王濤，劉慧剛，郝鋼，郭晨，丁建文*

(1.北京市政路橋股份有限公司，北京 100073；2.東南大學(xué)交通學(xué)院，南京 211189)

近年來，隨著城市地鐵、大型過江過河隧道工程及引水工程的大規(guī)模建設(shè)，泥水盾構(gòu)隧道技術(shù)的應(yīng)用也越來越廣泛[1-2]，但其施工過程中會(huì)產(chǎn)生大量的廢棄泥漿，這些廢棄泥漿的處理和安置問題一直是值得關(guān)注的工程難點(diǎn)[3-4]。目前廢棄泥漿通常采用外運(yùn)堆放的方法進(jìn)行處理，不僅污染環(huán)境、費(fèi)用高，而且占用大量土地，同時(shí)也是對(duì)泥漿資源的浪費(fèi)，因此對(duì)盾構(gòu)廢棄泥漿進(jìn)行綠色化處置及資源化利用具有重要的環(huán)保價(jià)值和經(jīng)濟(jì)效益。

目前關(guān)于盾構(gòu)施工廢棄泥漿的資源化利用，主要有以下方向[5-6]：①將廢棄泥漿應(yīng)用于壁后同步注漿材料中，代替同步注漿材料中的膨潤(rùn)土及水；②將壓濾后的泥餅用于制磚、制陶粒及用作種植土等；③利用黏土地層的廢棄泥漿調(diào)制粉細(xì)砂地層的掘進(jìn)用泥漿。

針對(duì)廢棄泥漿在同步注漿中的再利用，吳克雄等[7]分析了廢棄泥漿用量、廢棄泥漿比重對(duì)砂漿工作性能的影響。耿大新等[8]利用響應(yīng)面法研究了外加劑對(duì)砂漿性能的影響。楊釗等[9-10]分析了棄漿對(duì)同步注漿材料工程性能的影響，給出了適用于福州地鐵過江通道壁后砂漿的廢棄泥漿比重和水膠比。戴勇等[11]探討了棄漿再利用的可行性，結(jié)合高斯過程(gaussian process, GP)模型、MATLAB編程等獲得了滿足工程需求的最優(yōu)配比。史慶濤[12-13]采用響應(yīng)面法，確定了利用泥漿制備砂漿膠結(jié)材的最佳配比，通過X射線衍射和掃描電鏡對(duì)復(fù)合膠結(jié)材料的硬化機(jī)制進(jìn)行了分析，并用該種復(fù)合膠結(jié)材料應(yīng)用于廢棄砂土的再利用研究中。Zhang等[14]采用逐步非線性回歸分析和三維響應(yīng)面圖研究了廢棄泥漿對(duì)砂漿性能的影響，并利用目標(biāo)規(guī)劃模型提出了砂漿的最佳配比。Cui等[15]將盾構(gòu)開挖產(chǎn)生的紅黏土應(yīng)用于同步注漿中，并對(duì)環(huán)氧樹脂改性的高性能同步注漿材料進(jìn)行了研究。

綜上，目前關(guān)于廢棄泥漿在同步注漿中再利用的研究尚處于探索階段，在廢棄泥漿比重等對(duì)砂漿性能的影響、廢棄泥漿調(diào)制砂漿的配比優(yōu)化等方面已有一些研究成果，但缺少不同地層所產(chǎn)生不同黏粒含量的廢棄泥漿對(duì)砂漿性能影響的研究，且目前的研究大多采用廢棄泥漿全部取代膨潤(rùn)土的方法。因此，有必要開展廢棄泥漿黏粒含量對(duì)砂漿性能影響的研究以及廢棄泥漿部分替代膨潤(rùn)土的研究。

現(xiàn)以南京長(zhǎng)江新濟(jì)洲供水廊道項(xiàng)目泥水盾構(gòu)工程為背景，利用廢棄泥漿全部或部分替代同步注漿材料中的膨潤(rùn)土和水，通過室內(nèi)試驗(yàn)，研究了泥漿固水比、膨潤(rùn)土替代率對(duì)砂漿性能的影響規(guī)律，對(duì)比分析了不同固水比下新配制膨潤(rùn)土泥漿和廢棄泥漿對(duì)砂漿性能影響的差異；考慮地層的自然變異性，研究了不同黏粒含量的廢棄泥漿對(duì)砂漿性能的影響規(guī)律。

