葉 飛，毛家驊，紀(jì) 明，孫昌海，陳 治

(長(zhǎng)安大學(xué)公路學(xué)院，陜西 西安 710064)

0 引言

盾構(gòu)工法因具有施工安全、快速、勞動(dòng)強(qiáng)度低和對(duì)環(huán)境影響小等優(yōu)點(diǎn)［1］，被廣泛應(yīng)用于城市地鐵和水下隧道的施工;但盾構(gòu)法施工時(shí)不可避免地會(huì)對(duì)周?chē)貙釉斐蓴_動(dòng)，引起地表沉隆?？刂贫芪驳乇沓两档年P(guān)鍵在于對(duì)盾尾間隙的有效充填，而盾尾間隙的充填需要由壁后注漿來(lái)實(shí)現(xiàn)。但是，在注漿過(guò)程中經(jīng)常發(fā)生漿液堵管、泄露;漿液進(jìn)入盾尾間隙后，漿液與土體及管片相互作用;漿液固結(jié)硬化過(guò)程和后期填充效果的評(píng)估等一系列問(wèn)題目前都未得到較好的解決?？偠灾?，關(guān)于盾構(gòu)隧道壁后注漿存在的諸多問(wèn)題需要學(xué)者們進(jìn)行持續(xù)和深入的探索。

1 盾構(gòu)隧道壁后注漿概述

從巖土注漿技術(shù)的發(fā)展歷程來(lái)看，盾構(gòu)隧道壁后注漿技術(shù)總是作為巖土注漿的一個(gè)分支，或者說(shuō)是因其在盾構(gòu)法隧道施工中的應(yīng)用而存在的。法國(guó)土木工程師Charles Berigny于1802年在修理迪耶普(法國(guó))沖砂閘時(shí)，利用木制沖擊筒裝置，采用人工錘擊的方法向地層注入石灰和黏土，開(kāi)啟了注漿技術(shù)在巖土工程領(lǐng)域應(yīng)用的大門(mén)［2］。直到 1864 年，P.W.Barlow 利用水泥漿液在倫敦和巴黎地鐵隧洞襯砌背后充填注漿，并獲得了第1個(gè)用于盾構(gòu)的注漿專(zhuān)利［3］。從此，隨著盾構(gòu)施工技術(shù)的改進(jìn)與發(fā)展，盾構(gòu)隧道壁后注漿技術(shù)在巖土注漿領(lǐng)域占據(jù)了一席之地。

1.1 壁后注漿的作用

盾構(gòu)隧道施工中進(jìn)行壁后注漿的作用有以下5 點(diǎn)［4］。

1.1.1 緩解地層變形

盾構(gòu)施工過(guò)程中，盾尾脫離管片襯砌后，襯砌外圍形成的盾尾間隙導(dǎo)致周?chē)馏w出現(xiàn)臨時(shí)無(wú)支護(hù)狀態(tài)，此時(shí)若不及時(shí)對(duì)盾尾間隙進(jìn)行充填處理，極易導(dǎo)致周?chē)馏w向盾尾間隙移動(dòng)，進(jìn)而引起地層變形;而盾構(gòu)隧道壁后注漿作為一種彌補(bǔ)地層損失的手段，在緩解地層變形方面起到了重要的作用。

1.1.2 確保管片襯砌受力均勻

盾構(gòu)隧道應(yīng)是一種管片襯砌和地層一體化結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的構(gòu)造物，管片上作用的外力也是在這個(gè)假定條件下考慮的。這意味著管片背面空隙的均勻注入充填是確保外力(土壓)作用均勻的先決條件。壁后注漿使得管片襯砌和地層緊密結(jié)合在一起，地層對(duì)管片襯砌產(chǎn)生的壓力均勻化，管片結(jié)構(gòu)受力狀態(tài)更為良好，結(jié)構(gòu)更為安全。

1.1.3 提高盾構(gòu)隧道的抗?jié)B性

盾構(gòu)壁后注漿層作為盾構(gòu)隧道抗?jié)B漏的第1層防護(hù)圈，能夠有效地緩解因盾構(gòu)管片襯砌出現(xiàn)裂縫或防水墊層損壞而導(dǎo)致的滲漏水。

1.1.4 固定管片襯砌的位置

當(dāng)盾尾脫出管片襯砌后，從盾構(gòu)隧道管片襯砌的角度來(lái)看，此時(shí)的管片處于懸空狀態(tài)，如果漿液無(wú)法及時(shí)填充盾尾間隙，由于管片自身重力作用，管片縱向螺栓將承受較大的剪切應(yīng)力，這對(duì)襯砌整體受力性能將產(chǎn)生不利影響。

1.1.5 承受盾構(gòu)后備設(shè)施產(chǎn)生的荷載

盾構(gòu)作為一種隧道掘進(jìn)的專(zhuān)用工程機(jī)械，其在金屬外殼的保護(hù)下將進(jìn)行土體開(kāi)挖、土渣排運(yùn)、整機(jī)推進(jìn)和管片安裝等一系列作業(yè)。為了完成上述施工任務(wù)，在盾構(gòu)后部將配備大量的輔助設(shè)施，而由此產(chǎn)生的荷載將直接作用在管片襯砌上，如果盾尾間隙未及時(shí)得到填充，管片縱向螺栓及管片本身同樣將承受較大的剪切應(yīng)力。

1.2 壁后注漿工藝

1.2.1 注入位置

壁后注漿按照注入位置可分為盾尾注漿(通過(guò)安裝在盾構(gòu)盾殼上的注漿管注漿，見(jiàn)圖1(a))和管片注漿(通過(guò)管片上的注漿孔，見(jiàn)圖1(b))，2種注漿方式的優(yōu)缺點(diǎn)比較如表1所示。

圖1 漿液注入位置示意圖Fig.1 Sketch of grouting location

表1 盾尾注漿及管片注漿的優(yōu)缺點(diǎn)比較［5］Table 1 Comparison and contrast between grouting at shield tail and grouting through segments［5］

1.2.2 注入時(shí)期

盾構(gòu)隧道壁后注漿從注入時(shí)期上可分為一次注漿和二次注漿。一次注漿按照注入時(shí)期的不同又可分為同步注漿、即時(shí)注漿和后方注漿;二次注漿是為補(bǔ)充一次注漿未填充到的部位和漿液體積縮減部分，或提高注漿層抗?jié)B性等施工效果而進(jìn)行的。

同步注漿是通過(guò)同步注漿系統(tǒng)及盾尾或管片上的注漿孔，在盾構(gòu)向前推進(jìn)、盾尾間隙形成的同時(shí)進(jìn)行，漿液在盾尾間隙形成的瞬間及時(shí)填充，從而使周?chē)馏w及時(shí)獲得支撐，可有效地防止土體坍塌，控制地表沉降［6］。從壁后注漿的目的考慮，這是比較理想的注漿方式，因?yàn)樗窃诙芪查g隙產(chǎn)生和注漿充填處理沒(méi)有時(shí)滯的狀態(tài)下實(shí)施的［5］。

即時(shí)注漿是指每當(dāng)一環(huán)推進(jìn)完畢后就立即實(shí)施注漿的方式。

后方注漿是指當(dāng)盾構(gòu)推進(jìn)數(shù)環(huán)后才從注漿孔進(jìn)行壁后注漿。

1.3 壁后注漿研究擬解決的主要問(wèn)題

由于圍巖與管片是盾構(gòu)隧道壁后注漿漿液在注漿及后期固結(jié)過(guò)程中所接觸的2種主要介質(zhì)，所以對(duì)盾構(gòu)隧道壁后注漿的研究歸根到底都是圍繞著解決下面2個(gè)主要問(wèn)題而展開(kāi)的:1)地表變形問(wèn)題;2)管片襯砌結(jié)構(gòu)受力問(wèn)題。

1.3.1 地表變形問(wèn)題

在盾構(gòu)隧道施工過(guò)程中，目前公認(rèn)的引起地表變形的主要原因有以下5個(gè)方面［7］:

1)刀盤(pán)與周?chē)馏w間的摩擦(扭轉(zhuǎn))作用;2)盾構(gòu)開(kāi)挖面支護(hù)作用(擠土效應(yīng));3)盾殼與周?chē)馏w之間的摩擦作用;4)開(kāi)挖面卸載作用;

5)地層損失(主要為盾尾間隙的生成)。

由此可以看出，盾構(gòu)隧道壁后注漿作為補(bǔ)償?shù)貙訐p失的手段，對(duì)緩解地表變形起到了重要的作用。

對(duì)于這一問(wèn)題的研究，國(guó)內(nèi)外學(xué)者主要借鑒了早期巖土領(lǐng)域的研究成果，同時(shí)針對(duì)盾構(gòu)隧道的施工特點(diǎn)，展開(kāi)了大量的分析和研究。目前對(duì)于盾構(gòu)隧道引起的地表變形研究的主要方法有:1)經(jīng)驗(yàn)公式法(Peck公式及其修正公式)。這一公式最早由R.B.Peck［8］于1969年提出，其通過(guò)大量的工程監(jiān)測(cè)資料進(jìn)行反分析，采用地層損失率估算地表變形，并通過(guò)工程實(shí)測(cè)資料對(duì)地層損失率的取值進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，認(rèn)為地表橫向沉降槽符合正態(tài)分布。此后眾多學(xué)者針對(duì)各自所面臨的不同工程地質(zhì)情況，對(duì)其中的參數(shù)進(jìn)行了修正。Schmidt［9］、Attewell［10］、Rankin［11］等學(xué)者分別通過(guò)自己的研究支持了Peck公式并在其基礎(chǔ)上完善和補(bǔ)充了其他相關(guān)的公式。2)彈性應(yīng)變法。C.Sagaseta［12］采用鏡像法得到了彈性半空間解析解。唐曉武等［7］根據(jù)盾構(gòu)隧道施工實(shí)際情況，采用Sagaseta提出的等效圓柱來(lái)模擬土體損失。葉飛等［13］則將此方法引入盾構(gòu)隧道壁后注漿機(jī)制研究中，分析了注漿壓力對(duì)地表變形的影響。3)隨機(jī)介質(zhì)法。朱忠隆等［14］將土體視為隨機(jī)介質(zhì)，通過(guò)隨機(jī)預(yù)測(cè)法對(duì)盾構(gòu)施工所引起的土體損失進(jìn)行預(yù)測(cè)。4)復(fù)變函數(shù)法。王立忠等［15］在考慮隧道變形橢圓化的基礎(chǔ)上，利用復(fù)變函數(shù)對(duì)土層損失所引起的地表變形進(jìn)行了映射求解。5)Mindlin法。魏綱等［16－17］利用空間彈性力學(xué)Mindlin解推導(dǎo)了正面附加推力和盾殼與土體之間摩擦力引起的縱向地面變形計(jì)算公式。6)數(shù)值計(jì)算法。于寧等［18］分別采用不同數(shù)值方法對(duì)盾構(gòu)施工的動(dòng)態(tài)過(guò)程進(jìn)行了模擬，并對(duì)其引起的地表變形進(jìn)行了分析。

