南京緯三路過(guò)江通道泥水處理及全線(xiàn)路廢棄土再利用技術(shù)

張亞洲，夏鵬舉，魏代偉，姜 騰，陳喜坤，陸 帥

（1.河海大學(xué)巖土工程科學(xué)研究所，江蘇南京 210098；2.中交隧道工程局有限公司，北京 100088；3.南京河?？萍加邢薰荆K南京 210098）

南京緯三路過(guò)江通道泥水處理及全線(xiàn)路廢棄土再利用技術(shù)

張亞洲1，夏鵬舉2，魏代偉3，姜 騰1，陳喜坤1，陸 帥2

（1.河海大學(xué)巖土工程科學(xué)研究所，江蘇南京 210098；2.中交隧道工程局有限公司，北京 100088；3.南京河海科技有限公司，江蘇南京 210098）

利用泥水盾構(gòu)修建隧道不可避免地會(huì)產(chǎn)生大量泥漿和廢棄土，如何經(jīng)濟(jì)環(huán)保地進(jìn)行泥漿和廢棄土處理成為工程面臨的一大難題。以南京緯三路過(guò)江通道工程為背景，針對(duì)該地質(zhì)條件下泥水處理的難點(diǎn)，通過(guò)合理的泥水場(chǎng)地布置和設(shè)備選型，并采用針對(duì)不同地層的配漿試驗(yàn)、分離設(shè)備的選擇性使用等措施，實(shí)現(xiàn)了泥漿的高效、高質(zhì)供給，確保了工程順利實(shí)施；根據(jù)泥水盾構(gòu)前后掘進(jìn)所穿越地質(zhì)條件的差異，通過(guò)廢棄黏土和廢棄黏土泥漿配制盾構(gòu)掘進(jìn)用泥漿、廢棄粉細(xì)砂用作壁后注漿材料以及廢棄卵礫石和碎巖用于混凝土骨料等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了全線(xiàn)路廢棄土的再利用，不僅具有極大的經(jīng)濟(jì)效益，還解決了廢棄土帶來(lái)的占地、污染等環(huán)境問(wèn)題，為泥水盾構(gòu)全線(xiàn)路施工中泥水處理和廢棄土再利用提供了新思路。

南京緯三路過(guò)江通道；泥水盾構(gòu)；泥水處理；廢棄土；再利用

0 引言

近年來(lái)，泥水盾構(gòu)施工技術(shù)越來(lái)越廣泛地應(yīng)用于國(guó)內(nèi)外過(guò)江隧道的建設(shè)，如已經(jīng)建成的武漢過(guò)江隧道、日本東京灣隧道和在建的南京緯三路過(guò)江通道等，均采用泥水盾構(gòu)法施工［1-2］。泥水盾構(gòu)通過(guò)加壓泥漿支護(hù)開(kāi)挖面［3］，盾構(gòu)刀盤(pán)切削下來(lái)的渣土與泥漿混和后通過(guò)排漿管路輸出至地面泥水處理設(shè)備，經(jīng)過(guò)處理后實(shí)現(xiàn)渣漿分離，泥漿再行循環(huán)，渣土進(jìn)行棄運(yùn)，由于施工過(guò)程中地下水和細(xì)顆粒的摻入，不可避免地會(huì)產(chǎn)生大量泥漿和渣土。目前，對(duì)于施工產(chǎn)生的多余泥漿和廢棄土，一般采用槽罐車(chē)或渣土車(chē)運(yùn)到郊外棄置，而這種處理方式不僅造成資源的浪費(fèi)，在運(yùn)輸過(guò)程中常因漏撒而影響市容，處理不當(dāng)甚至造成環(huán)境污染、河道淤塞和土壤板結(jié)等嚴(yán)重后果［4］。因此，如何經(jīng)濟(jì)、環(huán)保地處理泥水盾構(gòu)工程產(chǎn)生的多余泥漿和廢棄土已成為工程界關(guān)注的難題之一。

