随着盾构施工技术的广泛应用,壁后注浆材料性能的研究日益受到人们的重视。注浆浆液性能如果不能适应地层条件和施工环境,将会导致地表沉降过大、隧道渗漏、隧道不稳定等病害发生,给隧道施工及日后地铁运营带来不良影响,甚至留下安全隐患。目前国内对管片背后注浆材料主要是针对特定工程地质条件和某种工况开展研究,局限性比较大,很难在其它工程推广应用。南宁膨胀岩具有吸水膨胀、失水收缩的特点,针对膨胀岩地区盾构壁后注浆材料的研究鲜见报道,因此,开展南宁膨胀岩区域盾构壁后注浆材料试验研究具有现实意义。本文以南宁轨道交通一号线穿越膨胀岩区域为依托背景,采用室内力学试验及模型试验,并结合数值模拟的方法对膨胀岩区域盾构壁后注浆材料进行研究,主要研究成果和结论如下：(1)结合南宁轨道交通一号线穿越膨胀岩区域地质条件,分析膨胀岩特性及目前盾构壁后注浆材料可能存在问题,提出膨胀岩地区盾构壁后注浆材料要求；(2)开展纤维壁后注浆材料力学性能研究,进行抗压、劈裂抗拉、抗折试验,选取3组工程常用配比,分别掺入0.9kg/m3、1.5kg/m3、2.0kg/m3聚丙烯纤维,并与普通注浆材料相比较,试验结果表明,纤维对注浆材料的强度影响较小,对其韧性增强作用明显,掺量1.5kg/m3时,增韧效果最明显,相比普通试块,纤维掺量1.5kg/m3及以上时挠度增加均在30%以上；(3)自行设计模型试验装置(模型由钢板焊制而成,主体长300mm,宽100mm,高600mm,另有固定装置),开展膨胀岩与注浆材料模型试验及数值分析,结果表明,相对于普通浆液,相同条件下,纤维浆液使膨胀力衰减32%,当膨胀力增至160kPa时,使管片弯矩减小约30%,纤维浆液较普通浆液更能适应膨胀岩地层。