各國(guó)學(xué)者對(duì)盾構(gòu)隧道施工引起的地表變形在時(shí)間序列上的劃分有著不同的認(rèn)識(shí)。在我國(guó)，研究者一般認(rèn)為盾構(gòu)推進(jìn)引起的地表變形過(guò)程由以下5個(gè)階段組成:1)盾構(gòu)到達(dá)前;2)盾構(gòu)到達(dá)時(shí);3)盾構(gòu)通過(guò)時(shí);4)盾尾脫出管片襯砌后;5)盾尾通過(guò)后土體的長(zhǎng)期次固結(jié)沉降(以及壁后注漿漿液固結(jié)收縮)。而盾構(gòu)隧道壁后注漿對(duì)地表變形的影響主要表現(xiàn)在最后2個(gè)階段。

從時(shí)間序列這一角度出發(fā)，對(duì)盾構(gòu)隧道施工引起地表變形的研究主要分為2種手段。目前，各國(guó)學(xué)者主要基于現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，利用經(jīng)典時(shí)間序列分析方法，如AR模型、ARIMA模型和回歸方程等統(tǒng)計(jì)時(shí)域分析方法研究盾構(gòu)隧道施工地表變形時(shí)間序列，實(shí)現(xiàn)以較少的參數(shù)和簡(jiǎn)潔的模型擬合來(lái)表達(dá)變形時(shí)間效應(yīng)規(guī)律。在非線(xiàn)性時(shí)間序列即混沌時(shí)間序列方面的研究，已有部分學(xué)者將其引入巖土工程的變形監(jiān)測(cè)領(lǐng)域中以F.Darve.［19］、K.T.Chau［20］、G.Lombardi［21］、E.L.Krinitzsky［22］等為首的學(xué)者通過(guò)應(yīng)用混沌理論和分形理論，在混沌相重構(gòu)空間中揭示出變形動(dòng)力系統(tǒng)復(fù)雜運(yùn)動(dòng)特征，從而發(fā)現(xiàn)復(fù)雜變形系統(tǒng)如盾構(gòu)施工地表變形中內(nèi)在的、有序的、確定性規(guī)律。

1.3.2 管片襯砌結(jié)構(gòu)受力問(wèn)題

管片是盾構(gòu)隧道最基本的結(jié)構(gòu)單元，與正常使用階段相比，管片在施工階段承受的荷載及相應(yīng)的力學(xué)行為均有較大差異［23］。從工程經(jīng)驗(yàn)可知，管片開(kāi)裂、錯(cuò)臺(tái)等損傷多發(fā)生在施工階段(見(jiàn)圖2)，因此，對(duì)管片在施工階段力學(xué)行為的研究尤為重要。盾構(gòu)壁后注漿作為盾構(gòu)隧道施工期間一道重要的工序，對(duì)管片襯砌結(jié)構(gòu)受荷性能的影響是無(wú)法忽略的。

從1922年Hewett和Johnson最早提出圓形襯砌考慮彈性抗力開(kāi)始，各國(guó)學(xué)者提出了一系列圓形盾構(gòu)管片襯砌考慮地層作用的受力計(jì)算模型。這些理論為研究考慮壁后注漿的管片襯砌受荷性能提供了極有價(jià)值的理論基礎(chǔ)和借鑒作用。在現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)方面，為了準(zhǔn)確測(cè)量盾構(gòu)管片上的襯砌壓力，T.Hashimoto等［24］發(fā)明了一種墊片式襯砌壓力計(jì)，能長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)隧道掘進(jìn)機(jī)后的襯砌壓力或漿體壓力。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)，發(fā)現(xiàn)襯砌壓力的變化取決于注漿壓力消逝的時(shí)間，軟黏土中由于壁后注漿的作用，襯砌壓力增大，之后隨時(shí)間的消逝急劇減小，從長(zhǎng)期來(lái)看又會(huì)再次增大，穩(wěn)定在地基初始應(yīng)力左右。硬黏土中襯砌壓力的形成主要取決于注漿壓力，在低注漿壓力作用下襯砌壓力比在高注漿壓力作用下增長(zhǎng)的大，而且通?？拷淼谰蜻M(jìn)機(jī)幾環(huán)的襯砌壓力分布均勻，之后變得越來(lái)越不均勻。

圖2 施工階段的管片破損現(xiàn)象［23］Fig.2 Segment ruptures in construction stage

然而，在盾構(gòu)隧道壁后注漿施工實(shí)踐過(guò)程中，施工人員發(fā)現(xiàn)由壁后注漿引起的管片上浮成為了管片襯砌損壞的一個(gè)重要原因。其中，葉飛［5］對(duì)這一領(lǐng)域進(jìn)行了深入地研究，其基于前人的理論研究，提出了盾構(gòu)管片“局部抗浮計(jì)算模式”(即研究1塊(數(shù)塊)或1環(huán)(數(shù)環(huán))管片在上浮力的作用下，管片、螺栓，乃至上覆土對(duì)其上浮的影響)和“縱向整體抗浮計(jì)算模型”(即將已拼裝成型管片縱向考慮為一個(gè)整體，將其簡(jiǎn)化為一縱向長(zhǎng)梁，考慮該梁在上浮力的作用下，簡(jiǎn)化梁與地層總體的受力和變形性能)。同時(shí)將橫向剛度有效率及橫向剛度影響系數(shù)引入到縱向等效抗彎剛度的分析計(jì)算中，從理論上解決了先前研究中將管片縱橫向受力性能分開(kāi)考慮的問(wèn)題。其后，為了探明盾構(gòu)隧道縱向變形性能及抗彎剛度有效率的取值，基于模型試驗(yàn)分別對(duì)3種縱向試驗(yàn)?zāi)Ｐ瓦M(jìn)行了加載試驗(yàn)，得到了各級(jí)荷載下通縫、錯(cuò)縫和勻質(zhì)圓筒模型縱向變形規(guī)律及其抗彎剛度有效率［25］。

2 盾構(gòu)隧道壁后注漿論文檢索分析

作為傳統(tǒng)巖土注漿技術(shù)在盾構(gòu)法隧道施工中的應(yīng)用，國(guó)外學(xué)者單獨(dú)對(duì)盾構(gòu)隧道壁后注漿工藝和理論的研究較少，他們還是將更多的目光放在了傳統(tǒng)巖土注漿領(lǐng)域上。然而近幾年，隨著我國(guó)盾構(gòu)施工的普及，盾構(gòu)隧道壁后注漿工藝和理論研究在國(guó)內(nèi)迅速發(fā)展。一個(gè)領(lǐng)域內(nèi)論文的分布蘊(yùn)含著豐富的發(fā)展歷程信息，并在一定程度上可預(yù)示其發(fā)展趨勢(shì)［26］。因而，分析中國(guó)盾構(gòu)隧道壁后注漿論文產(chǎn)出特點(diǎn)，追蹤研究機(jī)構(gòu)和研究團(tuán)隊(duì)，對(duì)回顧其盾構(gòu)隧道壁后注漿研究歷程、分析研究現(xiàn)狀、預(yù)測(cè)發(fā)展趨勢(shì)均有裨益。筆者長(zhǎng)期關(guān)注盾構(gòu)隧道壁后注漿論文發(fā)表情況，所在科研團(tuán)隊(duì)也正致力于開(kāi)展有關(guān)盾構(gòu)隧道壁后注漿漿液擴(kuò)散機(jī)制及影響方面的研究工作。本文在利用維普中文科技期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)1993年以來(lái)國(guó)內(nèi)盾構(gòu)隧道壁后注漿論文進(jìn)行系統(tǒng)檢索的基礎(chǔ)上，歸納了論文在發(fā)表時(shí)間和發(fā)表機(jī)構(gòu)等方面的分布特征。同時(shí)對(duì)國(guó)外相關(guān)領(lǐng)域的研究情況進(jìn)行了介紹，總結(jié)了國(guó)內(nèi)盾構(gòu)隧道壁后注漿的研究現(xiàn)狀，并預(yù)測(cè)和展望了其未來(lái)研究的趨勢(shì)及相關(guān)科學(xué)技術(shù)問(wèn)題。

維普中文科技期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)檢索結(jié)果顯示，該數(shù)據(jù)庫(kù)收錄了1993年至今盾構(gòu)隧道壁后注漿文獻(xiàn)176篇(見(jiàn)表2)。

表2 維普中文科技期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù)盾構(gòu)隧道壁后注漿文獻(xiàn)檢索統(tǒng)計(jì)Table 2 Papers in back-filled grouting of shield tunnels:result of literature search from VIPChinese sci-tech periodical full text database

2.1 論文總體分布特征

1)從表2可以看出，歷年的盾構(gòu)隧道壁后注漿論文在數(shù)量上總體呈上升趨勢(shì)。特別是從2008年開(kāi)始，隨著我國(guó)眾多城市地鐵項(xiàng)目的規(guī)劃和開(kāi)工，論文數(shù)量和質(zhì)量都有顯著提升;但是20年內(nèi)盾構(gòu)隧道壁后注漿論文的總數(shù)占盾構(gòu)論文(每年平均200多篇)總量依然很少，這一現(xiàn)象不但說(shuō)明盾構(gòu)法施工的復(fù)雜性和涉及面的廣泛性，還反映出盾構(gòu)隧道壁后注漿研究有待深入。

2)在論文類(lèi)別方面，盾構(gòu)隧道壁后注漿的前期研究以現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)和室內(nèi)試驗(yàn)2個(gè)手段為主，自2008年以來(lái)理論分析開(kāi)始顯著增加，數(shù)值分析也略有增加;但是數(shù)值分析占每年論文總數(shù)的比例反而呈下降趨勢(shì)，其原因可能是傳統(tǒng)的有限元數(shù)值模擬并不能很好地反映盾構(gòu)隧道壁后注漿的真實(shí)情況，所以眾多學(xué)者轉(zhuǎn)而采取其他手段進(jìn)行研究。

2.2 論文分布揭示的盾構(gòu)隧道壁后注漿發(fā)展特征

學(xué)術(shù)論文的數(shù)量、質(zhì)量以及學(xué)術(shù)交流活動(dòng)的活躍度在很大程度上反映一個(gè)學(xué)科或領(lǐng)域的研究進(jìn)展。從圖3可以看出，盾構(gòu)隧道壁后注漿研究經(jīng)歷了3個(gè)階段。

圖3 盾構(gòu)隧道壁后注漿論文的時(shí)序分布Fig.3 Temporal distribution of papers on back-filled grouting of shield tunnels

1950年初，在遼寧阜新煤礦使用手掘式盾構(gòu)修建疏水巷道工程拉開(kāi)了我國(guó)盾構(gòu)法施工的序幕，但是由于受到各種因素的制約，盾構(gòu)技術(shù)的研究未能取得明顯進(jìn)展。

