富水礫砂-泥質(zhì)粉砂巖復(fù)合地層渣土改良試驗研究

朱碧堂，余金，王凌，張躍明，蔣亞龍，杜林泉，黃展軍

(1. 華東交通大學(xué) a. 土木建筑學(xué)院；b. 江西省地下空間技術(shù)開發(fā)工程研究中心，南昌 330013；2.廣州地鐵設(shè)計研究院股份有限公司，廣州 510010；3. 南昌軌道交通集團有限公司，南昌 330013)

土壓平衡盾構(gòu)相對泥水盾構(gòu)具有泥漿污染小、施工速度快等優(yōu)點，根據(jù)土倉壓力反饋調(diào)節(jié)螺旋輸送機和刀盤轉(zhuǎn)速，保證土艙渣土動態(tài)平衡，易維持掌子面穩(wěn)定，減少地表沉降，被廣泛應(yīng)用于城市人口密集及建(構(gòu))筑物密集區(qū)的地鐵隧道建設(shè)中[1]。

許多學(xué)者針對不同地層進行了大量的渣土改良試驗研究及改良效果評價。邱龑等[2]針對深圳富水砂層采用泡沫、膨潤土泥漿及高分子聚合物進行了渣土改良試驗，通過對土樣進行電鏡掃描、坍落度試驗和滲透試驗進行效果評價，發(fā)現(xiàn)膨潤土泥漿注入比為8%～10%的渣土可滿足盾構(gòu)施工要求。Cheng等[3]針對粉砂層，通過模型試驗，采用刀盤扭矩指標評價渣土改良效果，并確定最佳改良劑配比。Mori[4]通過壓縮試驗和十字板剪切試驗，研究了實際應(yīng)力狀態(tài)下不同泡沫參數(shù)對砂土改良的影響，發(fā)現(xiàn)孔隙應(yīng)力和有效應(yīng)力是影響泡沫改良渣土性能的主要因素。葉新宇等[5]針對泥質(zhì)粉砂巖進行了渣土改良試驗，得到渣土坍落度與含水率、泡沫注入比的函數(shù)關(guān)系，并提出了渣土改良精細化控制措施。蔡兵華等[6]對具有高液塑限、高黏聚力、富含黏土礦物的紅黏土進行了室內(nèi)渣土改良試驗，通過坍落度試驗、稠度試驗和液塑限聯(lián)合試驗評價土體改良效果，發(fā)現(xiàn)含水率為40%時泡沫注入率為30%的理想土體改良指標。劉衛(wèi)[7]通過現(xiàn)場統(tǒng)計和案例分析，提出富水砂層-泥質(zhì)粉砂巖復(fù)合地層選取泡沫劑、膨潤土泥漿及高分子聚合物進行渣土改良，防治礫砂地層渣土流動性差和噴涌問題以及泥質(zhì)粉砂巖中刀盤結(jié)泥餅問題。在改良后渣土效果評價方面，魏康林[8]提出改良后渣土必須具有低滲透性、較小的抗剪強度和較好的流動性。Huang等[9]提出，泡沫能否有效降低渣土的滲透系數(shù)取決于渣土的級配特性，通過改變土的有效粒徑、曲率系數(shù)和不均勻系數(shù)，對泡沫改良后的渣土進行滲透試驗得出有效粒徑對渣土滲透系數(shù)影響較大，曲率系數(shù)和不均勻系數(shù)對渣土滲透系數(shù)影響較小。Avunduk等[10]通過旋葉式剪切試驗裝置評價渣土改良效果，從而進一步優(yōu)化渣土改良參數(shù)。王樹英等[11]設(shè)計變水頭滲流試驗裝置，研究了改良后渣土滲透系數(shù)的時變效應(yīng)。朱偉等[12]推導(dǎo)了盾構(gòu)機噴涌時掌子面水壓力和滲流量的理論公式，提出了不同土層掘進過程中發(fā)生噴涌的臨界條件。在富水及水壓力大的地層，改良后渣土滲透系數(shù)應(yīng)處于或低于10-5m/s數(shù)量級，才不易發(fā)生噴涌事故[13]。