目前關(guān)于泥水盾構(gòu)工程泥水分離技術(shù)泥水分離技術(shù)介紹較多［5-6］，而對(duì)于廢棄土的再利用研究較少［7］。如何實(shí)現(xiàn)廢棄土的現(xiàn)場(chǎng)再利用成為泥水處理中的一個(gè)重要問(wèn)題。本文以南京緯三路過(guò)江通道工程為背景，根據(jù)工程地質(zhì)條件分析泥水處理的難點(diǎn)，闡述泥水處理設(shè)備的配置方案和采取的各項(xiàng)措施，并分析該工程泥水處理的效果；根據(jù)施工過(guò)程中產(chǎn)生的各類(lèi)廢棄土的工程性質(zhì)，進(jìn)行泥水盾構(gòu)廢棄土全線(xiàn)路再利用處理，以期為類(lèi)似工程提供參考。

1 工程概況

南京緯三路過(guò)江通道工程采用2臺(tái)φ14.93 m泥水加壓盾構(gòu)由江北始發(fā)井出發(fā)，同向掘進(jìn)施工。隧道設(shè)計(jì)為雙管隧道，其中，南管隧道長(zhǎng)5 530 m（盾構(gòu)段4 134.8 m），北管隧道長(zhǎng)4 930 m（盾構(gòu)段3 537.8 m）。盾構(gòu)斷面達(dá)15 m，所穿越地層多為復(fù)合地層，但在一段區(qū)間內(nèi)穿越的主要地層不變。盾構(gòu)從淤泥質(zhì)黏土地層始發(fā)，依次穿越粉細(xì)砂層和礫砂、卵石混合地層，再經(jīng)過(guò)南岸粉細(xì)砂地層后，到達(dá)淤泥質(zhì)黏土地層經(jīng)接收井接收貫通。盾構(gòu)穿越各地層具體長(zhǎng)度如表1所示。

表1 緯三路過(guò)江通道盾構(gòu)段穿越地層統(tǒng)計(jì)（以南線(xiàn)為例）Table 1 Distribution of different strata along southern tube of Weisanlu Yangtze River Crossing Tunnel in Nanjing

2 泥水及廢棄土處理難點(diǎn)分析

泥水及廢棄渣土處理的工作效率和效果在泥水盾構(gòu)施工中不容忽視。對(duì)南京緯三路過(guò)江通道工程盾構(gòu)參數(shù)及地質(zhì)條件進(jìn)行分析可知，該工程的泥水及廢棄土處理主要有以下難點(diǎn)：

1）盾構(gòu)隧道開(kāi)挖直徑達(dá)15 m，泥水處理量大，各方面協(xié)調(diào)難度高，易出現(xiàn)泥水泵負(fù)荷過(guò)大、開(kāi)挖面泥水供應(yīng)不足等情況，或者排漿量大而處理能力不足的困難，因此，合理的設(shè)備選擇及泥水場(chǎng)地布置十分重要。盾構(gòu)在江底長(zhǎng)距離的高滲透性、大水壓的砂卵石地層中泥膜形成困難，對(duì)泥水系統(tǒng)的調(diào)制漿能力、輸送能力及對(duì)泥水系統(tǒng)的綜合管理能力要求高。

2）盾構(gòu)始發(fā)段掘進(jìn)過(guò)程中穿越黏粉粒含量較高的淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土地層，將產(chǎn)生大量的黏土泥漿。盾構(gòu)在這種黏土地層掘進(jìn)時(shí)，泥水分離設(shè)備無(wú)法及時(shí)將微小黏土顆粒分離，導(dǎo)致泥漿比重及黏度不斷增大，為了調(diào)整泥漿性質(zhì)，必須廢棄部分泥漿后在調(diào)漿池加入適量清水以滿(mǎn)足施工要求，從而產(chǎn)生了大量高比重、高黏度的廢棄泥漿。廢棄泥漿隨意排放不僅會(huì)破壞環(huán)境、影響文明施工，同時(shí)還會(huì)造成一定的污染。廢棄泥漿常規(guī)處理方法為外運(yùn)棄置，但這種處理方法存在運(yùn)輸和處理成本高、環(huán)保要求高等問(wèn)題。