20世紀(jì)末，隨著上海、廣州、北京等城市先后開(kāi)始采用盾構(gòu)法修建過(guò)江隧道、排水隧道和城市地下鐵路，以同濟(jì)大學(xué)為首的一批學(xué)者才開(kāi)始關(guān)注盾構(gòu)隧道壁后注漿技術(shù)。在盾構(gòu)隧道壁后注漿研究的起步階段，研究工作以引入介紹國(guó)外研究成果［27－33］并結(jié)合特定的工程為主。其中具有代表性的有唐益群等于1993年和1995年先后在《地下空間與工程學(xué)報(bào)》(曾用刊名《地下空間》)上發(fā)表了3篇分別關(guān)于惰性漿液性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)研究、隧道軸線(xiàn)上浮機(jī)制研究和地面沉降與注漿量關(guān)系的論文［34－36］。

在21世紀(jì)頭幾年，盾構(gòu)隧道壁后注漿的研究工作進(jìn)入了瓶頸階段，在此期間發(fā)表的論文多數(shù)是對(duì)施工工藝和經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)歸納及適應(yīng)各自地質(zhì)的漿液材料特性試驗(yàn)研究。論文的研究手段也較為單一，主要采用現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)和室內(nèi)試驗(yàn)。

進(jìn)入2008年，隨著我國(guó)城市地鐵項(xiàng)目在眾多城市上馬，盾構(gòu)隧道壁后注漿的研究論文在數(shù)量和質(zhì)量上都得到了明顯的提升，特別是到了2011年，論文數(shù)量出現(xiàn)急劇增長(zhǎng)，研究手段也呈現(xiàn)多樣化的趨勢(shì)。在這個(gè)階段理論推導(dǎo)開(kāi)始大量涌現(xiàn)，眾多學(xué)者不滿(mǎn)足于對(duì)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)和室內(nèi)試驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)規(guī)律的分析，希望通過(guò)理論推導(dǎo)和數(shù)值分析手段得到壁后注漿對(duì)土體和管片的影響及作用機(jī)制。與此同時(shí)，部分學(xué)者開(kāi)始對(duì)盾構(gòu)隧道壁后注漿漿液的分布和注漿效果的評(píng)價(jià)進(jìn)行研究，其中同濟(jì)大學(xué)黃宏偉教授及其課題組在這方面做了大量的研究工作［37－40］。

2.3 論文的研究機(jī)構(gòu)與學(xué)術(shù)團(tuán)隊(duì)

對(duì)盾構(gòu)隧道壁后注漿論文的研究機(jī)構(gòu)和學(xué)術(shù)團(tuán)隊(duì)進(jìn)行歸納，發(fā)現(xiàn)多家研究機(jī)構(gòu)合作的情況較為普遍，34%的論文由多個(gè)科研機(jī)構(gòu)的研究人員聯(lián)合署名，且近年來(lái)機(jī)構(gòu)間的合作趨勢(shì)愈加明顯，這種現(xiàn)象說(shuō)明了盾構(gòu)隧道壁后注漿的研究正逐漸從理論走向?qū)嵺`應(yīng)用。為分析方便，由多家研究機(jī)構(gòu)和人員聯(lián)合署名發(fā)表的論文，研究機(jī)構(gòu)和人員只統(tǒng)計(jì)前2位，各計(jì)1篇。由圖4可以看出，高等院校和生產(chǎn)單位是盾構(gòu)隧道壁后注漿研究的主力軍。其中在高等院校中，同濟(jì)大學(xué)和長(zhǎng)安大學(xué)以27篇和13篇論文分列第一和第二位。而在生產(chǎn)單位中，中國(guó)鐵路工程總公司系統(tǒng)以31篇論文占據(jù)絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。從論文質(zhì)量上來(lái)看，高等院校發(fā)表的論文被核心期刊收錄的數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)生產(chǎn)單位，但是高等院校發(fā)表的論文同樣存在一個(gè)較大的問(wèn)題，即研究?jī)?nèi)容過(guò)于理想化，得出的結(jié)論往往無(wú)法直接應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐中;因此，高等院校與生產(chǎn)單位的合作具有很大潛力。

圖4 論文研究機(jī)構(gòu)和學(xué)術(shù)團(tuán)隊(duì)分析Fig.4 Analysis diagram of research institutions and academic teams of papers

統(tǒng)計(jì)結(jié)果還表明，近年來(lái)同濟(jì)大學(xué)、河海大學(xué)以及長(zhǎng)安大學(xué)等一批高等院?？蒲袌F(tuán)隊(duì)走在了盾構(gòu)隧道壁后注漿研究隊(duì)伍的前列。預(yù)計(jì)在未來(lái)的研究中這些團(tuán)隊(duì)將會(huì)承擔(dān)更多課題，發(fā)揮更大的作用，因而及時(shí)追蹤這些學(xué)術(shù)團(tuán)隊(duì)的科研成果能更好地把握盾構(gòu)隧道壁后注漿在國(guó)內(nèi)的研究進(jìn)展。然而在生產(chǎn)單位中很難找到有對(duì)盾構(gòu)隧道壁后注漿進(jìn)行持續(xù)深入研究的穩(wěn)定科研團(tuán)隊(duì)，這也是導(dǎo)致生產(chǎn)單位關(guān)于盾構(gòu)隧道壁后注漿研究水平較低的原因之一。

2.4 論文的基金資助情況

對(duì)2008—2014年核心期刊論文的基金資助情況統(tǒng)計(jì)表明(見(jiàn)表3)，近7年發(fā)表在核心期刊上的盾構(gòu)隧道壁后注漿論文有56%受到過(guò)國(guó)家相關(guān)基金的資助，這充分體現(xiàn)了國(guó)家基金資助對(duì)科研產(chǎn)出的重要意義。國(guó)家主要通過(guò)國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展規(guī)劃(973)項(xiàng)目、國(guó)家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃(863)項(xiàng)目、國(guó)家科技“十一五計(jì)劃”支撐項(xiàng)目、國(guó)家重大科技專(zhuān)項(xiàng)、國(guó)家自然科學(xué)基金、博士后科學(xué)基金和中央高?；究蒲袠I(yè)務(wù)專(zhuān)項(xiàng)基金項(xiàng)目等諸多類(lèi)型進(jìn)行資助。

表3 2008—2014年核心期刊論文基金資助情況Table 3 Statistical results of fund of core journal papers from2008 to 2014

3 國(guó)外盾構(gòu)隧道壁后注漿研究情況

由上文可知，國(guó)外對(duì)盾構(gòu)隧道壁后注漿技術(shù)的應(yīng)用遠(yuǎn)早于我國(guó)，所以關(guān)注國(guó)外學(xué)者對(duì)盾構(gòu)隧道壁后注漿及相關(guān)領(lǐng)域的研究，具有較大的參考意義。Koyama等［41］在1998年采用室內(nèi)試驗(yàn)對(duì)盾構(gòu)隧道壁后注漿進(jìn)行了模擬，并且分析了漿液對(duì)隧道襯砌及周?chē)馏w的影響，試驗(yàn)結(jié)果表明，注漿壓力和地層土體密度對(duì)管片襯砌的壓力及地層位移的影響較大。Hashimoto等［42］通過(guò)尺寸為750 mm×450 mm的隔膜襯砌壓力計(jì)，對(duì)作用在管片上的壁后注漿壓力及漿液固結(jié)壓力進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量。Kasper和Meschke則分別在考慮注漿壓力的情況下，對(duì)盾構(gòu)隧道開(kāi)挖過(guò)程進(jìn)行了三維有限元模擬。Mo等［43］指出，注漿壓力分布較為復(fù)雜，不均勻的壓力分布可能會(huì)導(dǎo)致管片錯(cuò)臺(tái)甚至破裂，在其研究中，注漿壓力被認(rèn)為是沿著橫斷面的豎向軸線(xiàn)呈線(xiàn)性增長(zhǎng)，并最終等于土壓力值。

其中不得不提的是，以Bezuijen為首的一批學(xué)者，通過(guò)室內(nèi)試驗(yàn)、理論分析和現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)等多種研究手段，對(duì)盾構(gòu)隧道壁后注漿理論進(jìn)行了大量的研究［44］。其中采用土工離心機(jī)對(duì)盾構(gòu)隧道壁后注漿過(guò)程進(jìn)行了相似模型試驗(yàn)，研究分析了不同注漿壓力對(duì)地表及樁基礎(chǔ)的影響。通過(guò)計(jì)算分析建立了考慮漿液時(shí)效性的理論模型，同時(shí)對(duì)Sophia鐵路隧道進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)驗(yàn)證，結(jié)果表明在靠近盾尾處(小于5 m)的漿液壓力由注漿壓力來(lái)決定;而在遠(yuǎn)離盾尾時(shí)，漿液壓力主要由管片所受到浮力及彎矩的反作用力來(lái)決定的。研究還表明，漿液壓力還受到管片安放位置及盾構(gòu)掘進(jìn)的影響，掘進(jìn)過(guò)程中的漿液壓力較計(jì)算值略小。此外，Bezuijen還通過(guò)選取注漿層單元體，對(duì)其進(jìn)行了室內(nèi)試驗(yàn)(見(jiàn)圖5)，研究分析了漿液固結(jié)對(duì)地層及管片襯砌的影響。

圖5 試驗(yàn)裝置Fig.5 Experiment setup

4 國(guó)內(nèi)盾構(gòu)隧道壁后注漿研究現(xiàn)狀

盾構(gòu)隧道壁后注漿作為巖土注漿的一個(gè)分支，既具有自身的特點(diǎn)，又繼承了巖土注漿研究中的重要成果和關(guān)鍵技術(shù)，所以眾多學(xué)者在盾構(gòu)隧道壁后注漿的研究過(guò)程中往往會(huì)參考巖土注漿研究的相關(guān)論文，并有選擇性得借鑒其研究成果。

4.1 漿液材料

從統(tǒng)計(jì)文獻(xiàn)中可以看出，注漿材料是盾構(gòu)隧道壁后注漿研究中關(guān)注較多的一個(gè)方面。盾構(gòu)隧道壁后注漿漿液與普通巖土加固注漿漿液的不同之處在于普通巖土要求漿液具有滲透性，即注漿時(shí)漿液能夠侵入巖土介質(zhì)中，起到加固巖土的作用，而壁后注漿充填材料最基本的特性是填充性及其緊密相關(guān)的流動(dòng)性和流失性，同時(shí)要求漿液硬化后具有很好的固結(jié)強(qiáng)度。目前盾構(gòu)隧道施工中壁后注漿漿液大致可分為單液型和雙液型2大類(lèi)，單液型漿液又可分為惰性漿液和硬性漿液，雙液漿又可根據(jù)初凝時(shí)間不同分為緩凝型、可塑型和瞬凝型［45］。雖然目前盾構(gòu)隧道壁后注漿中采用較多的還是單液漿，但雙液漿的應(yīng)用在日本、意大利、新西蘭、保加利亞和新加坡等國(guó)家已經(jīng)相當(dāng)普遍［46］，國(guó)內(nèi)也有不少工程開(kāi)始采用雙液漿進(jìn)行壁后注漿，例如上海延安東路越江隧道、南水北調(diào)工程南干線(xiàn)和盾構(gòu)下穿北京地鐵4號(hào)線(xiàn)大興線(xiàn)段等一系列工程。相信雙液漿的研究和使用在未來(lái)將越來(lái)越廣泛和深入。