目前，許多學(xué)者分別對富水砂層、泥質(zhì)粉砂巖渣土改良進行了試驗研究，對富水礫砂-泥質(zhì)粉砂巖復(fù)合地層進行了現(xiàn)場統(tǒng)計和案例分析，尚未對不同體積占比的富水礫砂-泥質(zhì)粉砂巖復(fù)合地層開展系統(tǒng)性室內(nèi)改良試驗及量化標準，也未從顆粒級配角度分析不同礫砂-泥質(zhì)粉砂巖體積占比對渣土改良的影響。因此，在工程實踐中，改良參數(shù)隨意性較大且對地層體積損失無法控制，容易誘發(fā)地表沉降過大甚至坍塌等重大工程事故，如南昌地鐵2號線學(xué)府大道東站—翠苑路站復(fù)合地層區(qū)間由于施工期間降雨量大、地下水位上漲、渣土改良方案調(diào)整不及時，導(dǎo)致地表路面出現(xiàn)坍塌；南昌地鐵3號線國威路站—青山湖西站復(fù)合地層區(qū)間由于渣土改良不善導(dǎo)致地表沉降過大。因此，需要針對不同體積占比的富水礫砂-泥質(zhì)粉砂巖復(fù)合地層開展系統(tǒng)的渣土改良試驗，提出定量的渣土改良控制標準。

筆者以南昌地鐵4號線七民區(qū)間為例，對不同掌子面土層顆粒級配進行分析，探討不同富水砂層-泥質(zhì)粉砂巖體積比復(fù)合地層渣土改良試驗方案，通過坍落度試驗、十字板剪切試驗和加壓滲透試驗，綜合判斷渣土改良效果和量化泥巖改良控制指標，并通過現(xiàn)場統(tǒng)計分析和改良效果，驗證上述室內(nèi)試驗研究結(jié)果。

1 工程地質(zhì)與水文地質(zhì)概況

1.1 地層條件

根據(jù)隧道地質(zhì)縱剖面圖，在七民區(qū)間SK32+020～326段和SK32+840～SK33+190段，盾構(gòu)穿越地層分界面動態(tài)變化，軟硬交錯，為上覆富水礫砂、下臥泥質(zhì)粉砂巖不同體積比復(fù)合地層，地質(zhì)縱剖面如圖1所示。

圖1 復(fù)合地層地質(zhì)剖面圖Fig.1 Geological profile of composite

1.2 水文條件

隧道埋深處于17～25 m，地下水位埋深約4～6 m，靜水壓力約140～220 kPa。七民區(qū)間隧道為富水高水壓地層，礫砂的天然含水率在21%～28%之間，滲透系數(shù)約為1.2×10-3m/s，泥質(zhì)粉砂巖天然含水率在13%～18%之間。由于地層中存在高含量黏性顆粒巖層，盾構(gòu)掘進時容易在刀盤前部結(jié)泥餅及刀具抱死偏磨。同時，穿越富水、高水壓礫砂層時，螺旋機無法保持正常的壓力梯降，易產(chǎn)生螺旋機出土口“噴水、噴砂、噴泥”現(xiàn)象[12]。

2 顆粒級配及改良劑參數(shù)分析

根據(jù)不同體積占比的礫砂-泥質(zhì)粉砂巖復(fù)合地層顆粒級配分析，研究適應(yīng)不同復(fù)合程度地層的改良劑參數(shù)方案。

2.1 土層顆粒級配分析

在土層參數(shù)中，顆粒級配不僅對盾構(gòu)機選型具有參考意義，而且對土壓平衡盾構(gòu)渣土改良及整個施工過程有著重要影響。渣土中細顆粒含量較多時，改良后土體易形成滲透系數(shù)小、類似牙膏狀的流塑體，能夠均勻傳遞推力至掌子面，平衡水土壓力，減小地面沉降，如圖2所示。粗顆粒含量高的土體經(jīng)泡沫改良后流塑性較差、滲透系數(shù)較大，在掘進過程中難以實現(xiàn)土壓動態(tài)、連續(xù)平衡[14]。

