[发明专利]一种盾构渣土回收再利用的方法

说明书

一种盾构渣土回收再利用的方法，涉及地铁盾构渣土技术领域。包括以下几个步骤:1.将盾构产生的渣土进行无害化处理，经过逐级筛分分离出泥浆和砾石颗粒物：2.对分离出的泥浆进行化学成分分析，通过室内试验得出土样的最佳含水率和最大干密度；3.根据不同含水率与不同的土样成份选取适合的土壤固化剂进行配合比试验；4.将泥浆固化进行基坑回填。经过固化后，回填土的7d无侧限抗压强度可以达到1.5MPa，完全满足强度要求，还将盾构渣土资源进行了利用，减少了盾构渣土的堆积问题。

技术领域

本发明涉及地铁盾构渣土技术领域，特别涉及一种盾构渣土回收再利用的方法。

背景技术

盾构施工具有安全性好、机械化程度高、掘进速度快、对环境扰动小、地层适应性广等优点，因此大量地铁建设中都采用盾构法施工。土压平衡盾构施工一般采用轨道渣车进行运输渣土，渣土被刀盘切削后进入土仓，通过螺旋输送机、皮带机运输排放至盾构机后部的渣土运送车上，再经过水平轨道运输、垂直龙门吊吊运至地面倾倒在渣池内直接运出。假设隧道区间直径按6m计算，每公里地铁开挖出土约5万方。如果采取传统的堆放处理方式，按照平均堆高2米计算，1公里的渣土需要占据约7亩土地进行堆放，这占用了大量的土地。盾构产生的渣土掺加有土壤改良泡沫剂，矿物类膨润土，以及注浆产生的浆液，此类渣土如果未经处理，无法进行填埋与二次利用。当遇到含水量较高的地层时，渣土排出、运输困难，泥浆飞散在隧道及市内交通干线，产生昂贵的清洁费用，而弃土也很难达到环保部门废弃物消纳标准。

随着城市化建设进程的加快，城市隧道与地铁正在大量建设，在建设过程中大量的盾构渣土大幅度增加，违章弃土现象大量出现，严重污染环境，并且伴随着严重的安全隐患。目前，通用的做法是将盾构产生的渣土集中运输到专门的填埋场进行处理，此种做法不光不能够将渣土做到重复再利用，而且大大增加了运输所产生的费用。

发明内容

本发明的目的是提供了一种盾构渣土回收再利用的方法，此种方法其特征在于包括以下步骤：

(1)将盾构产生的渣土进行无害化处理，减少或除去重金属或/和有机物污染，然后经过逐级筛分分离出泥浆和砾石颗粒物；

(2)对分离出的泥浆进行化学成份分析，取其中的土样经过室内试验确定后期利用所需的最大干密度与最佳含水率；在室内试验最少进行五组击实试验，通过绘制曲线得到最佳含水率与最大干密度，以确保数据准确。

(3)根据步骤(2)分离出的泥浆的含水率与土样成份选取如下的土壤固化剂进行配比：

水泥固体质量百分含量取值范围为3～5％；泥浆中土样固体质量百分含量取值范围为95％～97％；水泥固体和土样固体两者之和为100％；固化剂溶液中固体含量占水泥固体和土样固体两者总重量的百分比为0.02％～0.03％；

其中固化剂溶液由水、硅酸钠、沥青磺酸钠、二氧化硅、环氧树脂和脂肪醇聚氧乙烯醚混合而成；其中各物质的质量百分比为：硅酸钠25-30％，沥青磺酸钠25％-35％，二氧化硅12-15％，环氧树脂5-7％，脂肪醇聚氧乙烯醚2-6％，余量为水。

根据步骤(2)确定所需的最大干密度，在上述土壤固化剂的配比范围内进行进一步调配，再根据步骤(2)确定所需的最佳含水率，调节泥浆的含水量、水泥含水量、固化剂溶液用水量的比例关系。如对固化剂溶液进行加水时，应根据混合料的天然含水率(如泥浆的含水量、水泥的含水量)和设计的最佳含水率来确定，当混合料的天然含水率较低时，固化剂稀释液的浓度应小些，相反，当混合料的天然含水率较大时，固化剂稀释液的浓度应高些。

(4)将步骤(3)配比的泥浆固化按照所得配比进行车站回填；基坑回填要分层回填，逐层压实。

回填主要经过以下几个步骤：

首先，进行施工放样，利用挖机清除表土；