大直径泥水盾构应用于城市轨道交通建设有较多案例,而在广州地区复合地层条件下采用大直径泥水盾构则缺乏相关经验,也缺乏注浆作用相关研究。复合地层中土体的力学性能和渗透性差异显著,这也必然导致同步注浆对地层的扰动规律与均质地层有所不同,针对上述问题,本文以研究盾尾注浆对渗流场和位移场影响规律为目的,开展了系列研究。本文依托广州地铁四号线南延段大直径泥水盾构区间,制定了外径11.66 m的大直径泥水盾构施工期间的地层的水土压力、沉降以及水平位移的现场监测方案并进行了上述项目的现场监测,对实测数据进行校核和分析的过程中发现,地层超孔压和位移场的变化规律与盾尾注浆作用有较为明显的相关性,通过有限元模拟的进一步分析,发现了盾尾注浆对地层的渗流场和位移场的扰动机理。本文主要工作和结论如下:(1)对监测数进行系统分析,并采用增量方法等研究各个时段孔压、位移的变化趋势,发现盾尾注浆对于本工程的地层位移和孔压有较大影响;(2)通过对实测数据和三维有限元计算的位移场的分析,盾构通过断面期间,地层损失等因素导致地层发生沉降,而同步注浆过程使地层发生隆起并产生远离隧道中心的水平位移,地层的位移是由盾尾注浆产生的渗透力引起;(3)通过提取三维有限元计算的某次注浆产生的增量位移场以及地层渗流场,分析盾尾注浆影响范围,并结合实测数据分析,结果表明盾尾同步注浆对地层渗流场和位移的影响范围较大,且有超前效应,在盾构机尾部注浆环离断面有一定距离时,就会开始产生影响,并且直到盾尾远离断面一定距离后,其影响才逐渐变小;(4)通过有限元分析和理论计算发现,盾尾注浆浆液固结形成的泥膜会减小地层超孔压和位移,按照泥膜已经完全形成和始终未形成进行计算可分别得到地层位移的较小值和较大值,实测位移介于两者中间。