（a） （b） （c） （d）
3）a、b组流动性太小不做考虑，c、d组用于下一步试验。
（2）膨润土浆液、泡沫剂与砂的配比试验： 1）配比：
序号 a b c d e 膨润土浆液 31kg（1:10，比重1.05g/cm） 30.5kg（1:10，比重1.05g/cm） 31kg（1:10，比重1.05g/cm） 31kg（1:7，比重1.07g/cm） 30.6kg（1:7，比重1.07g/cm） 泡沫剂 0.03kg 0.03kg 0kg 0.03kg 0.03kg 砂 10kg 10kg 10kg 10kg 10kg 配制出的土样 流动性过大，呈不可塑状 流动性较大，呈不可塑状 流动性大，呈不可塑状 流动性稍大，呈不可塑状 流动性适中，呈可塑状 2）试验图样如下：
（a） (b) (c)
(d) (e)
3）结论：e组试验配制出的样土流动性较合适呈可塑状。施工时建议采用膨润土与水比例为1:8的膨润土浆液。渣土与膨润土浆液、泡沫剂比例为1:0.08:0.003。 6.3 施工中遇到的问题及处理措施
南昌地铁长～蛟区间在盾构掘进施工中前期采用渣土与膨润土浆液、泡沫剂比例为1:0.08:0.003进行渣土改良掘进比较顺利。
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图6-1砂土层改良后土 图6-2风化岩层改良后土
在盾构掘进至里程为SK4+256.14左右，掘进速度明显下降扭矩上升速度快，发现问题后，我项目部及时采用高分子聚合物和泡沫剂对土体进行改良，但是效果并不明显。经过开仓后发行刀盘结泥饼现象严重。
图6-3 刀盘结泥饼
经过清理刀厢并更换24把刀后，采用渣土与膨润土浆液、泡沫剂比例为1:0.08:0.003进行渣土改良掘进掘进，掘进记录显示，盾构机推力、扭矩均降低，掘进速度大幅提高，达到20mm/min。
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第七章 同步注浆
7.1 同步注浆目的及原理
盾构的刀盘开挖直径为6280mm，管片外径为6000mm，当管片在盾尾处安装完成后盾构向前推进，管片与土层之间形成建筑间隙，快速采用浆液材料填充环形间隙的工艺即为同步注浆工艺。其目的在于：
1）防止和减少地层沉陷，保证环境安全；
2）保证地层压力较为均匀地径向作用于管片，限制管片位移和变形，提高结构的稳定性；
3）作为隧道第一防水层，加强隧道防水。
同步注浆的基本原理是将具有长期稳定性及流动性并能保证适当初凝时间的浆液（流体）, 通过压力泵注入管片背后的建筑空隙，浆液在压力和自重作用下流向空隙各个部位并在一定时间内凝固，从而达到充填空隙、阻止土体塌落的目的。如图7-1所示。
图7-1 同步注浆系统示意图
7.2 同步注浆工艺流程
同步注浆与盾构掘进同时进行，通过同步注浆系统及盾尾内置注浆管，在盾构向前推进、盾尾空隙形成的同时进行，采用双泵四管路（8 个注入点，其中4 个注入点备用）对称同时注浆。
注浆可根据需要采用自动控制或手动控制方式。自动控制方式即预先设定注浆压力，由控制程序自动调整注浆速度，当注浆压力达到设定值时，自行停止注浆。手动控制方式则由人工根据掘进情况随时调整注浆流量、速度、压力等参数。为了防止施工中注浆管路被堵塞影响进度，注浆管路预留了备用注浆管。
同步注浆工艺流程见图7-2。
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注浆效果检查 yes 下一循环 图7-2同步注浆工艺流程图 注浆完成 清洗设备和管路 注浆工况分析 yes 继续注浆 调整控制方式和参数 no 设定控制方式 注 浆 检验试验 yes 运输浆液 no 数据采集与管理 参数设计 配制浆液 注浆系统准备 no 采取补强注浆措施 7.3 注浆设备
浆液由地面专用的浆液搅拌设备拌制，由浆液车输送至洞内储浆罐储藏，同步注浆采用配属于盾构的同步注浆设备进行注浆。
在洞外施工场地设搅拌站一座，搅拌能力35ｍ3/ｈ。
运输系统：砂浆罐车(6m3)，带有自搅拌功能和砂浆输送泵，随编组列车一起运输。 同步注浆系统：配备SWING KSP12液压注浆泵2台(盾构机上已配置)，注浆能力2×12m/h，4个盾尾注入管口及其配套管路。 7.4 注浆材料和配合比的选择 7.4.1 注浆材料应具备的基本性能
根据南昌市红谷滩地区的地质条件、工程特点以及现有盾构机的型式，浆液应具备以下性能：
1）具有良好的长期稳定性及流动性，并能保证适当的初凝时间，以适应盾构施工以及远距离输送的要求。
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2）具有良好的充填性能，不流窜到尾隙以处的其他地域。。
3）在满足注浆施工的前提下，尽可能早地获得高于地层的早期强度。 4）浆液在地下水环境中，不易产生稀释现象。 5）浆液固结后体积收缩小，泌水率小。
6）原料来源丰富、经济，施工管理方便，并能满足施工自动化技术要求。 7）浆液无公害，价格便宜。 7.4.2 注浆材料
根据上述要求，本工程隧道盾构推进施工中的同步注浆浆液采用水泥浆液，材料为水泥、粉煤灰、砂、膨润土等，采用水泥砂浆作为同步注浆材料，具有结石率高、结石体强度高、耐久性好和能防止地下水浸析的特点。其中，砂作为填充料，水泥作为提供浆液固结强度和调节浆液凝结时间的材料，粉煤灰可以改善浆液的和易性，膨润土用以减缓浆液的材料分离, 降低泌水率，减水剂作为水泥的润滑剂。 7.4.3 浆液主要物理力学指标
同步注浆浆液的主要物理力学性能应满足下列指标：
（1）胶凝时间：一般为3 ～ 8h，根据地层条件和掘进速度，通过现场试验加入促凝剂及变更配比来调整胶凝时间。对于强透水地层和需要注浆提供较高的早期强度的地段，可通过现场试验进一步调整配比和加入早强剂，从而缩短胶凝时间。
（2）固结体强度：1 天不小于0.2MPa，28 天不小于2.5MPa。 （3）浆液结石率>95%，即固结收缩率<5%。 （4）浆液稠度：8 ～ 12cm。 7.4.4 浆液配合比
为保证浆液质量，施工中应根据始发时地层的实际情况选择浆液配合比，特别是和易性适宜的浆液，达到易于压送、不离析、不沉淀、不堵管。在施工中根据地层条件、地下水情况及周边条件等，通过现场试验优化确定。
根据经验，本标段工程同步注浆采用单液水泥砂浆填充管片外环形间隙，初步拟采用如表1 所示的浆液配比（根据始发时的实际地质情况进行调整）。
表7-1 同步注浆材料配合比
材料种类 每m3用量(kg) 水泥 158 砂子 739 水 485 掺和料 粉煤灰 342 外加剂 膨润土 膨胀剂 50 0 同步注浆浆液凝固时间为6-10h。 7.5 同步注浆主要技术参数的确定
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