3）廢棄土量大，外運(yùn)棄置造成浪費(fèi)。盾構(gòu)始發(fā)豎井段位于黏土地層，施工將產(chǎn)生大量的廢棄黏土；盾構(gòu)在全斷面粉細(xì)砂地層（長(zhǎng)達(dá)1 670 m）掘進(jìn)時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量粉細(xì)砂渣土；當(dāng)盾構(gòu)掘進(jìn)到礫砂、卵石和砂巖地層時(shí)，會(huì)產(chǎn)生大量廢棄礫砂、卵石和碎巖。如果這些廢棄土按照通常外運(yùn)棄置的方式進(jìn)行處理，將造成巨大浪費(fèi)和環(huán)境污染。

3 泥水處理技術(shù)分析

3.1 泥水處理場(chǎng)地布置及設(shè)備選型

南京緯三路過(guò)江通道工程泥水處理系統(tǒng)主要設(shè)置于地面（見(jiàn)圖1），由制漿系統(tǒng)、調(diào)漿系統(tǒng)、泥水輸送系統(tǒng)和泥水分離系統(tǒng)4個(gè)分系統(tǒng)組成，主要包括膨化池、調(diào)漿池、清水池、回漿池、沉淀池、旋流器、振動(dòng)篩、壓濾機(jī)以及各種閥門(mén)、管道和泵等。制漿系統(tǒng)制備的泥漿，經(jīng)調(diào)漿系統(tǒng)調(diào)整指標(biāo)之后，由泥水輸送系統(tǒng)輸送到盾構(gòu)泥水艙。經(jīng)排漿泵送到地面的泥漿，再經(jīng)預(yù)篩處理、一級(jí)旋流處理和二級(jí)旋流處理使渣土按照粒徑大小逐級(jí)分離排出，實(shí)現(xiàn)渣土分離后的泥漿則再次送入調(diào)漿系統(tǒng)進(jìn)行性質(zhì)調(diào)整，使其成為優(yōu)質(zhì)泥漿再循環(huán)到泥水艙。

圖1 緯三路過(guò)江通道工程泥水處理設(shè)備平面布置圖Fig.1 Plan layout of slurry treatment facilities

根據(jù)盾構(gòu)段地質(zhì)條件，參考國(guó)內(nèi)設(shè)備使用情況，本工程選用黑旋風(fēng)ZX-3000型泥水分離設(shè)備。該分離系統(tǒng)最大泥漿處理量為3 300 m3/h，設(shè)置有3級(jí)分離：第1級(jí)為預(yù)篩分離，利用振動(dòng)篩的振動(dòng)將泥漿中粒徑為3 mm以上顆粒篩除；第2級(jí)為1級(jí)旋流分離，分離粒度d50＝74 μm；第3級(jí)為2級(jí)旋流分離，分離粒度d50＝20 μm。旋流器工作原理：泥漿在壓力的作用下通入旋流器，旋流器內(nèi)部漿液流體產(chǎn)生高速旋轉(zhuǎn)，由于離心力的作用，比重大的較大顆粒被甩向內(nèi)壁，在自重作用下沿錐形殼體下降從下溢口排出，同時(shí)，在高速旋轉(zhuǎn)的旋流中心處產(chǎn)生負(fù)壓，經(jīng)過(guò)凈化后，比重較小的細(xì)微顆粒在負(fù)壓的作用下從上溢口流出。篩分后渣土含水率小于25%，經(jīng)分離凈化后泥漿密度小于1.3 g/cm3。