1 工程背景

1.1 工程概況

南京長(zhǎng)江新濟(jì)洲過江供水廊道項(xiàng)目采用泥水盾構(gòu)施工，隧道單線單洞總長(zhǎng)1 945 m，盾構(gòu)管片外徑6.2 m，埋深約10.77～51.53 m，江面至江底水深約33 m。隧道地質(zhì)條件復(fù)雜，自江寧始發(fā)井到新濟(jì)洲接收井依次穿越444 m軟土地層，25米軟硬不均地層，600 m閃長(zhǎng)玢巖巖層，57 m軟硬不均地層，819 m 砂土地層，如圖1所示。該工程盾構(gòu)機(jī)穿越軟土地層時(shí)，由于地層的自造漿能力很強(qiáng)，泥漿在循環(huán)系統(tǒng)中會(huì)逐漸富余，若能將施工產(chǎn)生的廢棄泥漿應(yīng)用于同步注漿材料中，不僅能夠降低廢棄泥漿處置的費(fèi)用，而且還能減少膨潤(rùn)土等材料的購(gòu)置，在降低工程成本的同時(shí)，做到綠色環(huán)保無(wú)污染。

圖1 南京長(zhǎng)江新濟(jì)洲過江供水管線廊道項(xiàng)目

1.2 漿液性能要求

盾構(gòu)同步注漿作為盾構(gòu)隧道施工中一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，主要目的為及時(shí)填充盾尾空隙，控制由地層損失而引起的地表沉降[16-18]，因此要求注漿材料具有良好的輸送性能、充填性能和強(qiáng)度性能。結(jié)合本工程的特點(diǎn)并參考相關(guān)文獻(xiàn)[7-8,11,18-19]，初步確定本工程施工所用同步注漿材料的性能要求如下：流動(dòng)度為20～25 cm；稠度為10～13 cm；凝結(jié)時(shí)間為6～9 h；泌水率不大于5%；體積收縮率不大于5%；3、7、28 d抗壓強(qiáng)度分別不低于0.5、1、2.5 MPa。

2 試驗(yàn)材料及試驗(yàn)方法

2.1 試驗(yàn)材料

本研究依托工程壁后同步注漿材料采用單液硬性漿，單液硬性漿主要成分為水泥、粉煤灰、膨潤(rùn)土、砂。為確保試驗(yàn)成果能夠直接指導(dǎo)并應(yīng)用于工程施工，試驗(yàn)所用原材料均取自工程現(xiàn)場(chǎng)。

水泥為P O 42.5普通硅酸鹽水泥，化學(xué)成分如表1所示；粉煤灰為二級(jí)粉煤灰，化學(xué)成分如表1所示；現(xiàn)場(chǎng)河砂的細(xì)度模數(shù)為0.30，砂粒含量為71.1%，粉粒含量為22.0%，黏粒含量為6.9%，不均勻系數(shù)為3.11，曲率系數(shù)為1.87，級(jí)配不良，圖2顆粒分布曲線。

表1 原材料化學(xué)成分

圖2 試驗(yàn)材料顆粒分布曲線

膨潤(rùn)土為鈉基膨潤(rùn)土，執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)為《膨潤(rùn)土》(GB/T20973—2007)。試驗(yàn)所用廢棄泥漿取自黏土地層掘進(jìn)時(shí)所排出的泥漿，泥漿密度為1.25 g/cm3，黏度為43.6 s，pH為11.00，含水率為209.2%，黏粒含量為55.5%，含砂量為0.4%。膨潤(rùn)土和廢棄泥漿固體的主要化學(xué)成分如表1所示，顆粒分布曲線如圖2所示。分析兩者的化學(xué)成分，可以明顯看到膨潤(rùn)土中的SiO2含量高于廢棄泥漿，而Al2O3和Fe2O3的含量則明顯低于廢棄泥漿，可以從側(cè)面反映出膨潤(rùn)土的蒙脫石含量比廢棄泥漿要高。

