盾构隧道新型复合渣土水泥基注浆材料性能研究

李福东; 朱澄; 简永洲; 张箭; 兰海宁; 吴荣华

doi:10.3724/j.gyjzG24042810

盾构隧道新型复合渣土水泥基注浆材料性能研究

doi: 10.3724/j.gyjzG24042810

1. 中交二公局第四工程有限公司, 河南洛阳 471013;
2. 河海大学岩土力学与堤坝工程教育部重点实验室, 南京 210098;
3. 中交隧道工程局有限公司, 北京 100102

基金项目:

国家自然科学基金项目（52178386）。

详细信息

作者简介:
李福东,工程师,主要从事隧道工程方向研究,121039459@qq.com。

通讯作者:
张箭,博士,教授,zhangj0507@163.com。

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出版历程
- 收稿日期: 2024-04-28
- 网络出版日期: 2026-06-06
- 刊出日期: 2026-04-20

Research on the Performance of a Novel Cement-Based Grouting Material with Composite Muck for Shield Tunnels

1. CCCC-SHB Fourth Engineering Co., Ltd., Luoyang 471013, China;
2. Key Laboratory of Ministry of Education for Geomechanics and Embankment Engineering, Hohai University, Nanjing 210098, China;
3. CCCC Tunnel Engineering Company Limited, Beijing 100102, China

摘要

摘要: 依托南京地铁某盾构隧道项目，提出了利用粉细砂与粉质黏土替代壁后注浆原材料的盾构复合渣土再利用方法，揭示了水胶比、粉灰比、胶土比等因素对复合渣土浆液性能的影响规律，最终获得较优的浆液配合比。研究结果表明：盾构复合渣土能够取代壁后注浆原材料制备满足现场要求的渣土浆液，得到浆液较优配比为：水胶比为0.7，灰粉比0.6，胶土比0.6，黏砂比0.2，替代比为0.75，此配比下的浆液在强度和泌水率方面具有较大优势并且流动性保持良好，可节省37.8%的成本。
- 盾构复合渣土 /
- 壁后注浆 /
- 正交试验 /
- 配比优化
Abstract: Based on a shield tunnel project of Nanjing Metro， a method was developed to reuse composite shield muck by utilizing fine sand and silty clay as replacement materials for conventional backfill grouting materials. The influence of factors such as the water-to-binder（cement + fly ash） ratio， cement-to-fly ash ratio， and binder-to-clay ratio on the performance of composite muck slurry was revealed， ultimately obtaining an optimal slurry mix proportion. The results showed that the composite muck could replace raw materials for backfill grouting to produce a muck slurry that met field requirements. The optimal mix proportion obtained was as follows： a water-to-binder ratio of 0.7， cement-to-fly ash ratio of 0.6， binder-to-clay ratio of 0.6， clay-to-sand ratio of 0.2， with a substitution ratio of 0.75. Under this mix proportion， the slurry demonstrated significant advantages in strength and bleeding rate while maintaining good fluidity， which could reduce costs by up to 37.8%.
- shield composite muck /
- backfill grouting /
- orthogonal experiment /
- mix proportion optimization

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参考文献(19)

[1]	周子豪，王树英，钟嘉政，等. 基于激光扫描技术的盾构渣土改良状态自动识别方法［J］. 中南大学学报（自然科学版），2023，54（10）：3975-3986.
[2]	邓皇适，傅鹤林，史越，等. 注浆压力非均匀分布引发的地表沉降计算及其影响因素分析［J］. 中南大学学报（自然科学版），2021，52（10）：3550-3558.
[3]	陈蕊，杨凯，肖为，等. 工程渣土的资源化处理处置分析［J］. 环境工程，2020，38（3）：22-26.
[4]	全昭熹，陈湘生，陈锋，等. 基于生命周期评价方法的隧道施工渣土利用减碳效果分析［J］. 环境工程，2023，41（10）：91-98.
[5]	张箭，金俊杰，丰土根，等. 土压平衡盾构渣土浆液配比优化研究［J］. 岩土工程学报，2023，45（4）：748-757.
[6]	谢亦朋，张聪，阳军生，等. 盾构隧道渣土资源化再利用技术研究及展望［J］. 隧道建设（中英文），2022，42（2）：188-207.
[7]	钟小春，左佳，刘泉维，等. 地层中粉细砂在盾构壁后注浆中的再利用研究［J］. 岩土力学，2008，29（增刊1）：293-296.
[8]	林文书，王红喜，彭碧辉，等. 不同地层盾构泥砂对制备壁后注浆材料性能影响研究［J］. 隧道建设，2013，33（9）：715-719.
[9]	李书进，刘源涛，厉见芬，等. 盾构废弃泥沙再生制备高性能注浆材料的试验研究［J］. 材料导报，2021，35（增刊2）：275-278.
[10]	陈喜坤，朱伟，王睿，等. 南京纬三路过江通道弃砂在壁后注浆材料中的利用［J］. 隧道建设，2015，35（11）：1176-1181.
[11]	ZHOU S，LI X，JI C，et al. Back-fill grout experimental test for discharged soils reuse of the large-diameter size slurry shield tunnel［J］. KSCE Journal of Civil Engineering，2017，21（3）：725-733.
[12]	杨钊，贺祖浩，吴克雄. 废弃泥浆在盾构壁后注浆中的应用［J］. 隧道建设，2017，37（8）：985-989.
[13]	吴克雄，李顺凯，杨钊，等. 废弃泥浆改性壁后注浆材料试验研究［J］. 科学技术与工程，2017，17（20）：277-281.
[14]	杨钊，贺祖浩，刘毅，等. 福州地铁过江通道泥水盾构弃浆在壁后注浆材料中的再利用［J］. 现代隧道技术，2019，56（3）：192-199.
[15]	戴勇，阳军生，张聪，等. 泥水盾构弃渣在壁后注浆材料中的再利用研究［J］. 华中科技大学学报（自然科学版），2019，47（10）：40-45.
[16]	钱鑫，管超，陈一元，等. 黏土地层土压平衡盾构渣土再利用壁后注浆试验研究［J］. 隧道与地下工程灾害防治，2020，2（1）：68-74.
[17]	中华人民共和国住房和城乡建设部. 普通混凝土拌合物性能试验方法标准：GB/T 50080—2016［S］. 北京：中国建筑工业出版社，2016.
[18]	中华人民共和国住房和城乡建设部. 建筑砂浆基本性能试验方法标准：JGJ/T 70—2009［S］. 北京：中国建筑工业出版社，2009.
[19]	国家标准化管理委员会. 水泥胶砂强度检验方法（ISO法）：GB/T 17671—2021［S］. 北京：中国标准出版社，2021.