圖2 盾構(gòu)掘進掌子面土壓平衡示意圖Fig.2 Schematic diagram of earth pressure

土壓平衡盾構(gòu)最初用于細顆粒含量(d<0.075 mm)在20%～30%的土體[15]，所以，渣土改良前應(yīng)根據(jù)土層顆粒級配曲線分析土體細顆粒含量。若細顆粒含量不足，應(yīng)額外添加膨潤土泥漿進行補充細顆粒后再添加泡沫進行改良，富水時還應(yīng)加入聚合物對渣土進行絮凝；若細顆粒含量過大且具有較大黏聚性，應(yīng)添加分散劑溶液對其進行分散后再添加泡沫對渣土進行改良。

根據(jù)盾構(gòu)隧道穿越富水礫砂-泥質(zhì)粉砂巖復(fù)合地層的特點，分別對礫砂和泥質(zhì)粉砂巖進行顆粒級配分析，得出不同斷面破碎后的細顆粒含量，確定相應(yīng)復(fù)合地層的渣土改良方案。對礫砂用震篩機進行震動篩分試驗，對破碎后的泥質(zhì)粉砂巖用水分法分級過篩進行顆粒級配分析，分別得出礫砂和泥質(zhì)粉砂巖的顆粒級配曲線，如圖3所示。由級配曲線可知，礫砂中細粒含量幾乎為0，泥質(zhì)粉砂巖中細粒含量達到30%左右。

圖3 礫砂與泥質(zhì)粉砂巖顆粒級配曲線Fig.3 Grading curve of gravelly sand and argillaceous

2.2 泡沫的制備

根據(jù)彭磊等[16]的研究，采用泡沫劑溶液濃度為3%發(fā)出的泡沫改良渣土效果最理想。實驗室采用的泡沫劑取于施工現(xiàn)場，確保試驗結(jié)果對施工的指導(dǎo)性。將泡沫劑溶液通過發(fā)泡系統(tǒng)制備泡沫，如圖4所示。

圖4 實驗室制備泡沫Fig.4 Preparation of foam in

2.3 膨潤土泥漿的準備

對于缺乏細顆粒的富水砂層，需要添加膨潤土泥漿填充顆粒間的空隙，降低滲透系數(shù)并增加土體流塑性。具有一定黏度的膨潤土泥漿可以有效地包裹住大粒徑土顆粒，增強土體的流動性，減少土體與刀盤之間的摩擦，但泥漿黏度過大可能會造成泥漿輸送系統(tǒng)的壓力過大，不利于流暢泵送。對于富水砂層，膨潤土泥漿黏度在20～30 mPa·s之間改良效果較好[17]。為獲得理想黏度對應(yīng)的膨潤土泥漿質(zhì)量分數(shù)，實驗室采用旋轉(zhuǎn)黏度計進行了5種不同質(zhì)量分數(shù)的膨潤土泥漿黏度測試，如圖5所示。

圖5 不同質(zhì)量分數(shù)膨潤土泥漿性能測試Fig.5 Performance testing of bentonite slurry with

通過膨潤土泥漿試驗分析發(fā)現(xiàn)，膨潤土泥漿質(zhì)量分數(shù)為1∶8時，符合盾構(gòu)施工用膨潤土泥漿黏度要求。

2.4 渣土懸浮劑和泥巖分散劑溶液

當掌子面土層處于富水條件，僅僅用泡沫和膨潤土泥漿改良時，渣土流動性過大，且水易從土樣中析出。此時需要另外添加渣土懸浮劑等聚合物，將自由水絮凝成膠體與渣土均勻攪拌混合，如圖6(a)所示。當掌子面地層細顆粒含量大于20%且黏性較大時，僅僅添加泡沫和水無法將黏聚在一起的渣土分散均勻改良，需要先添加泥巖分散劑溶液，將渣土攪拌均勻分散后，再添加泡沫對其進行改良，如圖6(b)所示。

圖6 懸浮劑(聚合物)和分散劑作用效果Fig.6 Effect of suspension agent (polymer) and

3 渣土改良配比試驗

3.1 渣土改良試驗方案及斷面的選取

盾構(gòu)機在復(fù)合地層中掘進時，整個掌子面土層組成處在動態(tài)變化過程中。選取5種不同泥巖體積比例的掘進斷面(掌子面泥質(zhì)粉砂巖體積占比分別為10%、30%、50%、70%、90%)，并對不同掌子面土層進行顆粒級配分析，如圖7所示。