2.2 試樣制備及測(cè)試方法

砂漿的制備流程如下：將膨潤(rùn)土、廢棄泥漿、水混合并攪拌均勻，制備出一定固水比的泥漿；靜置24 h讓其充分膨化；在泥漿中加入水泥、粉煤灰和砂，充分?jǐn)嚢韬蠹吹玫皆囼?yàn)用砂漿。制備完成后，迅速進(jìn)行砂漿的流動(dòng)度和稠度測(cè)試，并取部分砂漿分別測(cè)試泌水率及凝結(jié)時(shí)間，剩余砂漿用于制作無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度試塊，待養(yǎng)護(hù)后測(cè)試砂漿的強(qiáng)度及體積收縮率。各項(xiàng)性能指標(biāo)測(cè)試方法如下：①稠度、凝結(jié)時(shí)間和抗壓強(qiáng)度參考《建筑砂漿基本性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》(JGJ/T 70—2009)；②流動(dòng)度采用《水泥膠砂流動(dòng)度測(cè)定方法》(GB/T 2419—2005)中的截錐圓模測(cè)試方法；③泌水率參考《普通混凝土拌合物性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T 50080—2016)；④體積收縮率為標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)28 d后的試樣實(shí)際體積與試模標(biāo)準(zhǔn)容積的差值與標(biāo)準(zhǔn)容積的比值。

2.3 試驗(yàn)配比設(shè)計(jì)

以膨潤(rùn)土為原料的壁后砂漿配合比一般通過水膠比、粉灰比、膨水比和膠砂比4個(gè)因素確定，但本研究使用廢棄泥漿替代膨潤(rùn)土，為避免繼續(xù)使用“膨水比”這一概念引起歧義，故引入“固水比”這一指標(biāo)，即泥漿中膨潤(rùn)土質(zhì)量加廢棄泥漿固體質(zhì)量與水質(zhì)量的比值。

為研究廢棄泥漿部分替代膨潤(rùn)土對(duì)砂漿性能的影響，引入“膨潤(rùn)土替代率”這個(gè)指標(biāo)，即廢棄泥漿固體替代的膨潤(rùn)土質(zhì)量與原配比中膨潤(rùn)土質(zhì)量的比值，當(dāng)膨潤(rùn)土替代率為0時(shí)，表示泥漿中未加入廢棄泥漿固體，當(dāng)膨潤(rùn)土替代率為1時(shí)，表示采用廢棄泥漿固體替代全部膨潤(rùn)土。

為考慮地層的自然變異性，引入“廢棄泥漿黏粒含量”這個(gè)指標(biāo)來反映不同地層產(chǎn)生的廢棄泥漿的差異，研究了廢棄泥漿黏粒含量對(duì)砂漿性能的影響。廢棄泥漿黏粒含量表示廢棄泥漿固體中黏粒質(zhì)量占固體總質(zhì)量的百分比。試驗(yàn)中通過向廢棄泥漿中摻入粉土降低廢棄泥漿黏粒含量，通過摻入篩分出的黏粒增加廢棄泥漿的黏粒含量。

通過前期基礎(chǔ)配比試驗(yàn)，確定砂漿合適的粉灰比為1.5，水膠比為0.9，膠砂比為0.75。在此基礎(chǔ)上，改變泥漿固水比、膨潤(rùn)土替代率、廢棄泥漿黏粒含量3個(gè)因素，研究廢棄泥漿對(duì)壁后砂漿性能的影響。各因素取值及試驗(yàn)結(jié)果如表2所示。

3 試驗(yàn)結(jié)果與分析

根據(jù)表2的試驗(yàn)結(jié)果，結(jié)合本工程對(duì)注漿材料性能的要求，可以發(fā)現(xiàn)，各配比的泌水率、體積收縮率和強(qiáng)度基本都能滿足要求，難以滿足要求的是流動(dòng)度、稠度和凝結(jié)時(shí)間。凝結(jié)時(shí)間滿足要求時(shí)(6～9 h)，砂漿的流動(dòng)性往往過低；流動(dòng)度和稠度滿足要求時(shí)，砂漿的凝結(jié)時(shí)間往往超過9 h。因此在研究中，應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注棄漿對(duì)砂漿流動(dòng)性能和凝結(jié)時(shí)間的影響。

表2 因素取值及試驗(yàn)結(jié)果

3.1 固水比對(duì)砂漿性能的影響

表2中S1～S11組試驗(yàn)給出了純膨潤(rùn)土泥漿和廢棄泥漿在不同固水比下的砂漿性能測(cè)試結(jié)果。由測(cè)試結(jié)果繪制了泥漿固水比對(duì)同步注漿材料性能影響的關(guān)系曲線，如圖3～圖9所示。

