穿黄隧道是南水北调中线工程的关键性工程之一,也是工程地质条件最复杂、技术难度最大的单项工程之一。穿黄隧道穿越的地层较复杂,在盾构施工过程中,由于施工的扰动,使得原状土的初始应力释放而引起土体不稳定,如果不能及时有效的实施盾尾间隙充填,将对隧洞真圆度和管片拼装质量产生影响,并导致止水条件恶化,对接缝止水不利,本项目研究对南水北调中线工程穿黄隧道盾构施工壁后注浆材料的选择和应用具有指导意义。其成果可直接应用于南水北调中线工程穿黄隧道盾构施工,是保证穿黄隧道施工质量和安全运行的重要措施,具有明显的经济效益和社会效益。本文通过对国内外现有的研究成果及工程实例的调查研究,结合穿黄隧道工程地质条件及防水技术要求,对不同注浆材料进行初步评价。通过室内试验探讨了单液的各组份对浆液性能的影响,初步完成了各组份掺量对砂浆性能影响的优化试验。在此基础上应用支持向量机以及遗传算法对试验结果进行数值优化,根据室内试验及数值分析后得出的浆液优化配比进行室内模拟试验。通过本文的研究,提出了基本满足南水北调中线穿黄隧道要求的壁后注浆浆材:(1)注浆材料能满足长距离泵送的要求,具有能完全填补盾尾空隙的流动性;(2)浆液可在规定的时间内固化;(3)早期强度和长期强度满足盾构施工的要求;(4)浆液固化体积收缩不大于5%,不易被地下水稀释,确保盾构的连续不停的正常推进。