圖7 不同泥巖比例斷面及顆粒級配曲線Fig.7 Sections with different ratios of argillaceous

通過顆粒級配曲線分析，礫砂∶泥質(zhì)粉砂巖=9∶1、7∶3、1∶1、3∶7、1∶9斷面對應(yīng)的細顆粒含量分別約為3%、9%、15%、21%、27%。初步可以根據(jù)細顆粒含量選擇改良劑類型并計算膨潤土泥漿用量。

3.2 10%泥質(zhì)粉砂巖質(zhì)量比渣土的改良試驗

室內(nèi)制備10%泥巖體積含量的復(fù)合地層，通過加水使含水率接近原位地層含水率的20%～25%。由于泥質(zhì)粉砂巖含量較少，由級配曲線可知刀具破碎后細顆粒含量約為3%，根據(jù)理想渣土細顆粒含量可計算出膨潤土泥漿注入比在17%～27%之間，改良方法主要以膨潤土泥漿補充細顆粒、泡沫增加渣土流動性為主，經(jīng)立式砂漿攪拌機充分均勻混合后測其坍落度。在只添加水、不添加泡沫和膨潤土泥漿時，渣土不具有較好的流塑性，如圖8(a)所示，改良效果不佳。采用泡沫注入率和膨潤土泥漿注入率梯度為5%，高分子聚合物注入率梯度為0.5%，進行多組改良試驗。當泡沫注入為10%時，由于渣土含水率過高，在泡沫改良作用下坍落度達到246 mm，滲透系數(shù)為5.68×10-4m/s，此時渣土流動性過大，不利于排渣，滲透系數(shù)也未達到抗?jié)B要求。重新配置土樣，先添加聚合物，注入率為0.5%、1%、1.5%，當聚合物注入率為1%時，渣土中自由水絮凝呈膠狀物，避免了含水率過高對渣土流動性的影響，隨著聚合物注入率的增大，渣土中自由水絮凝過度，流動性太差。在聚合物注入率1%的基礎(chǔ)上，添加注入率為5%、10%、15%、20%、25%、30%的泡沫，當泡沫注入率為20%時，渣土坍落度為178 mm，流動性較好，但滲透系數(shù)為10-4m/s數(shù)量級，未達到渣土抗?jié)B要求，在聚合物和泡沫改良基礎(chǔ)上添加注入率為5%、10%、15%、20%、25%、30%的膨潤土泥漿，當膨潤土泥漿注入率為20%～25%時，高分子聚合物用量為1%，泡沫注入率為20%左右時，改良后渣土坍落度為182 mm，如圖8(b)所示，十字板剪切強度為0.66 kPa，滲透系數(shù)為8.72×10-6m/s，可見膨潤土泥漿、聚合物和泡沫顯著改善了大比例砂層斷面渣土的流塑性，減小了土體與刀具間的摩擦，降低了渣土滲透系數(shù)，可避免發(fā)生噴涌。

圖8 10%泥巖比例斷面的坍落度Fig.8 Slump of section with 10% argillaceous

3.3 30%、50%、70%泥質(zhì)粉砂巖占比渣土的改良試驗

在室內(nèi)分別制備30%、50%、70%不同泥質(zhì)粉砂巖體積含量的復(fù)合地層，通過加水使其含水率接近原位地層含水率。由于泥質(zhì)粉砂巖含量逐漸增加，混合土體細顆粒含量增加，此時，改良以添加泡沫，增加土體流動性為主。