3.1.1 流動(dòng)度與稠度

圖3給出了壁后砂漿流動(dòng)性與固水比之間的關(guān)系曲線?？梢钥闯?，隨著固水比增大，兩種泥漿制備的壁后砂漿的流動(dòng)性均顯著降低。這主要是因?yàn)榕驖?rùn)土和廢棄泥漿固體中的蒙脫石等黏土礦物吸附水分子的能力很強(qiáng)，當(dāng)固水比增大時(shí)，被土顆粒吸附的水分子將增多，而自由流動(dòng)的水分子將減少，從而使砂漿的流動(dòng)性顯著降低。

圖3 砂漿流動(dòng)性與固水比關(guān)系曲線

當(dāng)固水比相同時(shí)，膨潤(rùn)土泥漿對(duì)砂漿流動(dòng)性的影響更大，主要是因?yàn)榕驖?rùn)土泥漿中的蒙脫石含量更高，吸附水分子的能力更強(qiáng)，換言之，在相同的固水比下，廢棄泥漿制備的砂漿流動(dòng)性能更好，更能滿足施工中對(duì)流動(dòng)性的要求。由表3的試驗(yàn)結(jié)果可知，若需砂漿流動(dòng)度和稠度滿足性能要求，膨潤(rùn)土泥漿的固水比需小于0.07，而廢棄泥漿的固水比則需小于0.2。

3.1.2 凝結(jié)時(shí)間

圖4給出了泥漿固水比對(duì)砂漿凝結(jié)時(shí)間的影響規(guī)律曲線。與流動(dòng)性-固水比關(guān)系曲線相似，砂漿凝結(jié)時(shí)間隨著泥漿固水比的增大，也總體上呈現(xiàn)逐漸降低的趨勢(shì)，其中廢棄泥漿制備砂漿凝結(jié)時(shí)間曲線出現(xiàn)數(shù)據(jù)波動(dòng)，主要是由試驗(yàn)誤差導(dǎo)致。凝結(jié)時(shí)間縮短主要有兩方面的原因：一方面，隨著泥漿固水比的增大，砂漿中的黏土顆粒增多，而黏土顆粒的比表面積較大，增加了水泥與自由水發(fā)生反應(yīng)的概率，從而使砂漿的凝結(jié)時(shí)間縮短；另一方面，膨潤(rùn)土及廢棄泥漿固體本身具有膠凝作用[12,20]，帶負(fù)電的黏土顆粒與水泥顆粒會(huì)進(jìn)行極弱的電荷交換，形成凝膠，從而使得砂漿凝結(jié)時(shí)間縮短。

圖4 砂漿凝結(jié)時(shí)間與固水比關(guān)系曲線

在固水比相同的情況下，廢棄泥漿制備的砂漿凝結(jié)時(shí)間更長(zhǎng)。由表2的試驗(yàn)結(jié)果可知，若使砂漿凝結(jié)時(shí)間控制在6～9 h，膨潤(rùn)土泥漿的固水比需在0.07～0.14，而廢棄泥漿的固水比需在0.14～0.2。結(jié)合砂漿的流動(dòng)性及凝結(jié)時(shí)間來看，能夠同時(shí)滿足流動(dòng)性和凝結(jié)時(shí)間要求的配比為S2和S9。比較S2和S9組砂漿的性能，可以發(fā)現(xiàn)廢棄泥漿配制的砂漿在流動(dòng)性更大的同時(shí)能夠獲得更短的凝結(jié)時(shí)間。

3.1.3 泌水率

砂漿中固體顆粒沉積，自由水上浮，固液分離后形成的單位體積泌水即為砂漿的泌水率，泌水率過大，砂漿易分崩離析并造成堵管現(xiàn)象。圖5為砂漿泌水率與泥漿固水比之間的關(guān)系曲線，隨著泥漿固水比增大，砂漿的泌水率顯著降低。其中膨潤(rùn)土泥漿對(duì)降低砂漿泌水率的效果更好，當(dāng)膨潤(rùn)土含量超過0.14時(shí)，砂漿的泌水率接近為零。

圖5 砂漿泌水率與固水比關(guān)系曲線

3.1.4 體積收縮率

體積收縮率反映砂漿注入盾尾空隙后的體積變化，體積收縮率過大會(huì)增加地層損失，引起地表沉降。從圖6可以發(fā)現(xiàn)，砂漿的體積收縮率基本維持在5%以下，滿足本工程的要求。隨著固水比的增大，砂漿體積收縮率隨之下降，但變化幅度較小，反映了添加黏土一定程度上能減少砂漿凝結(jié)時(shí)的體積收縮。比較膨潤(rùn)土泥漿和廢棄泥漿對(duì)砂漿體積收縮率的影響，可以發(fā)現(xiàn)廢棄泥漿制備的砂漿體積收縮率比膨潤(rùn)土泥漿制備的砂漿小，一定程度上更有利于減少地層損失。

