摘要
城市地下铁路、综合管廊的迅速发展导致城市地下空间线路密度急剧加大，新建隧道面临近距离穿越既有结构的工程案例。在盾构隧道近距离下穿工程中，新建隧道不可避免地对既有结构造成不均匀沉降、管片开裂、渗漏水等病害。面对此类棘手的工程难题，近年来国内逐步从日本引进克泥效工法用于盾构隧道近距离下穿工程中辅助作业，并在地层位移方面取得了良好的控制效果。本文依托南昌轨道交通 4 号线丁公路南~丁公路北站区间隧道下穿既有 2 号线区间隧道，对克泥效工法展开了详细研究，具体研究内容及成果如下： （1）基于克泥效浆液 XRD 衍射试验结果，分析了克泥效浆液的水化机理、搅拌机理。结合浆液的水化搅拌机理，确定出浆液流变性能的影响因素主要包括搅拌时间、搅拌速率、膨化时间、A 液水泥比；并进一步研究了各影响因素对克泥效浆液表观黏度、屈服应力、流动度、比重的影响规律。 （2）基于克泥效浆液流变试验结果，拟合优选出适用于克泥效浆液的流变模型。结合最优流变模型，推导了克泥效浆液在地层中的渗透扩散模型，并建立了克泥效浆液扩散数值模型，研究了克泥效A液水泥比、地层渗透系数、注浆压力、注浆时间对浆液扩散过程的影响。 （3）自主研发了整套适用于克泥效浆液的室内注浆试验系统，开展了地层渗透系数、A 液水泥比、注浆压力的三因素四水平正交试验；探明克泥效浆液在注浆过程中注浆量随时间的变化关系，研究各因素对终浆量、终浆时间、扩散距离的影响水平强弱。通过对比浆液理论扩散距离和试验扩散距离，进一步验证克泥效浆液扩散模型和室内注浆试验的准确性。 （4）基于克泥效浆液扩散距离的理论值和试验值的协同分析，确定出浆液扩散区范围；建立了克泥效工法辅助作业下盾构近距离下穿工程的全过程数值模型，研究克泥效工法中注浆压力、A 液水泥比对地表沉降、既有结构沉降影响规律，探明了克泥效工法在盾构隧道近距离下穿既有结构减小扰动的保护效果。
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