马险峰，邹宇翔*，李向红，洪 斌

(1.同济大学 土木工程学院，上海 200082；2.中亿丰建设集团股份有限公司，江苏 苏州 215000)

顶管法是近年来被广泛使用的隧道暗挖工法，尤其是对于市政小直径隧道，但由于整个隧道直接顶进的特点，顶管法有相应的缺陷：1）顶管隧道与地层之间产生巨大的摩擦阻力，严重限制了顶管隧道的合理长度；2）隧道的顶进将产生很大的地层扰动（包括摩擦剪应力、地层沉降），进而给周围环境、建构筑物带来安全隐患。顶管法应用和推广的关键就是要减少摩擦阻力和地层损失，而膨润土泥浆的使用就是一种至关重要的方法。通过将膨润土泥浆注入顶管隧道和周围地层之间，从而形成泥浆套，可避免顶管隧道与土层的直接摩擦，极大减小摩擦阻力和土层扰动；同时，泥浆套可填充开挖机头和后方管片间的建筑空隙，对上方土体起到支撑的作用，从而很大程度地减小地层沉降。可以说，注浆工艺是顶管法应用和工程质量的关键，故对顶管法中注浆浆液与周围地层的相互作用，以及其影响周围地层沉降和变形的机理进行研究，是弥补顶进过程的缺陷，进一步提升顶管施工质量的重要举措。

顶管施工对地层沉降的影响研究方面，国内外学者已从顶管机土压力、土体损失、侧向摩擦阻力等因素进行了分析，已有较为成熟的研究成果[1–9]。在顶管工程中应用膨润土泥浆方面：Víctor等[10]从膨润土分子结构的微观角度分析了膨润土泥浆的高溶胀性、高触变性；……