圖6 砂漿體積收縮率與固水比關(guān)系曲線

3.1.5 無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度

圖7給出了砂漿無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度隨膨潤(rùn)土泥漿固水比變化的關(guān)系曲線，隨著膨潤(rùn)土泥漿固水比增大，砂漿的無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度整體上呈現(xiàn)增長(zhǎng)的趨勢(shì)，且增長(zhǎng)幅度28 d>7 d>3 d。

圖7 砂漿強(qiáng)度與膨潤(rùn)土泥漿固水比關(guān)系曲線

圖8給出了砂漿無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度隨廢棄泥漿固水比變化的關(guān)系曲線，隨著廢棄泥漿固水比增大，不同養(yǎng)護(hù)齡期下砂漿的無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度變化趨勢(shì)相近，均呈現(xiàn)先緩慢降低再緩慢增大的趨勢(shì)。隨著膨潤(rùn)土泥漿與廢棄泥漿固水比增加至0.2后，砂漿無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度均呈現(xiàn)增大的趨勢(shì)，一定程度上反映出膨潤(rùn)土泥漿與廢棄泥漿中黏粒所具有的膠凝作用[12,20]。

圖8 砂漿強(qiáng)度與廢棄泥漿固水比關(guān)系曲線

圖9為膨潤(rùn)土泥漿固水比和廢棄泥漿固水比對(duì)砂漿強(qiáng)度影響的對(duì)比曲線，可見，相同固水比下，廢棄泥漿制備的砂漿3、7、28 d強(qiáng)度均小于膨潤(rùn)土泥漿制備的砂漿，其中28 d強(qiáng)度相差最大。當(dāng)固水比為0.33時(shí)，膨潤(rùn)土泥漿制備砂漿的28 d強(qiáng)度相較廢棄泥漿高了78.26%，說明廢棄泥漿制備的砂漿強(qiáng)度性能相對(duì)較差。為防止廢棄泥漿所制備砂漿強(qiáng)度不滿足要求，可以采用部分替代膨潤(rùn)土的方案。

圖9 膨潤(rùn)土及廢棄泥漿對(duì)砂漿強(qiáng)度影響對(duì)比

3.2 膨潤(rùn)土替代率對(duì)砂漿性能的影響

表2中S12～S15四組試樣的膨潤(rùn)土替代率分別為0%、30%、60%和100%，由該4組試驗(yàn)的測(cè)試結(jié)果繪制了膨潤(rùn)土替代率對(duì)同步注漿材料性能影響的關(guān)系曲線，如圖10、圖11所示。

圖10 替代率對(duì)砂漿流動(dòng)性、凝結(jié)時(shí)間和泌水率的影響

圖10給出了膨潤(rùn)土替代率對(duì)同步注漿材料性能影響的關(guān)系曲線，由圖可知，隨著膨潤(rùn)土被廢棄泥漿替代的質(zhì)量增加，砂漿的流動(dòng)度、稠度和凝結(jié)時(shí)間均隨之增大。其中流動(dòng)度和稠度隨替代率增大呈非線性增長(zhǎng)，且增長(zhǎng)速率逐漸加快；而凝結(jié)時(shí)間則呈線性緩慢增長(zhǎng)。由此可見，增大膨潤(rùn)土替代率可以使砂漿在凝結(jié)時(shí)間變化不大的情況下大幅提高砂漿的流動(dòng)性，這為協(xié)調(diào)砂漿流動(dòng)性和凝結(jié)時(shí)間之間的矛盾提供了一種新的配比調(diào)整手段。

圖10還給出了砂漿泌水率隨膨潤(rùn)土替代率變化的關(guān)系曲線，隨著替代率的增大，砂漿的泌水率顯著增加。當(dāng)盾構(gòu)工程對(duì)砂漿泌水率要求較高時(shí)，利用廢棄泥漿全部替代膨潤(rùn)土泥漿配制的砂漿泌水率可能不滿足要求，故此時(shí)可采用部分替代膨潤(rùn)土的方式。

