本書通過理論分析與推導，構建了不同漿液及地層特性下的漿液充填、滲透、壓密等擴散模型，建立了盾構隧道壁后注漿漿液擴散的理論體系；結合漿液擴散理論及工程應用實踐，提出了盾構隧道壁后注漿的設計方法。本書介紹的相關研究成果可縮小盾構隧道壁后注漿理論研究與工程實踐之間的差距，促進盾構隧道壁后注漿工程實踐的科學化及規范化開展。
1. 國家自然科學基金項目面上項目基于驅替效應的砂卵石地層盾構壁后注漿滲透擴散機理研究，編號51878060，負責人（本書依托項目），2019.01-2022.12；
目錄
前言
第1章 緒論 1
1.1 盾構隧道的發展 1
1.2 盾構分類 6
1.2.1 按斷面形狀分類 6
1.2.2 按直徑分類 7
1.2.3 按開挖面與作業室之間隔板的構造分類 7
1.3 盾構壁后注漿 8
1.3.1 注漿位置 10
1.3.2 注漿時機 11
1.3.3 注漿作用 12
參考文獻 13
第2章 壁后注漿材料及漿液固化機理 15
2.1 壁后注漿材料 15
2.1.1 漿液特性要求 15
2.1.2 漿液分類 16
2.1.3 國內注漿材料發展 19
2.2 漿液固化機理 19
2.2.1 單液漿的固化機理 19
2.2.2 雙液漿的固化機理 20
2.3 漿液流變特征 20
2.3.1 單漿液的流變特征 20
2.3.2 雙漿液的流變特征 25
2.4 漿液擴散形式及影響因素 25
2.4.1 漿液擴散形式 25
2.4.2 漿液擴散影響因素 28
參考文獻 30
第3章 充填擴散 32
3.1 單液漿環形充填擴散模型 32
3.1.1 擴散機理分析 32
3.1.2 模型推導 33
3.1.3 實例分析 38
3.2 單液漿扇形充填擴散模型 43
3.2.1 擴散機理分析 43
3.2.2 模型推導 43
3.2.3 實例分析 46
3.2.4 環形與扇形充填擴散模型對比 47
3.3 雙液漿充填擴散模型 48
3.3.1 擴散機理分析 48
3.3.2 模型推導 51
3.3.3 實例分析 54
參考文獻 55
第4章 滲透擴散 57
4.1 牛頓流體滲透擴散模型 57
4.1.1 漿液的流變方程 57
4.1.2 基本模型推導 58
4.1.3 考慮驅替效應的模型推導 80
4.2 賓厄姆流體滲透擴散模型 102
4.2.1 漿液的流變方程 102
4.2.2 基本模型推導 102
4.2.3 考慮驅替效應的模型推導 111
4.3 冪律流體漿液滲透擴散模型 127
4.3.1 漿液的流變方程 127
4.3.2 考慮驅替效應的模型推導 127
參考文獻 137
第5章 壓密擴散 139
5.1 球形壓密模型 139
5.1.1 模型推導 139
5.1.2 參數確定及適用范圍 144
5.1.3 實例分析 146
5.2 柱形壓密模型 149
5.2.1 模型推導 149
5.2.2 模型應用的討論 155
5.2.3 實例分析 156
參考文獻 157
第6章 考慮漿液-土體顆粒特性的擴散模型 158
6.1 考慮篩濾效應的擴散模型 158
6.1.1 篩濾效應 158
6.1.2 濾餅沉積擴散模型 159
6.1.3 半球形濾餅充填模型 167
6.2 考慮滲濾效應的擴散模型 173
6.2.1 滲濾效應 173
6.2.2 滲濾擴散模型 174
6.3 考慮壓濾效應的擴散模型 202
6.3.1 壓濾效應 202
6.3.2 球形孔壓濾擴散模型 203
6.3.3 柱形孔壓濾擴散模型 210
參考文獻 215
第7章 壁后注漿設計 216
7.1 注漿材料的選擇 216
7.1.1 不同施工地層漿液的選用情況 216
7.1.2 單液漿漿液配合比的選定 219
7.1.3 單液漿漿液配合比與性能之間的關系 221
7.2 注漿壓力的設計 236
7.2.1 臨界注漿壓力計算 237
7.2.2 實例分析 242
7.2.3 最優注漿壓力確定 245
7.3 注漿量估算 246
7.3.1 函數關系式 247
7.3.2 盾構和管片的位置關系估算注漿量 248
7.4 漿體固結強度及耐久性 250
7.4.1 漿體固結強度 250
7.4.2 漿體耐久性 252
7.5 漿液注入效果評價方法 253
7.5.1 注漿模型試驗系統 253
7.5.2 注漿漿液擴散試驗 256
7.5.3 試驗結果處理與分析 258
參考文獻 264
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