早期由水泥和水玻璃類(lèi)活性材料制成的雙液漿，因?yàn)榍逑床粡氐?，易產(chǎn)生堵管，達(dá)不到充分填充盾尾間隙的目的［47］。于是在20世紀(jì)90年代，以軟弱地層為主的上海地鐵從法國(guó)引進(jìn)了土壓平衡盾構(gòu)，開(kāi)始使用單液惰性漿液。祝龍根等［48］針對(duì)惰性漿液提出了動(dòng)靜性能優(yōu)良、泵送性好及價(jià)格低廉的優(yōu)選配制方法并進(jìn)行了配合比試驗(yàn)。周東等［47］就地取材，采用盾構(gòu)隧道施工的棄土改良了原先的惰性漿液。為了尋找一種適應(yīng)上海西藏南路越江隧道工程的惰性漿液，肖立等［49］通過(guò)室內(nèi)和現(xiàn)場(chǎng)注漿配比試驗(yàn)給出了漿液的具體配比，并用現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)及數(shù)值模擬結(jié)果對(duì)這種惰性漿液的工程特性進(jìn)行了驗(yàn)證。而肖朝昀等［50］則分析了添加泵送劑、增稠劑和氫氧化鈉等材料對(duì)惰性漿液性能的影響，并得到了優(yōu)化的漿液配比;但是單液惰性漿液作為一種在軟弱地層中被廣泛應(yīng)用的注漿材料，其動(dòng)靜強(qiáng)度較低、抗?jié)B性能差等缺點(diǎn)始終無(wú)法被克服，不利于隧道襯砌早期穩(wěn)定和隧道防滲效果。

憑借具有一定的早期強(qiáng)度、凝固時(shí)間可控及易于泵送等優(yōu)點(diǎn)，以水泥作為主料，砂土作為骨料的硬性漿液開(kāi)始在盾構(gòu)隧道壁后注漿中占有一席之地。由于其對(duì)施工管理要求和漿液材料成本相對(duì)雙液漿較低，這一特點(diǎn)正好符合我國(guó)當(dāng)時(shí)的施工和經(jīng)濟(jì)水平，硬性漿液在工程中被廣泛應(yīng)用。為了增強(qiáng)其保水性，鄭大鋒等［51］對(duì)比了羧甲基纖維素、聚乙烯醇和聚丙烯酸鈉3種高聚物對(duì)摻高效減水劑GCL1－3A的盾構(gòu)隧道注漿材料的泌水性、流動(dòng)度、凝結(jié)時(shí)間以及水泥凈漿流變性的影響。王紅喜等［52］采用相同的有機(jī)－無(wú)機(jī)復(fù)合技術(shù)原理配制出了適用于武漢長(zhǎng)江隧道壁后注漿的硬性漿液材料。為了獲得穩(wěn)定性和流動(dòng)性均較好的水硬性漿液，田焜等［53］采用配合比試驗(yàn)對(duì)粉煤灰摻量、減水劑種類(lèi)和摻量、水膠比、膠砂比等與流動(dòng)度、結(jié)石體3，14，28 d抗壓強(qiáng)度、凝結(jié)時(shí)間之間的關(guān)系進(jìn)行了研究。彭波等［54］希望通過(guò)摻加苯丙乳液、純丙乳液和乳化瀝青來(lái)提高超高摻量粉煤灰同步注漿硬性漿液的和易性、抗裂性和耐水性，并且對(duì)這3種聚合物的改性效果進(jìn)行了比較分析。

至于雙液漿，早在20世紀(jì)90年代就被應(yīng)用于上海市延安東路隧道南線(xiàn)工程中。夏詩(shī)梁［55］還對(duì)其在施工中的應(yīng)用、漿液性能、注漿方法以及注漿系統(tǒng)的改進(jìn)做了詳細(xì)的介紹。雙液漿具有凝結(jié)時(shí)間更短、短期和長(zhǎng)期強(qiáng)度均比較大、固結(jié)后體積變化較小、泵送時(shí)材料分離度小等特點(diǎn)。雙液漿的引入也在一定程度上克服了盾構(gòu)隧道壁后注漿的2個(gè)主要矛盾:1)保持漿液流動(dòng)性和降低漿液流失性;2)要求漿液具備一定早期強(qiáng)度和避免漿液堵塞運(yùn)輸管道。但是由于雙液漿的應(yīng)用將大幅提高工程成本，并且對(duì)施工管理水平要求較高，所以限制了其在盾構(gòu)隧道壁后注漿中的應(yīng)用。不過(guò)在統(tǒng)計(jì)文獻(xiàn)中仍然能夠找到幾篇針對(duì)雙液漿進(jìn)行研究的論文。蘇華等［56］就曾在室內(nèi)進(jìn)行了注漿模擬實(shí)驗(yàn)，探討了各材料組分對(duì)注漿材料流動(dòng)性、穩(wěn)定性、凝膠特性和強(qiáng)度等性能的影響。郭志超等［57］通過(guò)對(duì)水泥復(fù)合偏高嶺土－水玻璃注漿材料的Na+固化性能和抗水溶蝕性能進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證，并采用IR和SEM微觀測(cè)試分析手段提出了以(Na，Ca)－Si－Al－H類(lèi)沸石凝膠物質(zhì)為主、C－S－H為輔的漿液組成結(jié)構(gòu)，改善了漿液材料凝膠時(shí)間不穩(wěn)定、產(chǎn)物穩(wěn)定性和抗地下水侵蝕性能差等主要問(wèn)題。

4.2 注漿參數(shù)控制

對(duì)注漿機(jī)制的研究主要為了明確壁后注漿對(duì)地表及建筑物和管片襯砌的影響，其研究決定了施工過(guò)程中應(yīng)該選取的注漿壓力、注漿率、注漿時(shí)間、注漿速率、注漿點(diǎn)的布置及漿液材料特性等諸多注漿參數(shù)。

注漿壓力和注漿量作為施工過(guò)程中最重要的2個(gè)參數(shù)，也是注漿機(jī)制研究的重點(diǎn)。學(xué)者們分別從上覆土壓力、地層劈裂、螺栓接頭抗剪破壞及前方泥水壓力(泥水盾構(gòu))等因素，對(duì)注漿壓力臨界值進(jìn)行探討。徐方京等［58］采用上覆土壓力對(duì)注漿壓力的上下臨界值進(jìn)行了估計(jì)，但忽略了管片螺栓剪切破壞、盾尾竄漿、土體劈裂等諸多因素對(duì)注漿壓力的限制作用。隨后，葉飛［59－61］在對(duì)管片抗浮研究中，在考慮了螺栓接頭抗浮效應(yīng)和上覆土抗浮效應(yīng)的情況下，給出了注漿壓力上限值，認(rèn)為上覆土壓力不僅作用于注漿漿液，而且對(duì)管片上浮的阻礙作用較大。宋天田［62］則分別從地層劈裂、前方泥水壓力(泥水盾構(gòu))、上覆土壓力對(duì)注漿壓力控制進(jìn)行了討論，并且認(rèn)為計(jì)算注漿量公式(1)中的注漿率α包括由注漿壓力產(chǎn)生的壓密系數(shù)、地質(zhì)情況決定的土質(zhì)系數(shù)、施工消耗系數(shù)和掘進(jìn)方式產(chǎn)生的超挖系數(shù)等。

盧海林等［63］將注漿過(guò)程看成產(chǎn)生盾尾間隙的逆過(guò)程，根據(jù)漿液量的分布，通過(guò)引入鏡像法［64］計(jì)算分析了注漿過(guò)程對(duì)地表沉降的影響。

另外，有不少學(xué)者從盾構(gòu)推進(jìn)速度、隧道直徑、注漿孔數(shù)量及布設(shè)位置等注漿施工參數(shù)來(lái)研究其對(duì)注漿機(jī)制的影響。楊方勤等［65］就曾對(duì)上海長(zhǎng)江隧道抗浮模型試驗(yàn)進(jìn)行了介紹，并且在考慮漿液固化的情況下，通過(guò)理論推導(dǎo)認(rèn)為隨著盾構(gòu)推進(jìn)速度的增大，管片上浮力也將增大。

4.3 漿液擴(kuò)散機(jī)制

注漿擴(kuò)散機(jī)制的研究實(shí)質(zhì)上是注漿參數(shù)控制研究的一個(gè)延伸。其研究目的就是為了在充分理解注漿漿液流動(dòng)和漿液壓力分布等機(jī)制的情況下，更好地指導(dǎo)注漿參數(shù)和盾構(gòu)型號(hào)的選取，并且為盾構(gòu)隧道的設(shè)計(jì)提供參考。

李志明等［66］、袁小會(huì)等［67］和范昭平等［68］對(duì)同步注漿漿液力學(xué)機(jī)制進(jìn)行了理論分析，推導(dǎo)出了相應(yīng)的注漿壓力分布模型，但其研究未考慮漿液的時(shí)變性。葉飛等［69］在歸為納總結(jié)了前人研究成果的基礎(chǔ)上，將漿液在管片壁后的擴(kuò)散方式理想化歸納為充填注漿、滲透注漿、壓密注漿及劈裂注漿4個(gè)階段，并提出了盾尾間隙土體等效孔隙率的概念。隨后的研究中，以葉飛為學(xué)術(shù)帶頭人的研究團(tuán)隊(duì)分別對(duì)漿液擴(kuò)散過(guò)程中的4 個(gè)階段(見(jiàn)圖 6)展開(kāi)了理論研究［70－74，13］。在理論推導(dǎo)過(guò)程中，葉飛將漿液時(shí)變性和施工擾動(dòng)導(dǎo)致圍巖結(jié)構(gòu)變化等諸多因素考慮進(jìn)注漿計(jì)算模型中，形成了較為系統(tǒng)的漿液擴(kuò)散模型。魏新江等［75］則基于單圓盾構(gòu)壁后注漿的研究，對(duì)雙圓盾構(gòu)注漿漿液擴(kuò)散方式及壓力分布進(jìn)行了研究，根據(jù)雙圓盾構(gòu)兩點(diǎn)注漿的工藝特點(diǎn)，提出了漿液兩階段擴(kuò)散機(jī)制。

圖6 盾構(gòu)管片壁后注漿擴(kuò)散過(guò)程示意［45］Fig.6 Diffusion process of back-filled grouting of shield tunnel

