我国处于世界上两大地震带之一的环太平洋地震带上，地震活动频繁。加之我国东西跨度大，地质环境复杂多变，导致我国因地震而引起的隧道破坏案例时有发生，这对我国如火如荼的隧道工程建设的安全性提出了挑战。
　　目前，在隧道外围设置减震层已经被不少学者证实是一种有效的减震手段。但减震层在实际工程中的应用仍较少。这或许与减震层材料种类有限、构筑方式难以确定等原因有关。本文拟研发一种通过盾构隧道壁后注浆即可在盾构隧道外围自发形成减震层的沥青系注浆材料。针对该材料，研究基于隧道减震需求的材料配合比优化方法，并提出对应的基于减震需求的材料最优配合比设计方法。
　　本文首先进行了沥青系注浆材料的室内试验，测定了浆液各项性能指标。随后对现有的盾构隧道壁后注浆浆液扩散模型进行了研究，明确了壁后注浆时浆液的扩散过程。之后通过工程算例，以减震需求为依据，对沥青系注浆材料的配合比进行了优化，并以此提出了基于隧道减震需求的沥青系注浆材料的最优配合比设计方法。主要的研究成果如下：
　　(1)参照均匀试验设计法对室内材料试验进行了设计，以沥青、水泥、膨润土和减水剂为原料研发了沥青系注浆材料，并测定了相关的性能参数，分析了膨青比、胶青比与减灰比对浆液性能的影响。同时采用多元回归分析方法，构建了该材料的回归预测方程，该方程与试验结果能较好地匹配，为材料配合比的优化求解建立了基础。
　　(2)分析了盾构隧道壁后注浆时浆液的扩散过程，包括充填与渗透两个阶段。本文将充填阶段进一步分为浆液未封闭成环和封闭成环两个部分，并考虑了注浆非恒定性的影响，推导了对应的浆液充填模型。对渗透阶段，考虑了非饱和土层的性质，分析了浆液在非饱和土层中的渗透扩散规律。为后续优化材料配合比时求解注浆施工参数建立了基础。
　　(3)以具体工程为算例，从减震的角度对沥青系注浆材料的配合比进行了优化。讨论了基于减震需求优化材料配合比时基本因素的选择条件，并总结了优化求解使用的方程组，初步提出了基于隧道减震需求的沥青系注浆材料的最优配合比设计方法。