3.2 泥水處理相關(guān)措施及效果

泥水處理過(guò)程較為復(fù)雜，其效果不僅取決于設(shè)備的選型和泥水場(chǎng)地的布置，而且與科學(xué)管理密切相關(guān)，為保證南京緯三路過(guò)江通道大直徑盾構(gòu)泥水處理的效率，采取了以下措施。

1）從人員素質(zhì)、設(shè)備狀態(tài)和材料質(zhì)量上進(jìn)行控制。配備專(zhuān)業(yè)的泥漿配制試驗(yàn)員，保證泥漿質(zhì)量；定期進(jìn)行設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)，發(fā)現(xiàn)故障及時(shí)處理，保證設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)；嚴(yán)格管理進(jìn)場(chǎng)制漿材料，對(duì)進(jìn)場(chǎng)的膨潤(rùn)土、添加劑和制漿用水進(jìn)行試驗(yàn)，滿(mǎn)足使用要求后進(jìn)入調(diào)制漿現(xiàn)場(chǎng)。通過(guò)這些措施，使供漿量保證了盾構(gòu)掘進(jìn)每天6～8環(huán)（每環(huán)2 m）的施工進(jìn)度，經(jīng)過(guò)該系統(tǒng)處理后的泥漿質(zhì)量?jī)?yōu)良，易于形成高質(zhì)量的泥膜，確保施工安全。特別是在極端條件，如江底帶壓開(kāi)艙時(shí)，成功保證了開(kāi)挖面穩(wěn)定。

2）積極開(kāi)發(fā)采用經(jīng)濟(jì)、科學(xué)、環(huán)保的泥漿配制和處理技術(shù)。經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)配漿試驗(yàn)，使不同地層的泥漿配制得到最優(yōu)化。淤泥質(zhì)黏土地層選用密度、黏度較低的泥漿以節(jié)約成本；粉細(xì)砂地層選用密度較大、黏度較小的泥漿以形成較好泥膜；卵石地層選用密度、黏度較大的泥漿以保證開(kāi)挖面穩(wěn)定。

3）科學(xué)進(jìn)行設(shè)備管理，在不同地層，3級(jí)分離設(shè)備選擇性使用。淤泥質(zhì)黏土地層施工時(shí)由于顆粒較細(xì)，1級(jí)篩分設(shè)備效果不明顯，因此關(guān)閉部分1級(jí)篩分設(shè)備，減少設(shè)備損耗和電力損耗；砂礫質(zhì)地層時(shí)2級(jí)旋流設(shè)備將會(huì)導(dǎo)致泥漿中細(xì)顆粒過(guò)度篩分，引起泥漿密度過(guò)度減小［8］，需要大量補(bǔ)充膨潤(rùn)土，因此關(guān)閉部分2級(jí)旋流設(shè)備，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)性。在不同地層，各級(jí)分離設(shè)備的選擇性使用降低了設(shè)備損耗，減少了建設(shè)用能，并且節(jié)約了制漿材料，減少了分離工作量。

4）根據(jù)泥水循環(huán)工作原理及現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備參數(shù)進(jìn)行泥水系統(tǒng)收支平衡計(jì)算［8］，進(jìn)行科學(xué)化管理（見(jiàn)圖2）。不僅從宏觀上掌握了泥水處理的效果和泥水調(diào)制的工作量，而且對(duì)泥水處理設(shè)備的調(diào)整、制漿材料用量和泥漿處理費(fèi)用的估算發(fā)揮了重要作用。

4 全線(xiàn)路廢棄土再利用技術(shù)

通過(guò)泥水處理的各項(xiàng)措施，南京緯三路過(guò)江通道盾構(gòu)施工中產(chǎn)生的大部分泥漿得到循環(huán)使用，減少了泥漿的廢棄量，各項(xiàng)質(zhì)量指標(biāo)也得到良好控制；但仍然存在大量廢棄土以及淤泥質(zhì)黏土地層掘進(jìn)時(shí)剩余的大量泥漿需要外運(yùn)處理的問(wèn)題。通過(guò)對(duì)盾構(gòu)前后掘進(jìn)的地質(zhì)條件的差異與掘進(jìn)順序上的時(shí)間差進(jìn)行分析，開(kāi)發(fā)了廢棄土的全線(xiàn)路綜合再利用技術(shù)。

