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本发明提供一种模拟盾构隧道补偿注浆扩张形态的试验方法，首先配置模型相似材料；然后组装试验系统；再模拟隧道超挖，测量土体的变化情况；然后模拟补偿注浆，测量注浆的扩张形态和土体变化情况；最后进行数据分析，得出补偿注浆扩张形态的扩张轮廓计算模型。本发明提供的模拟盾构隧道补偿注浆扩张形态的试验方法，通过在隧道模型外表面加刻导流槽的方式解决了排水孔易被外覆薄膜堵塞的问题，也解决了流动性相对较差的浆液的注入与不均匀分布的问题。通过注入能够自硬化的浆液材料，不仅能够描述注浆补偿率与地表及土体内部竖向位移的关系，而且可以获得盾构隧道补偿注浆的扩张形态。对盾构隧道补偿注浆的实际运用具有重要的意义。