盾构隧道壁后注浆是隧道建设关键技术,壁后注浆圈是控制地层变形和抵御渗漏水的第一层结构,注浆浆液的物理特性尤为重要,面对富水环境自稳性差的地层,传统普通水泥基双液浆存在耐久性和抗水溶蚀性差、环境友好性不足的问题。据此,本文对比普通水泥基和碱激发浆液胶凝机理,提出使用赤泥—粉煤灰工业废渣二元体系外掺部分水泥,在碱激发剂下形成双液浆,满足壁后注浆浆液速凝性,同时后期水化反应可生成耐久性和稳定性高的地聚合物。同时,本文通过室内试验研究碱激发赤泥—粉煤灰地聚合物基双液浆的物理特性规律及水化产物、内部微观结构和数值模拟下浆液材料对地层变形的影响。主要研究内容和研究成果如下:（1）通过室内试验确定以模数为3.0的碱激发剂下,胶凝时间较为符合工程速凝要求,可以在10s～82s内调节。在且赤泥粉煤灰多元复合体系中赤泥含量和水灰比以及碱激发剂掺量的增加,可以逐渐延长双液浆胶凝时间。（2）在双液浆的流动性能研究中,碱激发剂模数越高,浆液的流动性逐渐减小,双液浆流动度随着水灰比的提高（0.5～0.8）而增加,呈正比。流动度从299mm增加至361mm,增幅大约在21%左右;流动性较为优异。在碱激发剂掺量从0%～80%掺量下,双液浆流动性逐渐增大至平缓阶段,变化范围在183mm～364mm,随双液浆中赤泥含量的增加（12%～48%）,双液浆的流变阻力越大,粘度增加,浆液流动性降低。（3）双液浆A液稳定性主要受水灰比和粉料比例的影响,随着水灰比由0.5增加至0.8,A2型浆液泌水率由2.98%上升至7.84%,增加幅度为163%,A0、A2、A7型浆液泌水率随着水灰比的增加,呈现上升趋势。随着赤泥含量的增加,粉料颗粒级配得到改善,浆液稳定性提高。（4）双掺赤泥、粉煤灰可产生协同作用,可以有效改善纯水泥双液浆和单掺粉煤灰双液浆结石体的抗渗性,同时在碱激发剂模数3.0和掺量30%左右下,碱激发剂赤泥—粉煤灰地聚合物双液浆结石体的抗压强度可以得到提升,在早期3d时,A1型浆液相比较A0、A7强度提升37.7%和229.4%。在7d时,A1型相比较A0、A7强度提升30.6%和59.6%。在14d和28d时,A1型双液浆材料相对A0、A7分别提升31.8%、73.5%和17.1%、32.3%。（5）通过XRD衍射图发现激发赤泥—粉煤灰地聚合物双液浆结石体水化产物N-A-S-H和C-（A）-S-H胶凝为无定形状态物质,有明显的地聚合物特征。进行SEM电镜扫描后得出掺入赤泥、粉煤灰后结石体致密性明显提高。（6）建立浆液弹性模量时变性数值模型发现,弹性模量较高的浆液配比更有效控制地层变形,而赤泥—粉煤灰双液浆相比于普通水泥双液浆,控制地层变形能力相差不大,在0.01～-0.86mm之内。经研究,碱激发赤泥—粉煤灰二元体系地聚合物双液浆材料胶凝性能可控,稳定性和流动性能优异,抗压强度具有一定的提升,环境友好性强,具备一定的传统双液浆可代替性。