圖2 泥水收支平衡計(jì)算Fig.2 Calculation of slurry balance

4.1 廢棄淤泥質(zhì)黏土和泥漿再利用

南京緯三路過(guò)江通道工程明挖段、盾構(gòu)始發(fā)豎井施工段以及盾構(gòu)前期掘進(jìn)均處于黏粉粒含量較高的淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土地層，產(chǎn)生了大量的廢棄黏土及廢棄黏土泥漿，這些廢棄黏土和泥漿按常規(guī)方法處理成本較高，且處理不當(dāng)會(huì)造成環(huán)境污染。而盾構(gòu)隨后穿越的全斷面粉細(xì)砂地層達(dá)1 670 m，該地層滲透系數(shù)為7.29×10-3cm/s，泥漿不需要另外添加粗顆粒等材料就能滿(mǎn)足成膜要求。但是，為了滿(mǎn)足泥漿物理穩(wěn)定性及成膜后泥漿濾失量的要求，泥水盾構(gòu)在該地層中施工時(shí)泥漿密度應(yīng)調(diào)整為1.10～1.15 g/cm3，漏斗黏度為20 s以上。如果能在粉細(xì)砂地層的掘進(jìn)段使用廢棄土和廢棄泥漿作為造漿材料進(jìn)行配漿，將極大地降低配漿成本，并具有一定的環(huán)境保護(hù)效益。

經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)配漿、滲透和成膜試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)［9］，利用該廢棄淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土及泥漿添加增黏劑進(jìn)行配漿是可行的，每1 000 m3廢棄泥漿中增加添加劑5.1～8.5 t，得到的泥漿密度、黏度、泌水率和物理化學(xué)穩(wěn)定性均滿(mǎn)足要求，并且在粉細(xì)砂地層成膜質(zhì)量良好。泥漿最佳密度為1.12g/cm3、最佳黏度約20 s（蘇氏漏斗黏度），該種泥漿可以在粉細(xì)砂地層中滲透形成較為致密的泥皮型泥膜，可以實(shí)現(xiàn)開(kāi)挖面的穩(wěn)定。

基于上述原因，在泥水處理場(chǎng)地附近修筑了廢棄黏土和廢棄泥漿暫存池，用以存放廢棄黏土，在盾構(gòu)掘進(jìn)至隨后的粉細(xì)砂地層時(shí)將黏土和黏土泥漿泵入泥漿池，依據(jù)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行泥漿調(diào)配以實(shí)現(xiàn)廢棄泥漿利用。

4.2 廢棄粉細(xì)砂再利用

南京緯三路過(guò)江通道中期需穿越較長(zhǎng)的粉細(xì)砂地層，經(jīng)泥水處理將會(huì)產(chǎn)生大量的廢棄粉細(xì)砂，常規(guī)的外運(yùn)處理極易造成資源浪費(fèi)。通過(guò)對(duì)廢棄渣土顆粒級(jí)配進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)這種廢棄土級(jí)配良好，1 mm以下顆粒達(dá)80%，這些成分為配制壁后注漿材料所需。

為此，從盾構(gòu)壁后注漿施工要求、控制圍巖應(yīng)力釋放、地層變形及隧道早期穩(wěn)定性等角度出發(fā)，參照《建筑砂漿基本性能試驗(yàn)方法》，對(duì)利用廢棄粉細(xì)砂配制的壁后注漿材料密度、流動(dòng)度、分層度、泌水率、凝結(jié)時(shí)間、體積收縮率和早期強(qiáng)度等工程特性進(jìn)行試驗(yàn)，結(jié)果表明利用廢棄粉細(xì)砂（篩除1 mm以上顆粒）配制的漿液效果良好，滿(mǎn)足盾構(gòu)隧道施工對(duì)壁后注漿漿液性質(zhì)的要求。

