盾构隧道在穿越高渗透性富水地层时,盾尾间隙极易被地下水充填,造成同步注浆作业时普通注浆材料离析及胶凝材料的流失,使原有浆液水胶比等参数发生巨大变化,进而对注浆圈硬化后物理力学性能及耐久性带来严重影响。因此,需对现有的水泥基普通注浆浆液性能进行提升,在保证原有性能的前提下提高其抗水分散性,以期获得一种工作性能优良、成本低廉的水泥基抗水分散同步注浆浆液。鉴于盾构隧道同步注浆抗水分散性能研究发展现状,本文拟通过资料调研、理论分析、室内试验等综合研究手段,系统研究高渗透富水地层盾构隧道同步注浆浆液在地下水环境中抗水分散性机理,建立浆液抗水分散性评价体系,通过室内试验揭示不同外加剂及其组合对浆液抗水分散性的影响规律,提出解决高渗透富水地层盾构隧道同步注浆抗水分散性的浆液配比方案。本文的主要研究成果如下:1、基于对同步注浆施工特点的研究,研发了用于测试盾构同步注浆浆液抗水分散性能的试验装置;2、羟乙基甲基纤维素(10W)可作为优良的浆液抗水分散性能改良材料,通过增加浆液的剪切应力及塑性粘度以抵抗水的稀释和冲刷作用;3、随着掺量的增加,膨化24h后的钠基膨润土会削弱浆液的流动性能及后期强度,但能在改善抗分散性能的同时加快浆液的胶凝;4、羟乙基甲基纤维素对提高水泥基浆液稳定性及抗水分散性有积极作用,但其阻碍胶凝颗粒的溶解以及水化产物生成的特性,会延缓浆液的胶凝时间;同时其本身具有的引气作用,会引起胶凝体孔隙率增大、内部结构疏松,从而减小了后期强度值;5、甲酸钙对羟乙基甲基纤维素改性浆液的塑性粘度及剪切应力有一定的削弱作用,但能够有效缩减浆液的初凝时间同时提高抗压强度,可作为羟乙基甲基纤维素辅助剂;6、浊度增量变化随絮凝剂掺量响应明显,大致可分为四个区间:不敏感区、突变区、渐变区和平缓区。以此为基础,确定了同步注浆浆液抗水分散性能要求:浊度<100NTU、PH<10,不同龄期的水陆强度比分别为:3d>80%、7d>80%、28d>80%;7、基于对浆液流动性及抗水分散性能考虑,确定了羟乙基甲基纤维素与甲酸钙掺量组合范围,并进一步提出了羟乙基甲基纤维素改性抗水分散浆液配合比设计方法及试验评价体系。