4.4 漿液固結(jié)機(jī)制

早在1993年，唐益群等［34］就為了對(duì)盾構(gòu)管片在惰性漿液中的上浮現(xiàn)象做出解釋?zhuān)M(jìn)行了漿液固結(jié)試驗(yàn)。通過(guò)對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的分析，認(rèn)為管片襯砌上浮的主要原因是漿液的分層固結(jié)，且隨著固結(jié)速率增大，上浮速率也將增大。朱合華等［76］利用Goodman單元和應(yīng)力釋放系數(shù)法描述盾尾注漿壓力消散作用對(duì)土體應(yīng)力狀態(tài)變化的影響。之后的幾年中，少有學(xué)者再涉足這一方面的研究。直到2007年，韓月旺等［77－78］和袁小會(huì)等［79－80］才 開(kāi) 始 在 Kasper 等［81－82］、G.Swoboda等［83］和 K.Komiya 等［84］國(guó)外學(xué)者的研究基礎(chǔ)上，利用壁后注漿單元體模型試驗(yàn)裝置(見(jiàn)圖7)研究了在不同的注漿壓力、注漿材料和圍巖土質(zhì)條件下漿體變形及漿液壓力消散的規(guī)律，推導(dǎo)出固結(jié)變形數(shù)值模型，并且用數(shù)值計(jì)算模型對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了驗(yàn)證。楊春山等［85］通過(guò)有限元軟件分別模擬了考慮漿液固結(jié)過(guò)程和未考慮漿液固結(jié)過(guò)程2種盾構(gòu)施工，并與現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，認(rèn)為在控制地表沉降時(shí)，有必要考慮漿液后期的固結(jié)過(guò)程。萬(wàn)戰(zhàn)勝等［86］沿用了張?jiān)频龋?7］提出的將盾尾間隙及沿隧道徑向向外延伸一定范圍內(nèi)的土體看作等代層的思路，對(duì)其賦予不同的物理參數(shù)來(lái)模擬漿液固結(jié)過(guò)程對(duì)地表沉降的影響。

4.5 注漿效果評(píng)估

盾構(gòu)施工注漿效果的好壞，直接關(guān)系到盾構(gòu)隧道本身的施工安全及周?chē)ㄖ锏姆€(wěn)定和安全，所以，對(duì)管片壁后漿液分布情況和注漿效果的好壞評(píng)價(jià)也一直是工程界及學(xué)術(shù)界關(guān)注的重點(diǎn)。在盾構(gòu)隧道壁后注漿漿液的分布和注漿效果的評(píng)價(jià)方面，同濟(jì)大學(xué)黃宏偉、杜軍和張豐收等學(xué)者較早進(jìn)行了這方面的研究工作［88－92］，對(duì)利用探地雷達(dá)方法探測(cè)檢驗(yàn)盾構(gòu)隧道壁后注漿分布進(jìn)行了一系列卓有成效的研究。上海交通大學(xué)的學(xué)者也對(duì)盾構(gòu)隧道壁后注漿漿液分布、注漿效果檢驗(yàn)及評(píng)價(jià)進(jìn)行了諸多嘗試，取得了一些研究成果［93－94］。張平松等［95］結(jié)合盾構(gòu)隧道結(jié)構(gòu)進(jìn)行不同模型設(shè)計(jì)，通過(guò)高密度電法正演模擬及數(shù)據(jù)反演，說(shuō)明了進(jìn)行注漿質(zhì)量檢測(cè)的可能性，并就高密度電法實(shí)際探測(cè)存在的問(wèn)題及應(yīng)用進(jìn)行了探討分析，為隧道壁后注漿質(zhì)量檢測(cè)提供了一種可能的新途徑。

圖7 壁后注漿單元體及漿體固結(jié)模型裝置Fig.7 Back-filled grouting element and experiment set-up for grout solidification

5 需要重點(diǎn)研究的問(wèn)題與發(fā)展趨勢(shì)

到目前為止，我國(guó)已有38個(gè)城市被批準(zhǔn)建設(shè)城市地鐵項(xiàng)目(截至2014年6月)，且有大量的城市越江隧道、城市排水管線(xiàn)及區(qū)域輸水、輸油線(xiàn)路等項(xiàng)目的修建都將采用盾構(gòu)法施工。鑒于我國(guó)幅員遼闊，地質(zhì)狀況復(fù)雜多樣，項(xiàng)目各具特點(diǎn)，所以盾構(gòu)隧道壁后注漿研究將在極富挑戰(zhàn)性的背景下展開(kāi)，總體上有如下發(fā)展趨勢(shì):

1)數(shù)值模擬作為巖土領(lǐng)域重要的研究手段，具有成本低、可重復(fù)、操作較簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)，但是從上文統(tǒng)計(jì)分析可以看出，數(shù)值模擬在盾構(gòu)隧道壁后注漿研究中所占的比例并不高。導(dǎo)致這一現(xiàn)象的原因可能是影響盾構(gòu)隧道壁后注漿的因素眾多，且土體作為非均質(zhì)，各向異性體，其本構(gòu)模型復(fù)雜等，使得研究者在對(duì)其進(jìn)行數(shù)值模擬時(shí)，參數(shù)選取因人而異，結(jié)果可信度低。開(kāi)發(fā)出適合盾構(gòu)隧道壁后注漿特點(diǎn)的數(shù)值模擬軟件，顯得尤為必要。

2)目前雙液漿的使用主要依靠現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)于雙液漿特性的研究依然不多。此外由于雙液漿具有快速凝結(jié)、固結(jié)后強(qiáng)度高、不易滲入周邊土體等特點(diǎn)，當(dāng)前基于單液漿的注漿機(jī)制和漿液固結(jié)機(jī)制的研究結(jié)論必然是不符合雙液漿注漿的。

3)在注漿機(jī)制方面的研究依然有相當(dāng)長(zhǎng)的路要走。許多學(xué)者僅僅考慮了注漿過(guò)程中的漿液充填和壓密階段，但是對(duì)漿液的滲透和劈裂機(jī)制研究深入不夠，作為一個(gè)連續(xù)的過(guò)程，且根據(jù)土體條件的不同，擴(kuò)散過(guò)程區(qū)別較大，因此如何模擬在不同土質(zhì)條件下連續(xù)注漿過(guò)程，選取合適的注漿壓力、注漿量等盾構(gòu)隧道注漿施工參數(shù)，將是今后研究工作應(yīng)該重點(diǎn)關(guān)注的問(wèn)題。

4)壁后注漿在充填盾尾間隙和加固土體的同時(shí)，對(duì)管片也產(chǎn)生了一定壓力，該壓力達(dá)到一定程度時(shí)，可能引起管片局部或整體上浮、錯(cuò)臺(tái)、開(kāi)裂、壓碎或其他形式的破壞;因此，對(duì)壁后注漿引起的管片襯砌結(jié)構(gòu)變形模式及機(jī)制的研究是極其必要的。同時(shí)基于管片整體及縱橫向變形的注漿臨界壓力的選取對(duì)注漿施工也具有較大的意義。

5)隨著盾構(gòu)工法的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，為了滿(mǎn)足不同的工程需求，各種異型盾構(gòu)將隨之出現(xiàn)。這一變化必將引起盾構(gòu)隧道壁后注漿工藝的改變，使得原有的壁后注漿理論不再適用?？梢灶A(yù)見(jiàn)，學(xué)者們必將提出與之適應(yīng)的研究理論，同時(shí)，在高寒、高水壓等特殊環(huán)境對(duì)壁后注漿工藝也將提出了新的要求。

6 結(jié)論與討論

壁后注漿是盾構(gòu)隧道施工的重要環(huán)節(jié)，隨著盾構(gòu)工法在城市隧道施工中廣泛應(yīng)用，對(duì)于壁后注漿的研究將逐漸增多。本文通過(guò)對(duì)盾構(gòu)隧道壁后注漿國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)行歸納分析，得出如下結(jié)論。

1)地表變形問(wèn)題及管片結(jié)構(gòu)受力問(wèn)題作為盾構(gòu)隧道壁后注漿研究擬解決的主要問(wèn)題，決定了該領(lǐng)域研究的特點(diǎn)，即在繼承和應(yīng)用傳統(tǒng)巖土工程研究成果的基礎(chǔ)上，結(jié)合盾構(gòu)隧道自身特點(diǎn)來(lái)試圖解決上述2個(gè)主要問(wèn)題。

2)雖然盾構(gòu)隧道壁后注漿的論文數(shù)量在近幾年迅猛增長(zhǎng)，但是其論文數(shù)量依然在盾構(gòu)隧道論文中占極小部分，且采用數(shù)值模擬作為研究手段的論文數(shù)量較其他研究手段少很多。在研究機(jī)構(gòu)論文發(fā)表數(shù)量及質(zhì)量方面，高等院校優(yōu)勢(shì)明顯，同時(shí)國(guó)家基金對(duì)科研產(chǎn)出具有較大的促進(jìn)作用。

3)單液漿在盾構(gòu)隧道施工中仍然被廣泛采用;但是隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和施工管理水平的提升，雙液漿將憑借其凝結(jié)時(shí)間更短，短期和長(zhǎng)期強(qiáng)度均比較高，固結(jié)后體積變化較小，泵送時(shí)材料分離度小等優(yōu)點(diǎn)在盾構(gòu)隧道壁后注漿施工中占有一席之地。

4)雖然在漿液擴(kuò)散機(jī)制方面已經(jīng)取得了一些研究成果;但是對(duì)滲透階段和劈裂階段的研究依然深入不夠，而且由于土質(zhì)狀況及注漿過(guò)程的復(fù)雜性，目前的研究成果還無(wú)法對(duì)注漿施工做出有效指導(dǎo)，對(duì)注漿參數(shù)的選取仍然依靠施工經(jīng)驗(yàn)，顯然這方面的研究還任重道遠(yuǎn)。

5)在漿液效果評(píng)估方面的研究依然不多，目前被應(yīng)用于實(shí)踐研究?jī)H限于采用探地雷達(dá)方法對(duì)壁后注漿分布進(jìn)行檢測(cè)。

［1］ 周文波.盾構(gòu)法隧道施工技術(shù)及應(yīng)用［M］.北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2004.(ZHOU Wenbo.Shield tunnelling technology［M］.Beijing:China Architecture ＆ Building Press，2003.(in Chinese))

［2］ Della MR.Alkali-activated cements opportunities and challenges［J］.Cement and Concrete Research，1999，29(2):249 －254.

［3］ 鄭玉輝.裂隙巖體注漿漿液與注漿控制方法的研究［D］.吉林:吉林大學(xué)，2005.(ZHENG Yuhui.Research on grouts and controllable method of grouting in rock mass of the fissures［D］. Jilin:Jilin University，2005.(in Chinese))

［4］ Shirlaw JN，Richards DP，Ramond P，et al.Recent experience in automatic tail void grouting with soft ground tunnel boring machines［C］//Proceedings of the ITA-AITES World Tunnel Congress.Singapore:Elsevier，2004:22 －27.

