盾构工法以其施工速度快、对环境干扰小、施工安全等优点而广泛用于城市地铁隧道和市政管道(排水、电力、通信等)施工中。壁后注浆——作为盾构工法的三大工序之一,尤其是同步注浆,对控制地表沉降、防止隧道渗漏等方面起着决定作用。随着城市地铁的快速建设,盾构隧道同步注浆浆液渗透扩散理论研究相对滞后于工程实践。在砂性地层中,盾构壁后注浆以渗透扩散为主。因此,有必要对盾构隧道同步注浆浆液渗透扩散理论进行系统研究。本文针对前人的研究基础,结合盾构隧道同步注浆的施工特性,采用文献调查和理论研究的方法,对砂性地层渗透注浆浆液扩散机理系统的展开研究:针对不同的注浆材料(单液浆和双液浆)及不同的浆液流变性(宾汉姆流体、牛顿流体、幂律型流体),基于广义达西定律(毛细管组理论),并考虑同步注浆的注浆位置,分别建立了各自的浆液渗透扩散模型,并结合模型计算式,探讨了各模型的适用范围及参数取值的确定方法。依据已有文献的注浆参数取值,结合算例分析,探讨了施工参数(注浆压力、注浆时间、注入率)、浆液特性参数(流变指数、水灰比、浆液黏度时变性、浆液自重应力),及地层参数(地下水压力和地层渗透系数)对浆液扩散半径及浆液对管片产生的总压力的影响,并结合已有的试验成果对理论进行了验证。将浆液当作悬浮液,总结了单液浆的可注性理论;并依据颗粒沉积理论,从微观机理分析了同步注浆浆液渗透扩散过程,推导了考虑颗粒沉积(即所谓的“滤过效应”)浆液渗透扩散的动力学方程、连续性方程及颗粒沉积方程。