成果简介：
       本项目紧密结合地铁建设的重大需求，研发生产盾构法施工用的系列渣土改良剂和盾尾密封油脂，可以在轨道交通、隧道、城市地下工程、水电地下洞室、高速公路等国家基础设施建设中得到应用。
盾构用渣土改良剂包括泡沫剂、抗黏剂以及聚合物三类：（1）泡沫剂是发泡型的渣土改良剂，仅需 2%的浓度即可产生 28 倍的发泡倍率，半衰期 15min，注入盾构土仓后，可降低土体的内摩擦角、增加土体的流动性；（2）抗黏剂适用于高粘性地层，能有效减少刀盘堵塞，降低刀盘扭矩，3%的抗黏剂可减少约20%的扭矩；（3）聚合物适用于土体含水量丰富且渗透系数较高的地层，可有效降低土体的渗透系数，增加渣土粘聚力，解决盾尾喷涌等施工难题。盾尾密封油脂是盾构掘进施工用的密封油脂，能有效密封盾壳与管片之间的缝隙，保护管片。本项目研发的盾尾密封油脂突破了纤维与油脂融合技术的难题，可泵性良好，无毒无害绿色环保，水密性指标为35bar，水冲失量低于5%，挥发量低于2%。
本项目产品以国际标杆产品为参照，大部分性能指标均已达到国际标杆品牌标准，部分指标略高于其同类产品，致力于以差异化避开国内低端盾构材料的低价竞争，并以优异的性能和优于国际品牌的性价比实现国内高端特种材料的进口替代。

图1 泡沫剂        图2 抗粘剂        图3 聚合物

1）工程现场改良剂         2）改良前               3）改良后

图4 渣土改良剂现场应用

图5 盾尾密封油脂      图6 盾尾密封油脂现场应用

       获奖情况：
       复杂地质条件大直径泥水盾构复合衬砌地铁越江隧道综合建造技术，中国岩石力学与工程学会科技进步二等奖，2019 年

       应用情况：
       本项目研发的土压平衡盾构用渣土改良材料及盾尾密封材料已广泛应用于国内城市轨道交通项目上盾构隧道施工中，如长春地铁、武汉地铁、福州地铁、青岛地铁、徐州地铁、济南地铁等地城市轨道交通项目，应用效果优异，产生了显著的经济和社会效益，获得了项目建设单位和施工单位的一致好评，具体应用情况如下：

     （1）长春地铁

       本项目泡沫剂、抗粘剂及盾尾密封油脂应用于长春地铁 2 号线西沿线项目土建工程。
       泡沫剂用量为 100kg/m，抗粘剂为 40kg/m，相比于其他品牌渣土改良剂，成本降低 42%，为工程节约经费 100 余万元；盾尾密封油脂用量为 40kg/m，相比于其他国内品牌用量降低 25%左右，为工程节约经费 200 余万元。本项目成果在降低工程造价的同时，成功解决了长春高粘地层开挖结泥饼、堵塞等难题，解决了普通泡沫剂无法解决的问题，提高了隧道整体掘进速度，产生了显著的经济和社会效益。

     （2）武汉地铁

       本项目盾尾密封油脂应用于武汉地铁 8 号线越江盾构隧道项目土建工程试验段。隧道开挖直径 12.55m，盾尾油脂用量为 150kg/m，用量及使用效果接近于国外标杆产品 CONDAT，但成本仅为其约 50%，该工程实验段应用本项目研发油脂后，节约了200 余万元工程经费，产生了显著的经济效益。

     （3）福州地铁

       本项目研发聚合物应用于福州地铁4 号线某区间土建项目。该项目穿越强透水富水砂层，前期掘进过程中使用泡沫剂作为渣土改良剂，多次发生盾尾喷涌的问题，后使用本项目研发的聚合物，渣土渗透系数大大降低，有效遏制了盾尾喷涌现象的发生，确保了工程施工安全，为 4 号线顺利贯通做出了巨大贡献，具有显著的社会效益。