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隧道建设(中英文) ›› 2026, Vol. 46 ›› Issue (6): 1279-1292.DOI: 10.3973/j.issn.2096-4498.2026.06.013
陈伟1, 朱德霖2, 杨帆3, 陈炜昀4, 刘超1, *
CHEN Wei1, ZHU Delin2, YANG Fan3, CHEN Weiyun4, LIU Chao1, *
摘要: 解决砂卵石地层盾构隧道同步注浆过程中浆液扩散模式及地层响应机制认识不足的问题,采用计算流体动力学-离散元(CFD-DEM)耦合方法建立6孔注浆数值模型,系统分析注浆孔布置模式(Ⅰ型: 拱腰加强型; Ⅱ型: 顶底加强型)、注浆流量(5×10-5~1.25×10-4 m3/s)和注浆率(100%~250%)对注浆效果的影响。结果表明: 1)地表沉降随注浆流量增大而减小,随注浆率提高而增大。Ⅱ型模式地表沉降整体大于Ⅰ型; 低注浆流量(5×10-5 m3/s)下注浆孔布置模式对地表沉降影响显著,该影响随注浆流量增大逐渐减弱。2)浆液以注浆孔为中心向周围土体渗透扩散,呈半圆形扩散形态。当Ⅱ型模式注浆率为200%时,注浆流量由5×10-5 m3/s提高至1.25×10-4 m3/s,拱顶径向扩散距离从52.7 mm增大至88.8 mm,增幅达68.5%。高注浆流量促进径向扩散,低注浆流量有利于环向交汇。3)盾尾空隙覆盖率与浆液损失率均随注浆率提高而增加。综合考虑填充效果与经济性,建议注浆率低于150%时采用Ⅰ型注浆孔布置模式,注浆率高于200%时采用Ⅱ型模式。注浆流量的变化对盾尾空隙覆盖率和浆液损失率的影响无明显规律。