南京緯三路過(guò)江通道工程盾構(gòu)掘進(jìn)至粉細(xì)砂地層后，將廢棄砂進(jìn)行清洗，篩除1 mm以上顆粒后，用于配制壁后注漿漿液，控制水膠質(zhì)量比為0.8，可以得到密度約1.97 g/cm3、稠度10.5 cm、流動(dòng)度26.2 cm、泌水率1.2%、分層度3 mm、凝結(jié)時(shí)間17.5 h、體積收縮率10.1%、7 d強(qiáng)度為0.15 MPa左右的壁后注漿體，在工程應(yīng)用中取得良好效果。減少了壁后注漿所用粉細(xì)砂的購(gòu)買(mǎi)量，大大節(jié)約工程投資，減少了運(yùn)輸成本，降低了環(huán)境污染。

4.3 廢棄礫砂、卵石和砂巖再利用技術(shù)

由表1可知，盾構(gòu)穿越很長(zhǎng)一段含有礫砂、卵石和砂巖地層，施工過(guò)程中將產(chǎn)生大量廢棄的礫砂、卵石及破碎風(fēng)化巖，根據(jù)前期對(duì)粉細(xì)砂地層再利用的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)，研究了對(duì)礫砂、卵石和砂巖地層的廢棄渣土再利用技術(shù)。

由于盾構(gòu)穿越礫砂、卵石和砂巖地層產(chǎn)生的廢棄土較大粒徑顆粒含量多，不再適用于配制壁后注漿材料。通過(guò)對(duì)廢棄渣土進(jìn)行外觀清潔和含泥量檢驗(yàn)，根據(jù)《建設(shè)用卵石、碎石相關(guān)規(guī)范》對(duì)廢棄渣土采用不同摻配比例進(jìn)行了顆粒級(jí)配、力學(xué)性能等指標(biāo)檢測(cè)［10］，結(jié)果表明，經(jīng)篩分水洗設(shè)備處理后適當(dāng)調(diào)整摻配比例可獲得良好的連續(xù)級(jí)配且符合《建設(shè)用卵石、碎石規(guī)范》Ⅱ類(lèi)要求；進(jìn)行不同摻配比例試驗(yàn)，可獲得滿(mǎn)足混凝土拌制的砂、卵礫石集料；通過(guò)對(duì)混凝土配合比設(shè)計(jì)，盾構(gòu)掘進(jìn)出渣渣樣拌制的混凝土可以用于2級(jí)及以下等級(jí)路面和場(chǎng)內(nèi)便道、場(chǎng)地硬化等工程施工。

基于上述試驗(yàn)，南京緯三路過(guò)江通道工程對(duì)于該類(lèi)廢棄渣土進(jìn)行了篩分、水洗處理后作為混凝土拌制材料，選用水膠比0.42、砂率32%、水泥用量375 kg/cm3、砂子596 kg/cm3、碎石1 268 kg/cm3、水157 kg/cm3、外加劑4.13 kg/cm3配制的混凝土塌落度為40 mm，7 d和28 d抗壓強(qiáng)度分別為34.7、41.4 MPa，抗折強(qiáng)度為5.42 MPa，用于管片場(chǎng)工區(qū)場(chǎng)內(nèi)道路、堆場(chǎng)硬化以及各工區(qū)臨時(shí)便道施工，均能滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求，提高了資源利用率。

4.4 廢棄土再利用效益

根據(jù)工程實(shí)施情況，對(duì)每一類(lèi)廢棄土再利用所節(jié)約的材料、數(shù)量進(jìn)行計(jì)算，然后扣除再利用工藝所增加的費(fèi)用（如在礫砂、卵石和碎石利用過(guò)程中，扣除水洗、運(yùn)輸、儲(chǔ)存場(chǎng)地租金等費(fèi)用），得到最終所節(jié)約的成本，見(jiàn)表2。