圖11為膨潤(rùn)土替代率對(duì)砂漿強(qiáng)度的影響關(guān)系曲線，隨著膨潤(rùn)土替代率的增大，砂漿的3、7、28 d強(qiáng)度均有所減小，其中28 d強(qiáng)度降低最為顯著。隨著膨潤(rùn)土替代量從0增大到100%，28 d強(qiáng)度降低了28.5%，當(dāng)盾構(gòu)工程對(duì)砂漿強(qiáng)度要求較高時(shí)，利用廢棄泥漿全部替代膨潤(rùn)土泥漿配制的砂漿強(qiáng)度可能不滿足要求，需要考慮采用廢棄泥漿部分替代膨潤(rùn)土泥漿的方案。

圖11 替代率對(duì)砂漿強(qiáng)度的影響

綜上所述，采用廢棄泥漿部分替代膨潤(rùn)土泥漿，可以使砂漿在凝結(jié)時(shí)間變化不大的情況下大幅提高砂漿的流動(dòng)性，同時(shí)不至于使砂漿的泌水率過大和強(qiáng)度下降過多。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，將膨潤(rùn)土替代率控制在約60%能夠使砂漿同時(shí)獲得較好的流動(dòng)性和較高的強(qiáng)度。因此在工程施工中，建議將膨潤(rùn)土替代率控制在約60%。

3.3 廢棄泥漿黏粒含量對(duì)砂漿性能的影響

表2中S16～S20五組試樣的廢棄泥漿黏粒含量分別為35%、45%、55.5%、65%和75%，由該5組試驗(yàn)的測(cè)試結(jié)果繪制了廢棄泥漿黏粒含量對(duì)同步注漿材料性能影響的關(guān)系曲線，分別如圖12、圖13所示。

由圖12、圖13可知，隨著廢棄泥漿黏粒含量的增大，砂漿的流動(dòng)度、稠度、凝結(jié)時(shí)間、泌水率、7 d強(qiáng)度和28 d強(qiáng)度均有所降低，而3 d抗壓強(qiáng)度則有所增加。定量來看，隨著黏粒含量從35%增加到75%，砂漿的流動(dòng)度、稠度、凝結(jié)時(shí)間、泌水率、7 d強(qiáng)度和28 d強(qiáng)度分別降低了7.6%、4.9%、8.1%、17.8%、12.7%和11.6%，而砂漿的3d抗壓強(qiáng)度則增加了3.9%。

圖12 黏粒含量對(duì)砂漿流動(dòng)性、凝結(jié)時(shí)間和泌水率的影響

圖13 黏粒含量對(duì)砂漿強(qiáng)度的影響

由此可見，廢棄泥漿黏粒含量對(duì)砂漿各項(xiàng)性能的影響均不大，一定程度上反映了地層的自然變異性不會(huì)對(duì)砂漿產(chǎn)生較大影響，即不同地層產(chǎn)生的廢棄泥漿制備出的砂漿性能差距不大。因此廢棄泥漿在壁后砂漿應(yīng)用中，不需要根據(jù)地層變化而大幅調(diào)整砂漿的配比，具有良好的施工便利性。

4 結(jié)論

針對(duì)泥水盾構(gòu)施工廢棄泥漿在同步注漿材料中的再利用研究，得到以下主要結(jié)論。

(1)隨著固水比的增大，膨潤(rùn)土泥漿和廢棄泥漿制備的砂漿流動(dòng)度、稠度、凝結(jié)時(shí)間、泌水率和體積收縮率均有所降低，而無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度則總體上呈現(xiàn)增大的趨勢(shì)。

(2)相比于膨潤(rùn)土泥漿，廢棄泥漿制備的砂漿流動(dòng)性、凝結(jié)時(shí)間和泌水率更大，而體積收縮率和強(qiáng)度則更小。在凝結(jié)時(shí)間相同的情況下，廢棄泥漿所制備砂漿能夠獲得更優(yōu)的流動(dòng)性能，但存在泌水率偏大和強(qiáng)度偏低的問題。

(3)采用廢棄泥漿部分替代膨潤(rùn)土泥漿，可以使砂漿在凝結(jié)時(shí)間變化不大的情況下大幅提高砂漿的流動(dòng)性，同時(shí)不至于使砂漿的泌水率過大和強(qiáng)度下降過多，具有工程可行性。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，建議將膨潤(rùn)土替代率控制在60%左右。

(4)廢棄泥漿黏粒含量對(duì)砂漿各項(xiàng)性能的影響均不大，一定程度上反映了不同地層廢棄泥漿制備的砂漿性能差異不大，施工中可以不需要隨地層變化而對(duì)砂漿的配比進(jìn)行較大調(diào)整。