［5］ 葉飛.軟土盾構(gòu)隧道施工期上浮機(jī)制分析及控制研究［D］.上海:同濟(jì)大學(xué)，2007.(YE Fei.Analysis and control for upward movement of shield tunnel during construction［D］.Shanghai:Tongji University，2007.(in Chinese))

［6］ 鄒翀.盾構(gòu)隧道同步注漿技術(shù)［J］.現(xiàn)代隧道技術(shù)，2003，40(1):26 －30.(ZOU Chong.Simultaneous grouting technique of shield-driven tunnels［J］.Modern Tunnelling Technology，2003，40(1):26 －30.(in Chinese))

［7］ 唐曉武，朱季，劉維，等.盾構(gòu)施工過(guò)程中的土體變形研究［J］.巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào)，2010，29(2):417－422.(TANG Xiaowu，ZHU Ji，LIU Wei，et al.Research on soil deformation during shield construction process［J］.Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering，2010，29(2):417 －422.(in Chinese))

［8］ Peck R B.Deep excavations and tunneling in soft ground［C］//Proceedings of the 7th International Conference on Soil Mechanics and Foundation Engineering.Mexico:State of the Art Volume，1969:225 –281.

［9］ Schmidt B.Settlements and ground movement associated with turmelling in soil［D］.Urbana:University of Illinois，1969.

［10］ Attewell P B.Engineering contract，site investigation and surface movements in tunneling works［C］//Soft-ground Tunneling Failures and Displacement.Rotterdam:A A Balkema，1981:5－12.

［11］ Rankin WJ.Ground movement resulting from urban tunneling:Predietions and effeets.Engineering geology of underground movements［C］//Proceedings of the23rd Annual Conference on the Engineering Group of the Geological Society.Nottingham:Nottingham University，1988:79－92.

［12］ Sagaset A C.Analysis of undrained soil deformation due to ground loss［J］.Geotechnique，1987，37(3):301 －320.

［13］ 葉飛，茍長(zhǎng)飛，陳治，等.盾構(gòu)隧道同步注漿引起的地表變形分析［J］.巖土工程學(xué)報(bào)，2014，36(4):618－624.(YE Fei，GOU Changfei，CHEN Zhi，et al. Ground surface deformation caused by synchronous grouting of shield tunnels［J］.Chinese Journal of Geotechnical Engineering，2014，36(4):618 －624.(in Chinese))

［14］ 朱忠隆，張慶賀，易宏傳.軟土隧道縱向地表沉降的隨機(jī)預(yù)測(cè)方法［J］.巖土力學(xué)，2001，22(1):56－59.(ZHU Zhonglong， ZHANG Qinghe，YI Hongchuan.Stochastic theory for predicting longitudinal settlement in soft-soil tunnel［J］.Rock and Soil Mechanics，2001，22(1):56 －59.(in Chinese))

［15］ 王立忠，呂學(xué)金.復(fù)變函數(shù)分析盾構(gòu)隧道施工引起的地基變形［J］.巖土工程學(xué)報(bào)，2007，29(3):319－327.(WANG Lizhong，LV Xuejin.A complex variable solution for different kinds of oval deformation around circular tunnel in an elastic half plane［J］.Chinese Journal of Geotechnical Engineering，2007，29(3):319 － 327.(in Chinese))

［16］ 魏綱，徐日慶.軟土隧道盾構(gòu)法施工引起的縱向地面變形預(yù)測(cè)［J］.巖土工程學(xué)報(bào)，2005，27(9):1077－1081.(WEI Gang，XU Riqing.Prediction of longitudinal ground deformation due to tunnel construction with shield in soft soil［J］.Chinese Journal of Geotechnical Engineering，2005，27(9):1077 －1081.(in Chinese))

［17］ 魏綱，張世民，齊靜靜，等.盾構(gòu)隧道施工引起的地面變形計(jì)算方法研究［J］.巖石力學(xué)和工程學(xué)報(bào)，2006，25(增刊1):3317－3323.(WEI Gang，ZHANGShimin，QI Jingjing，et al.Study on calculation method of ground deformation induced by shield tunnel construction［J］.Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering，2006，25(S1):3317 －3323.(in Chinese))

［18］ 于寧，朱合華.盾構(gòu)隧道施工地表變形分析與三維有限元模擬［J］.巖土力學(xué)，2004，25(8):1330 －1334.(YU Ning，ZHU Hehua.Analysis of earth deformation caused by shield tunnel construction and 3D-FEM simulation［J］.Rock and Soil Mechnics，2004，25(8):1330 －1334.(in Chinese))

［19］ Darve F，Laouafa F.Instabilities in granular materials and application to landslides［J］.Mechanics of Cohesive-Frictional Materials，2000，5(8):627 －652.

［20］ Chau K T.Landslides modeled as bifurcations of creeping slopes with nonlinear friction law［J］.International Journal of Solids and Structures，1995，32(23):3451 －346.

［21］ Lombardi G.On the limits of structural analysis of dams［J］.International Journal on Hydro Power＆ Dams，1996，3(5):50－56.

［22］ Krinitzsky E L.Earthquake probability in engineering［J］.Engineering Geology，1993，36(l－2):l－52.

［23］ 宋克志，袁大軍，王夢(mèng)恕.盾構(gòu)法隧道施工階段管片的力學(xué)分析［J］.巖土力學(xué)，2008，29(3):619－623.(SONG Kezhi， YUAN Dajun， WANG Mengshu.Segmental mechanical analysis of shield tunnel during construction stage［J］.Rock and Soil Mechanics，2008，29(3):619 －623.(in Chinese))

［24］ Hashimoto T，Brinkman J，Konda T，et al.Simultaneous backfill grouting pressure development in construction phase and in the long-term［C］//Proceedings of the ITA-AITES World Tunnel Congress.Singapore:Elsevier，2004:52－59.

［25］ 葉飛，楊鵬博，毛家驊，等.基于模型試驗(yàn)的盾構(gòu)隧道縱向剛度分析［J］.巖土工程學(xué)報(bào)，2014，37(1):83－90.(YE Fei，YANGPengbo，MAOJiahua，et al.Longitudinal rigidity of shield tunnels based on model tests［J］.Chinese Journal of Geotechnical Engineering，2014，37(1):83 －90.(in Chinese))

［26］ 秦勇.從CNKI論文看中國(guó)煤層氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展［J］.天然氣工業(yè)，2006，26(12):26 － 29.(QIN Yong.Having a view on Chinese coalbed methane industry development from CNKI publications［J］.Natural Gas Industry，2006，26(12):26 －29.(in Chinese))

［27］ Moor E K.Model studies of the behavior of deep tunnels in clay［C］//Proc.of the 12thICSMFE.Rio de Janeiro:［s.n.］，1989:909 －912.

［28］ Mair R J.Application of centrifuge modelling to the design of tunnels and excavations in soft clay［C］//Proc.of a Symposium on the Application of Centrifuge Modeling to Geotechnical Design.Manchester:［s.n.］，1984:357 －380.

［29］ Eisenstein Z.The contribution of numerical analysis to the design of shallow tunnels［J］.Geomechanical Modelling in Engineering Practice，1986(2):135 －165.

［30］ Eisenstein Z，Ezzeldine Q.隧道施工技術(shù)對(duì)地層控制的影響［J］.隧道譯叢，1993(8):29－34.(Eisenstein Z，Ezzeldine Q.Influence of tunnel construction technology on ground control［J］.Suidao Yicong，1993(8):29 － 34.(in Chinese))

［31］ Anagnstou G，Kovan K.Face stability of slurry-shield-driven tunnels［J］.Tunneling and Underground Space Technology，1994，9(2):165－174.

［32］ Kuzihara K，Mori A，Tamura M.Experimental study on the suitable pressure in a slurry type shield［C］//土木學(xué)會(huì)論文集.［s.l.］:［s.n.］，1989(9):156 －168.

［33］ 中島信，矢秋秀一，藤木育雄.シ－ルドトンネルの新技術(shù)(8)，Ⅲ.設(shè)計(jì)·施工編［J］.トンネルと地下，1991，22(1):69－78.

［34］ 唐益群，葉為民，張慶賀.上海地鐵盾構(gòu)法施工隧道中幾個(gè)問(wèn)題的研究(一)［J］.地下空間，1993，13(2):94 －99.(TANG Yiqun，YE Weimin，ZHANG Qinghe.Some problems in tunneling by shield driven method for Shanghai Metro(Ⅰ)［J］.Underground Space，1993，13(2):94 －99.(in Chinese))

［35］ 唐益群，葉為民，張慶賀.上海地鐵盾構(gòu)法施工隧道中幾個(gè)問(wèn)題的研究(二)［J］.地下空間，1993，13(3):171 －177.(TANG Yiqun，YE Weimin，ZHANG Qinghe.Some problems in tunneling by shield driven method for Shanghai Metro(Ⅱ)［J］.Underground Space，1993，13(3):171 －177.(in Chinese))

［36］ 唐益群，葉為民，張慶賀.上海地鐵盾構(gòu)施工引起地面沉降的分析研究(三)［J］.地下工程，1995，15(4):250 －258.(TANG Yiqun，YE Weimin，ZHANG Qinghe.Some problems in tunneling by shield driven method for Shanghai Metro(Ⅲ)［J］.Underground Space，1995，15(4):250 －258.(in Chinese))

［37］ 黃宏偉，劉遹劍，謝雄耀.盾構(gòu)隧道壁后注漿效果的雷達(dá)探測(cè)研究［J］.巖土力學(xué)，2003，14(增刊2):353－356.(HUANG Hongwei，LIU Yujian，XIE Xiongyao.Application of GPR to grouting distribution behind segment in shield tunnel［J］.Rock and Soil Mechanics，2003，14(S2):353 －356.(in Chinese))

［38］ XIE X Y，LIU Y J，HUANG H W.Research of GPR nondamaged test of grouting behind lining of shield tunnel［C］//Proceedings of the Tenth International Conference on Ground Penetrating Radar.Delft:IEEE，2004:419–422.

［39］ 黃宏偉，杜軍，謝雄耀.盾構(gòu)隧道壁后注漿的探地雷達(dá)探測(cè)模擬試驗(yàn)［J］.巖土工程學(xué)報(bào)，2007，29(2):243－248.(HUANG Hongwei， DU Jun， XIE Xiongyao.Simulation of GPR detecting of grouting materials behind shield tunnel segments［J］. Chinese Journal of Geotechnical Engineering，2007，29(2):243 － 248.(in Chinese))

［40］ Zhang F S，Xie X Y，Huang H W.Application of ground penetrating radar in grouting evaluation for shield tunnel construction［J］.Tunnelling and Underground Space Technology，2010，25(2):99 －107.

［41］ Koyama Y，Sato Y，Oknao N，et al.Back-fill grouting model test for shield tunnel［J］.Quarterly Report of RTRI.1998，39(1):35－39.