表2 南京緯三路過(guò)江通道廢棄土再利用經(jīng)濟(jì)效益統(tǒng)計(jì)Table 2 Statistics of economic benefit of recycling use of mucks produced in shield tunneling

由表2可知，各類(lèi)廢棄土再利用合計(jì)可節(jié)約成本1 016萬(wàn)元，經(jīng)濟(jì)效益顯著。同時(shí)，極大地避免了材料浪費(fèi)、廢棄土外運(yùn)造成的環(huán)境污染及后續(xù)處理難題。

5 結(jié)論與建議

1）根據(jù)地層條件選用1級(jí)篩分及2級(jí)旋流設(shè)備，對(duì)泥水處理現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行合理布置，并采用針對(duì)不同地層的配漿試驗(yàn)、分離設(shè)備的選擇性使用等措施，保證了泥漿質(zhì)量、泥水供應(yīng)以及泥水分離效果等方面，滿(mǎn)足了施工要求。

2）南京緯三路過(guò)江通道以廢棄黏土和廢棄黏土泥漿配制掘進(jìn)用泥漿，以廢棄粉細(xì)砂作壁后注漿材料，以廢棄礫砂、卵石和碎巖用作混凝土骨料，實(shí)現(xiàn)了全線(xiàn)路廢棄土綜合利用，不僅具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益，還解決了廢棄土帶來(lái)的占地、污染等環(huán)境問(wèn)題。

3）綜合考慮泥水盾構(gòu)前后掘進(jìn)的地質(zhì)條件差異與掘進(jìn)順序上的時(shí)間差，從宏觀上對(duì)工程全線(xiàn)路進(jìn)行工程廢棄土再利用系統(tǒng)規(guī)劃和實(shí)施，具有巨大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和社會(huì)價(jià)值，是泥水盾構(gòu)工程全線(xiàn)路泥水處理及廢棄土再利用的新思路。

4）考慮到不同工程盾構(gòu)參數(shù)、地質(zhì)條件和控制標(biāo)準(zhǔn)的差異，為實(shí)現(xiàn)泥水盾構(gòu)工程全線(xiàn)路廢棄土再利用技術(shù)，需要在本文的基礎(chǔ)上進(jìn)行大量試驗(yàn)對(duì)各類(lèi)廢棄土再利用的控制參數(shù)（如廢棄黏土泥漿的配比、壁后注漿材料廢棄粉細(xì)砂摻量、廢棄礫砂拌制混凝土的配合比等）進(jìn)一步研究，提出其他類(lèi)似再利用的方式。

（References）：

［1］ 朱偉，閔凡路，姚占虎，等.盾構(gòu)隧道開(kāi)艙技術(shù)現(xiàn)狀及實(shí)例［J］.現(xiàn)代隧道技術(shù)，2015，52（1）：9-18.（ZHU Wei，MIN Fanlu，YAO Zhanhu，et al.Technical status and case study on intervention in the shield chamber［J］.Modern Tunnelling Technology，2015，52（1）：9-18.（in Chinese））

［2］ MIN Fanlu，ZHU Wei，HAN Xiaorui.Filter cake formation for slurry shield tunneling in highly permeable sand［J］.Tunnelling and Underground Space Technology，2013，38 （9）：423-430.

［3］MIN Fanlu，ZHU Wei，LIN Cheng，et al.Opening the excavation chamber of the large-diameter size slurry shield：a case study in Nanjing Yangtze River tunnel in China［J］.Tunnelling and Underground Space Technology，2015，46 （2）：18-27.

