境下进行盾构同步注浆施工，存在同步注浆浆液不易凝结、注浆量大、注浆强度低、注浆填充效果差等问题。

工程开展初期，南通地铁1 号线以采用商品浆液为主，调研发现，既有商品浆液大多为传统的消石灰基惰性浆液，含水率丰富的盾构区间时通过掺入一定比例的水泥（占胶凝材料总量的10%～20%）取代消石灰以缩短注浆材料浆体的凝结时间。现场取样，试验发现，该类商品浆液凝结时间长、强度低，注浆完成后3 d 时消石灰基注浆材料浆体几乎无任何强度，水泥取代消石灰的水泥基注浆材料（占胶凝材料总量20%）的凝结时间有一定缩短，但3 d 强度依旧很低，且浆液抗水分散性很差。现场注浆过程中普遍存在注浆填充量高居不下、结石率低等问题，在含水率较高的地层中管片偏移问题明显，地表沉降较大。

调研发现，国内关于盾构注浆材料的研究大多着眼于注浆材料的稠度、初凝时间、泌水率、抗压强度、填充性能等基本性能，关于富水砂层下同步注浆材料的抗水分散性能研究较少，更鲜有将具有抗水分散性能的高性能同步注浆材料用于工程实践的案例[3-6]。……