同步注浆主要功能之一是控制地层变形和地表沉降,另外同步注浆还有一项十分重要的作用,即有效地防止管片在推进过程中发生过大的偏转,避免盾构管片接头在推进过程中因受力过大而发生破损。现有文献中对同步注浆材料性能对于管片力学性能的影响没有足够详细的研究。本文以杭州地铁5号线通惠路站～火车南站站为工程背景,采用地层结构模型建立了地层-注浆层-管片的耦合关系,利用三维有限元软件进行数值计算,同时结合材料试验及现场监测数据对计算结果进行了验证。1.针对杭州地铁5号线通惠路站～火车南站站盾构区间出现大规模管片破损和渗漏水现象展开现场调研,对现场管片出现破损和渗漏水现象的原因进行了初步的分析。初步认定为承压水沿封堵未完全的勘探孔上涌,原先采用的同步注浆材料无法快速凝结且不具备足够的强度来对管片形成握裹作用,导致管片上浮摆动,管片管缝处出现大规模渗漏水和管片破损现象。2.采用ABAQUS有限元计算软件,建立了地层-注浆层-管片耦合的三维有限元模型,对同步注浆材料强度对于管片力学行为的影响进行数值模拟研究,得到了该工况下最为经济实用的注浆材料性能。研究结果表明能够保证施工安全和管片完整的注浆材料应至少具备4MPa的强度。3.根据数值计算所得到的当前工况下所需的同步注浆材料强度要求,遴选出了合适的水泥-水玻璃双液浆配比,并通过材料试验,测试了该配合比下材料的抗压强度、凝结时间、结石率等材料性能参数,确保其满足数值模拟计算所得的该工况下的注浆材料参数要求。4.将拟定配合比的水泥-水玻璃双液浆配合比作为注浆材料应用于实际工程中,实际应用效果良好。同时在盾构隧道管片上布置测点,测试注浆施工过程中管片拱底沉降以及管片水平收敛,监测结果显示满足条件的注浆层在一定程度上控制了管片的变形和位移。此外,监测结果与数值模拟的结果接近,也验证了数值模拟结果的有效性。5.同步注浆材料对盾构隧道管片力学行为影响的研究为同步注浆材料的选取提供了可靠依据,使注浆材料能够更好地满足现场注浆施工要求。