［42］ Hashimoto T，Brinkman J，Konda T，et al.Simultaneous backfill grouting pressure development in construction phase and in the long-term［C］//Proceedings of the ITAAITES World Tunnel Congress. Singapore:Elsevier，2004:22–27.

［43］ Mo H H，Chen JS.Study on inner force and dislocation of segments caused by shield machine attitude［J］.Tunnelling and Underground Space Technology，2008(23):281－291.

［44］ Bezuijen A，Lottum H V.Tunnelling:A decade of progress［M］.London:Taylor＆ Francis Group Public Limited Company，2006:71－115.

［45］ 茍長(zhǎng)飛.盾構(gòu)隧道壁后注漿漿液擴(kuò)散機(jī)制研究［D］.西安:長(zhǎng)安大學(xué)，2013.(GOU Changfei.Study on the grouts diffusion mechanism of shield tunnel back-filled grouts［D］.Xi’an:Chang’an University，2013.(in Chinese))［46］ Pelizza S，Peila D，Borio L，et al.Analysis of the performance of two component back-filling grout in tunnel boring machines operating under face pressure［C］//ITA-AITES World Tunnel Congress 2010.Vancouver:［s.n.］，2010:14 －20.

［47］ 周東，李明文.盾構(gòu)隧道施工中同步注漿新材料的試驗(yàn)研究［J］.地下工程與隧道，2002(1):10－13.(ZHOU Dong，LI Mingwen.Experimental study on new materials of synchronic grouting in shield tunneling［J］.Underground Engineering and Tunnels，2002(1):10－13.(in Chinese))

［48］ 祝龍根，白延輝，杜堅(jiān).上海地鐵土壓平衡盾構(gòu)同步注漿漿液配比的優(yōu)選［J］.地下工程與隧道，1993(4):42 －49.(ZHU Longgen，BAI Yanhui，DU Jian.The comparison of grouting material proportion of earth pressure balance shield tunneling in Shanghai［J］.Underground Engineering and Tunnels，1993(4):42 － 49.(in Chinese))

［49］ 肖立，張慶賀，趙天石，等.泥水盾構(gòu)同步注漿材料試驗(yàn)研究［J］.地下空間與工程學(xué)報(bào)，2011，7(1):59－64.(XIAO Li，ZHANG Qinghe，ZHAO Tianshi，et al.Study on mortar material of tail void grouting in slurry shield tunnel［J］.Chinese Journal of Underground Space and Engineering，2011，7(1):59 －64.(in Chinese))

［50］ 肖朝昀，張慶賀.盾尾注漿材料配比試驗(yàn)研究［J］.長(zhǎng)江大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版，2013，10(13):107－109.(XIAO Chaoyun， ZHANG Qinghe. Study on the experiment of grouting material proportion［J］.Journal of Yangtze University:Natural Science Edition，2013，10(13):107 －109.(in Chinese))

［51］ 鄭大鋒，邱學(xué)青，樓宏銘，等.水溶性高聚物在盾構(gòu)隧道注漿材料中的應(yīng)用研究［J］.華南理工大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版，2005，33(8):87 － 90.(ZHENG Dafeng，QIU Xueqing，LOU Hongming，et al.Study of water-soluble polymers used in the grouting material for shield tunnel［J］.Journal of South China University of Technology:Natural Science Edition，2005，33(8):87 －90.(in Chinese))

［52］ 王紅喜，田焜，丁慶軍，等.盾構(gòu)隧道同步注漿水下不分散砂漿的研制［J］.混凝土與水泥制品，2006(6):29－31.(WANG Hongxi，TIAN Kun，DING Qingjun，et al.The development of underwater disperse mortar for tail void grouting［J］.China Concrete and Cement Products，2006(6):29 －31.(in Chinese))

［53］ 田焜，丁慶軍，陳躍慶，等.盾構(gòu)隧道大摻量粉煤灰同步注漿材料優(yōu)化設(shè)計(jì)［J］.隧道建設(shè)，2007，27(4):26－29.(TIAN Kun，DING Qingjun，CHEN Yueqing，et al.Optimal design of high volume fly ash simultaneous grouting material for shield tunnel［J］.Tunnel Construction，2007，27(4):26 －29.(in Chinese))

［54］ 彭波，田焜，丁慶軍.聚合物改性盾構(gòu)法同步注漿用水泥砂漿的研究［J］.混凝土，2008(7):97－99，102.(PENG Bo，TIAN Kun，DING Qingjun.Polymer modified cement mortar used in synchronous grouting of shield tunnelling［J］.Concrete，2008(7):97 － 99，102.(in Chinese))

［55］ 夏詩(shī)梁.雙液注漿在大型泥水平衡盾構(gòu)施工中的應(yīng)用［J］.世界隧道，1998(3):18 － 22.(XIA Shiliang.Application of two-shot solution grouting to large slurry balance shield tunnelling［J］.Tunnelling and Underground Works，1998(3):18 －22.(in Chinese))

［56］ 蘇華，李珍，汪在芹.南水北調(diào)中線(xiàn)穿黃隧道盾構(gòu)注漿漿材試驗(yàn)［J］.南水北調(diào)與水利科技，2008，6(1):28－32.(SU Hua， LI Zhen， WANG Zaiqin. Grouting experiment of shield tunnel crossing Yellow River in middle route of the South-to-North Water Diversion Project［J］.South-to-North Water Transfers and Water Science＆Technology，2008，6(1):28 －32.(in Chinese))

［57］ 郭志超，丁慶軍，田焜.盾構(gòu)隧道新型水玻璃注漿材料的研究［J］.施工技術(shù)，2008，37(10):25 －28.(GUO Zhichao，DING Qingjun，TIAN Kun.Research on sodium silicate grouting materials in shield tunnel［J］.Construction Technology，2008，37(10):25 －28.(in Chinese))

［58］ 徐方京，侯學(xué)淵.盾尾間隙引起地層移動(dòng)的機(jī)制及注漿方法分析［J］.地下工程與隧道，1993(3):12－20.(XU Fangjing，HOU Xueyuan.Analysis on mechanism of ground movement caused by shield tail gap and grouting method［J］.Underground Engineering and Tunnels，1993(3):12 －20.(in Chinese))

［59］ 葉飛，朱合華，丁文其.考慮管片環(huán)間接頭效應(yīng)的盾構(gòu)隧道抗浮計(jì)算與控制分析［J］.中國(guó)公路學(xué)報(bào)，2008，21(3):76 － 80.(YE Fei，ZHU Hehua，DING Wenqi.Calculation for anti-buoyancy and control analysis of shield tunnel considering effect of joint of segment rings［J］.China Journal of Highway and Transport，2008，21(3):76 －80.(in Chinese))

［60］ 葉飛，朱合華，丁文其，等.施工期盾構(gòu)隧道上浮機(jī)制與控制對(duì)策分析［J］.同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版，2008，36(6):738 －743.(YE Fei，ZHU Hehua，DING Wenqi，et al.Analysis and control of upward moving of shield tunnel under construction［J］. Journal of Tongji University:Natural Science，2008，36(6):738 －743.(in Chinese))

［61］ 葉飛，朱合華，丁文其.基于螺栓接頭受力性能的盾尾注漿壓力控制［J］.同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版，2009，37(3):312 －316.(YE Fei，ZHU Hehua，DING Wenqi.Pressure control analysis based on mechanical properties of bolts during grouting at shield tail［J］.Journal of Tongji University:Natural Science，2009，37(3):312 － 316.(in Chinese))

［62］ 宋天田，周順華，徐潤(rùn)澤.盾構(gòu)隧道盾尾同步注漿機(jī)制與注漿參數(shù)的確定［J］.地下空間與工程學(xué)報(bào)，2007，4(1):130 － 133.(SONG Tiantian，ZHOU Shunhua，XU Runze.Mechanism and determination of parameters of synchronous grouting in shield tunneling［J］.Chinese Journal of Underground Space and Engineering，2007，4(1):130 －133.(in Chinese))

［63］ 盧海林，趙志民，方芃，等.盾構(gòu)法隧道施工引起土體位移與應(yīng)力的鏡像分析方法［J］.巖土力學(xué)，2007，28(1):45 －50.(LU Hailin，ZHAO Zhimin，F(xiàn)ANG Peng，et al.Analytical method of image theory used to calculate shield tunneling induced soil displacements and stresses［J］.Rock and Soil Mechanics，2007，28(1):45 － 50.(in Chinese))

［64］ Sagareta C.Analysis of undrained soil deformation due to ground loss［J］.Geotechnique，1987，37(3):301 －320.

［65］ 楊方勤，段創(chuàng)峰，吳華柒，等.上海長(zhǎng)江隧道抗浮模型試驗(yàn)與理論研究［J］.地下空間與工程學(xué)報(bào)，2010，6(3):454 － 459.(YANG Fangqin，DUAN Chuangfeng，WU Huaqi，et al.Model experiment and theoretical study on stability against uplift of Shanghai Yangtze River Tunnel［J］. Chinese Journal of Underground Space and Engineering，2010，6(3):454 －459.(in Chinese))

［66］ 李志明，廖少明，戴志仁.盾構(gòu)同步注漿填充機(jī)制及壓力分布研究［J］.巖土工程學(xué)報(bào)，2010，32(11):1752－1757.(LI Zhiming， LIAO Shaoming， DAI Zhiren.Theoretical study on synchronous grouting filling patterns and pressure distribution of EPB shield tunnels［J］.Chinese Journal of Geotechnical Engineering，2010，32(11):1752 －1757.(in Chinese))

［67］ 袁小會(huì)，韓月旺，鐘小春.盾構(gòu)隧道壁后注漿壓力分布模型［J］.西南交通大學(xué)學(xué)報(bào)，2011，46(1):18 －23.(YUAN Xiaohui，HAN Yuewang，ZHONG Xiaochun.Pressure distribution model of simultaneous backfill grouting of shield tunnel［J］.Journal of Southwest Jiaotong University，2011，46(1):18 －23.(in Chinese))

［68］ 范昭平，韓月旺，方忠強(qiáng).盾構(gòu)壁后注漿壓力分布計(jì)算模型［J］.公路交通科技，2011，28(3):95 －100.(FAN Zhaoping，HAN Yuewang，F(xiàn)ANGZhongqiang.Calculating model of backfill grouting pressure distribution for shield tunnel［J］. Journal of Highway and Transportation Research and Development，2011，28(3):95 －100.(in Chinese))

［69］ 葉飛，朱合華，何川.盾構(gòu)隧道壁后注漿擴(kuò)散模式及對(duì)管片的壓力分析［J］.巖土力學(xué)，2009，30(5):1307－1312.(YE Fei，ZHU Hehua，HE Chuan.Back-filled grouts diffusion model and its pressure to segments of shield tunnel［J］.Rock and Soil Mechanics，2009，30(5):1307 －1312.(in Chinese))

