图2-3分层度—时间曲线图

　　图2-4稠度—时间曲线图

　　根据测试结果还可得知，与水泥浆液相比，以生石灰、粉煤灰为主剂的浆液的凝结时间较长，在10～12小时左右。考虑到盾构掘进过程中一些不可避免的停机(如管片拼装、连接电缆、风管安装、机器维护保养、盾构机临时停机、电路故障等)，若浆液的初凝时间较短，则增加了停机期间发生堵管的可能性，增加额外的清洗工作，并影响盾构的继续掘进。因此，浆液合理的初凝时间应与盾构掘进施工一个工班的时间接近，这样可以在每班结束时再安排浆液输送管路的清理工作，既不影响盾构连续施工，又保证能及时清理管路，避免堵管现象的发生，选用惰性浆液更为可靠。

　　惰性浆液在主要成分加量不变的情况下，只需调节添加剂的加量就能有效地控制、调节浆液的性能。在施工过程中，可以比较方便地对浆液的性能进行调整，以适应不同地层、不同掘进进度对浆液性能的要求，见图2-5、图2-6、图2-7。

　　图2-5石灰配比强度—时间曲线图

　　图2-6水泥配比强度—时间曲线图

　　图2-7稠度、流动度—外加剂加量曲线图

　　通过上面的分析比较，试验段施工最终选定采用以生石灰、粉煤灰为主料的惰性单液浆作为盾构施工壁后注浆的材料。

　　2.3注浆工艺参数的确定

　　2.3.1注浆量的计算

　　壁后注浆量Q，通常可按下式估算：Q=Vα

　　式中，V为理论空隙量，α为注入率。

　　北京地铁五号线试验段采用的土压平衡盾构机刀盘直径6.20m，而预制钢筋混凝土管片外径为6.0m，则理论上每掘进一环，盾构掘削土体形成的空间与管片外壁之间的空隙的理论体积为：V=0.25×π×(6.22-62)×1.2=2.298m3。

　　注入率α的主要影响因素包括注入压力决定的压密系数α1、土质系数α2、施工损耗系数α3和超挖系数α4。

　　则α=1+α1+α2+α3+α4

　　每环实际注浆量可根据地层和施工损耗等情况选取相应的注入率。

　　2.3.2注浆压力的确定

　　北京地铁五号线土压平衡盾构机在盾尾处设有四个浆液注入点，盾尾同步注浆的压力因浆液注入点位置的不同而不同。盾尾四个注浆点的位置和相互关系如图2-8所示(图中尺寸仅为示意)。

　　经计算得出盾构拱顶水土压力，管道中的压力损失在盾构机厂内组装时已测定，则A1、A4点处注浆压力理论计算值为

　　拱顶水土压力+管道中的压力损失

　　最大注入压力为

　　(拱顶水土压力+管道中的压力损失)×1.25

　　最小注入压力为

　　(拱顶水土压力+管道中的压力损失)×0.75

　　A2和A3点处注浆压力理论计算值为

　　拱顶水土压力+管道中的压力损失+侧压力系数×γ’×H+γ水×H

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