［4］ 房凱，張忠苗，劉興旺，等.工程廢棄泥漿污染及其防治措施研究［J］.巖土工程學(xué)報(bào)，2011（增刊2）：238-241.（FANG Kai，ZHANG Zhongmiao，LIU Xingwang，et al.Pollution of construction waste slurry and prevention measures［J］.Chinese Journal of Geotechnical Engineering，2011（S2）：238-241.（in Chinese））

［5］ 陳啟偉.臺(tái)山核電取水隧洞工程泥水處理技術(shù)的應(yīng)用［J］.隧道建設(shè)，2011，31（1）：130-137.（CHEN Qiwei.Application of slurry treatment technology in construction of intake tunnel of Taishan nuclear power station［J］.Tunnel Construction，2011，31（1）：130-137.（in Chinese））

［6］ 江旭，鐘志全.泥水盾構(gòu)環(huán)流系統(tǒng)的升級(jí)擴(kuò)容［J］.建筑機(jī)械化，2012（3）：95-97.（JIANG Xu，ZHONG Zhiquan.The upgrade and expansion of slurry circuit for shield［J］.Construction Mechanization，2012（3）：95-97.（in Chinese））

［7］ HELMUT Grohs.Cost-efficient regeneration of bore slurry for driving of Weser tunnel［J］.Mineral Processing，2002，43（11）：30-37.

［8］ 汪海，鐘小春.泥水盾構(gòu)泥水分離系統(tǒng)除渣效率對(duì)泥漿的影響［J］.隧道建設(shè)，2013，33（11）：928-932.（WANG Hai，ZHONG Xiaochun.Study on Influence of Muck Screening Efficiency on Slurry Property in Slurry Shield Tunneling［J］.Tunnel Construction，2013，33（11）：928-932.（in Chinese））

［9］ 姜騰，姚占虎，閔凡路.廢棄黏土在泥水盾構(gòu)泥漿配制中的再利用研究［J］.隧道建設(shè)，2014，34（12）：1148-1152.（JIANG Teng，YAO Zhanhu，MIN Fanlu.Study on cyclic use of waste clay in preparing slurry for slurry shield boring［J］.Tunnel Construction，2014，34（12）：1148-1152.（in Chinese））

Slurry Treatment and Waste Muck Recycling Use in Construction of Weisanlu Yangtze River Crossing Tunnel in Nanjing

ZHANG Yazhou1，XIA Pengju2，WEI Daiwei3，JIANG Teng1，CHEN Xikun1，LU Shuai2

（1.Geotechnical Research Institute of Hohai University，Nanjing 210098，Jiangsu，China；2.CCCC Tunnel Engineering Company Limited，Beijing 100088，China；3.Nanjing Hohai Technology Co.，Ltd.，Nanjing 210098，Jiangsu，China）

Tunneling by slurry shield inevitably produces a large amount of waste slurry and waste mucks，and how to deal with the waste slurry and waste mucks in an economical and environment-friendly manner is a big challenge for the project.In the construction of Weisanlu Yangtze River Crossing Tunnel in Nanjing，the difficulty in the slurry treatment is analyzed，rational slurry treatment plant is established，proper slurry treatment equipment is selected，and specific slurry mixing proportions and slurry separation equipment operation modes are used for different geological sections，which results in the efficient and high-quality supply of slurry and the successful implementation of the project.Furthermore，the clay mucks and the waste clay slurry are used to prepare fresh slurry for the shield boring，the fine sand mucks are used to prepare the backfilling grout and the gravel cobble mucks are used as aggregate for concrete mixing.In the end，great economic and environmental benefits are achieved.The practice provides a new way for the slurry treatment and muck recycling use for other projects in the future.

Weisanlu Yangtze River Crossing Tunnel in Nanjing；slurry shield；slurry treatment；waste muck；recycling use

10.3973/j.issn.1672-741X.2015.11.018

U 455.43

B

1672-741X（2015）11-1229-05

2015-05-29；

2015-08-14

張亞洲（1991—），男，湖南岳陽(yáng)人，河海大學(xué)巖土工程科學(xué)研究所在讀碩士，研究方向?yàn)閹r土工程、盾構(gòu)隧道施工技術(shù)。