［70］ 葉飛，茍長(zhǎng)飛，劉燕鵬，等.盾構(gòu)隧道壁后注漿漿液時(shí)變半球面擴(kuò)散模型［J］.同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版，2012，40(12):1789 － 1794.(YE Fei，GOU Changfei，LIU Yanpeng，et al.Half-spherical surface diffusion model of shield tunnel back-filled grouts［J］.Journal of Tongji University:Natural Science， 2012， 40 (12):1789 －1794.(in Chinese))

［71］ 葉飛，劉燕鵬，茍長(zhǎng)飛，等.盾構(gòu)隧道壁后注漿漿液毛細(xì)管滲透擴(kuò)散模型［J］.西南交通大學(xué)學(xué)報(bào)，2013，48(3):428 － 433.(YE Fei，LIU Yanpeng，GOU Changfei，et al.Capillary penetration diffusion model for backfill grouting of shield tunnel［J］. Journal of Southwest Jiaotong University，2013，48(3):428 －433.(in Chinese))

［72］ 茍長(zhǎng)飛，葉飛，張金龍，等.盾構(gòu)隧道同步注漿充填壓力環(huán)向分布模型［J］.巖土工程學(xué)報(bào)，2013，35(3):590－597.(GOU Changfei，YE fei，ZHANG Jinlong，et al.Ring distribution model of filling pressure for shield tunnels under synchronous grouting［J］. Chinese Journal of Geotechnical Engineering，2013，35(3):590 － 597.(in Chinese))

［73］ 葉飛，茍長(zhǎng)飛，陳治，等.盾構(gòu)隧道粘度時(shí)變性漿液壁后注漿滲透擴(kuò)散模型［J］.中國(guó)公路學(xué)報(bào)，2013，26(1):127 － 134.(YE Fei，GOU Changfei，CHEN Zhi，et al.Back-filled grouts diffusion model of shield tunnel considering its viscosity degeneration［J］.China Journal of Highway and Transport，2013，26(1):127 － 134.(in Chinese))

［74］ 葉飛，陳治，茍長(zhǎng)飛，等.基于球孔擴(kuò)張的盾構(gòu)隧道壁后注漿壓密模型［J］.交通運(yùn)輸工程學(xué)報(bào)，2014，14(1):35 － 42.(YE Fei，CHEN Zhi，GOU Changfei，et al.Back-filled grouting compaction model of shield tunnel based on spherical cavity expansion［J］.Journal of Traffic and Transportation Engineering，2014，14(1):35 － 42.(in Chinese))

［75］ 魏新江，洪杰，魏綱.雙圓盾構(gòu)隧道同步注漿擴(kuò)散及環(huán)向壓力研究［J］.武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào)，2012，34(10):106 － 110.(WEI Xinjiang，HONG Jie，WEI Gang.Research on DOT shield tunnel back-filled synchronous grouting diffusion and segments circumferential pressure distribution［J］. Journal of Wuhan University of Technology，2012，34(10):106 －110.(in Chinese))

［76］ 朱合華，丁文其，Tadashi Hashimoto，等.盾構(gòu)隧道施工過(guò)程模擬分析［J］.巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào)，1999，18(增刊):860 － 864.(ZHU Hehua，DING Wenqi，Tadashi Hashimoto，et al.Analysis of shield tunnel construction model［J］. Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering，1999，18(S):860 －864.(in Chinese))

［77］ 韓月旺，鐘小春，虞興福.盾構(gòu)壁后注漿體變形及壓力消散特性試驗(yàn)研究［J］.地下空間與工程學(xué)報(bào)，2007，3(6):1142 － 1147，1175.(HAN Yuewang，ZHONG Xiaochun，YU Xingfu. Experimental research on the backfill grout deformation and grout pressure dissipation of shield tunnel［J］.Chinese Journal of Underground Space and Engineering，2007，3(6):1142 － 1147，1175.(in Chinese))

［78］ 韓月旺，梁精華，袁小會(huì).盾構(gòu)隧道壁后注漿體變形模型及土體位移分析［J］.巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào)，2007，26(增 刊 2):3646 － 3652.(HAN Yuewang，LIANG Jinghua，YUAN Xiaohui.Deformation model of backfill grouting and ground movement analysis of shield tunnel［J］.Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering，2007，26(S2):3646 －3652.(in Chinese))

［79］ 袁小會(huì)，韓月旺，鐘小春.盾構(gòu)隧道壁后注漿壓力分布模型［J］.西南交通大學(xué)學(xué)報(bào)，2011，46(1):18 －23.(YUAN Xiaohui，HAN Yuewang，ZHONG Xiaochun.Pressure distribution model of simultaneous backfill grouting of shield tunnel［J］.Journal of Southwest Jiaotong University，2011，46(1):18 －23.(in Chinese))

［80］ 袁小會(huì)，韓月旺，鐘小春.盾尾注漿硬性漿液固結(jié)變形數(shù)值計(jì)算模型構(gòu)建［J］.巖土力學(xué)，2012，33(3):925－932.(YUAN Xiaohui，HAN Yuewang，ZHONGXiaochun.Numerical model building for consolidation deformation of cemented mortar for shield tail grouting［J］.Rock and Soil Mechanics，2012，33(3):925 －932.(in Chinese))

［81］ Kasper，Thomas，Meschke，et al.On the influence of face pressure，grouting pressure and TBM design in soft ground tunnelling［J］.Tunnelling and Underground Space Technology，2006，21(2):160 －171.

［82］ Kasper，Thomas，Meschke，et al.A numerical study of the effect of soil and grout material properties and cover depth in shield tunelling［J］.Computer and Geotechnics，2006，33(4－5):234－247.

［83］ Swoboda G，Abu-Krisha A.Three-dimemional numerical modelling for TBM tunnelling in consolidated clay［J］.Tunnelling and Underground Space Technology，1999，14(3):327－333.

［84］ Komiya K，Soga K，Akagi H，et al.Soil consolidation associated with grouting during shield tunelling in soft clayey ground［J］.Geotechnique，2001，51(10):835 －846.

［85］ 楊春山，吳增偉，張雅寧.盾構(gòu)施工盾尾注漿硬化過(guò)程數(shù)值分析研究［J］.廣東工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2011，28(4):90 － 94.(YANG Chunshan，WU Zengwei， ZHANG Yaning.Numerical analysis of grouting hardening process of shield tunneling［J］.Journal of Guangdong University of Technology，2011，28(4):90 －94.(in Chinese))

［86］ 萬(wàn)戰(zhàn)勝，朱岱云，夏永旭.盾構(gòu)隧道壁后注漿對(duì)地表沉降影響數(shù)值模擬研究［J］.河北工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2011，40(1):110 － 113.(WAN Zhansheng，ZHU Daiyun，XIA Yongxu.Numerical simulation study of settlement on shield tunnel after grouting of wall formation［J］.Journal of Hebei University of Technology，2011，40(1):110 － 113.(in Chinese))

［87］ 張?jiān)疲笞跐桑煊栏?盾構(gòu)法隧道引起的地表變形分析［J］.巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào)，2002，21(3):388 －392.(ZHANG Yun，YIN Zongze，XU Yongfu.Analysis on three-dimensional ground surface deformations due to shield tunnel［J］. Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering，2002，21(3):388 －392.(in Chinese))

［88］ 黃宏偉，劉遹劍，謝雄耀.盾構(gòu)隧道壁后注漿效果的雷達(dá)探測(cè)研究［J］.巖土力學(xué)，2003，14(增刊2):353－356.(HUANG Hongwei，LIU Yujian，XIE Xiongyao.Application of GPR to grouting distribution behind segment in shield tunnel［J］.Rock and Soil Mechanics，2003，14(S2):353 －356.(in Chinese))

［89］ 杜軍，黃宏偉，謝雄耀.隧道壁后注漿體的探地雷達(dá)探測(cè)模擬試驗(yàn)研究［J］.地下空間與工程學(xué)報(bào)，2005，1(6):817 － 820.(DU Jun，HUANG Hongwei，XIE Xiongyao.Research on the simulation examination about GPR detection of grouting material behind shield tunnel segment［J］.Chinese Journal of Underground Space and Engineering，2005，1(6):817 －820.(in Chinese))

［90］ 杜軍，黃宏偉，謝雄耀，等.介電常數(shù)對(duì)探地雷達(dá)檢測(cè)隧道壁注漿效果研究［J］.地下空間與工程學(xué)報(bào)，2006，2(3):420 － 424，429.(DU Jun，HUANG Hongwei，XIE Xiongyao， et al. Research of the effect of dielectric permittivity on the GPR detection for the grouting material behind shield tunnel segment［J］.Chinese Journal of Underground Space and Engineering，2006，2(3):420－424，429.(in Chinese))

［91］ 張豐收，黃宏偉，謝雄耀，等.盾構(gòu)隧道壁后注漿材料的介電常數(shù)測(cè)定［J］.巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào)，2006，25(增刊 2):3757 －3762.(ZHANG Fengshou，HUANG Hongwei， XIE Xiongyao， et al. Dielectric coefficient testing of grouting material behind segments in shield tunnel［J］. Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering，2006，25(S2):3757 －3762.(in Chinese))

［92］ 黃宏偉，杜軍，謝雄耀.盾構(gòu)隧道壁后注漿的探地雷達(dá)探測(cè)模擬試驗(yàn)［J］.巖土工程學(xué)報(bào)，2007，29(2):243－248.(HUANG Hongwei， DU Jun， XIE Xiongyao.Simulation of GPR detecting of grouting materials behind shield tunnel segments［J］. Chinese Journal of Geotechnical Engineering，2007，29(2):243 － 248.(in Chinese))

［93］ 晁東輝，張得煊，羅春泳.檢測(cè)盾構(gòu)施工中注漿效果的模型試驗(yàn)［J］.地下空間與工程學(xué)報(bào)，2008，4(1):62－65，104.(CHAO Donghui， ZHANG Dexuan， LUO Chunyong.Model test on the grouting effect in shield construction［J］.Chinese Journal of Underground Space and Engineering，2008，4(1):62 － 65，104.(in Chinese))

［94］ 於昌榮，周松，黃醒春.砂礫地層中盾構(gòu)隧道襯砌后背回填注漿效果的試驗(yàn)研究［J］.鐵道建筑，2009(4):61 －64.(YU Changrong， ZHOU Song， HUANG Xingchun.Experimental study on backfill grout effect of shield tunnel in sand and gravel stratum［J］.Railway Engineering，2009(4):61 －64.(in Chinese))

［95］ 張平松，吳健生，劉盛東.隧道壁后注漿質(zhì)量高密度電法測(cè)試的可能性［J］.地下空間與工程學(xué)報(bào)，2008，4(2):331－334，360.(ZHANG Pingsong， WU Jiansheng， LIU Shengdong.Prospecting possibility with high density resistivity for quality of concrete behind segment in tunnel［J］.Chinese Journal of Underground Space and Engineering，2008，4(2):331 －334，360.(in Chinese))