通過顆粒級配分析，為保證渣土細顆粒含量在20%～30%之間，泥巖含量為30%、50%、70%時，應(yīng)分別添加膨潤土泥漿11%～21%、5%～15%、0～9%，泡沫注入率梯度為5%，設(shè)置了5%、10%、15%、20%、25%、30%共6種不同泡沫注入率，通過渣土坍落度、滲透系數(shù)和剪切強度來確定不同泥巖含量復(fù)合地層渣土改良泡沫注入率和膨潤土泥漿注入率。經(jīng)立式砂漿攪拌機充分均勻混合后，分別測3種泥巖比例渣土的坍落度、剪切強度及滲透系數(shù)。泥巖含量為30%時：膨潤土泥漿注入率為13%～18%，泡沫注入率為25%左右時，改良后渣土坍落度為198 mm，十字板剪切強度為0.55 kPa，滲透系數(shù)為5.63×10-6m/s；泥巖含量為50%時：膨潤土泥漿注入率為8%～13%，泡沫注入率為30%左右時，改良后渣土坍落度為202 mm，十字板剪切強度為0.51 kPa，滲透系數(shù)為4.21×10-6m/s；泥巖含量為70%時：1∶5泥巖分散劑溶液注入比為2%，泡沫注入率為40%左右時，改良后渣土坍落度為188 mm，十字板剪切強度為0.31 kPa，滲透系數(shù)為3.46×10-6m/s。如圖9所示，渣土均具有較好的流塑性。

圖9 不同泥巖比例斷面坍落度Fig.9 Slump for sections with varying ratios

3.4 90%泥質(zhì)粉砂巖質(zhì)量比渣土改良試驗

由于砂層含量較少，改良方法可近似采用全斷面泥質(zhì)粉砂巖改良參數(shù)[5]，采用泡沫和水改良渣土流動性，當渣土“結(jié)泥餅”或凝聚成團時，還應(yīng)加入適量的泥巖分散劑溶液。經(jīng)立式砂漿攪拌機充分均勻混合后測其坍落度，當泡沫注入率為40%時，改良后渣土坍落度為113 mm，如圖10(a)所示，此時渣土流塑性不好，易“結(jié)泥餅”卡住刀盤。當繼續(xù)添加泡沫達到50%、60%時，渣土流塑性變化不大，仍然黏結(jié)成團附著在攪拌機葉片上，如圖10(b)所示，顯然，當渣土中細顆粒含量較大且黏性較強時，只添加泡沫改良無法達到流塑性要求，添加3%的泥巖分散劑溶液后渣土具有較好的流塑性，坍落度為198 mm，十字板剪切強度為0.38 kPa，滲透系數(shù)為2.08×10-6m/s，如圖10(c)、(d)所示。

圖10 90%泥巖比例斷面坍落度Fig.10 Slump of section with 90% argillaceous

3.5 渣土改良的建議參數(shù)

根據(jù)上述試驗研究，不同泥巖體積占比的富水礫砂-泥質(zhì)粉砂巖復(fù)合地層渣土改良配比參數(shù)如圖11所示，其他不同比例富水礫砂-泥質(zhì)粉砂巖復(fù)合地層可按圖11進行線性差值確定改良劑配比方案。

圖11 礫砂-泥質(zhì)粉砂巖復(fù)合地層渣土改良的參數(shù)建議Fig.11 Recommendations of soil conditioning parameters for gravelly sand-argillaceous siltstone composite

由試驗結(jié)果可知，隨著泥質(zhì)粉砂巖占比逐漸增大，刀具破碎后復(fù)合地層細顆粒含量增加，泡沫注入率從20%增加至50%時，膨潤土泥漿注入率從20%遞減為0。泥巖占比為10%時，富水礫砂含量較大，在富水時需添加渣土懸浮劑等聚合物進行絮凝；當泥巖占比大于50%時，泡沫注入率顯著增加，需要更多的泡沫對渣土進行潤滑和分散作用；當泥巖占比大于70%時，不再需要膨潤土泥漿作為封堵材料降低渣土滲透系數(shù)，渣土自身細顆粒含量較高，在刀盤破碎和攪拌作用下可有效填充顆粒間隙，達到抗?jié)B作用，同時，需要添加泥巖分散劑溶液對渣土進行分散作用，利于泡沫進入土顆粒間，改善渣土流動性。

4 渣土改良效果評價

為了驗證改良后的渣土是否滿足流塑性及盾構(gòu)掘進要求，需要確定渣土評價指標，開展室內(nèi)試驗對渣土改良效果進行評價。從渣土的流塑性、抗剪強度、滲透性三方面評價渣土改良效果。

4.1 坍落度試驗

由圖12中坍落度試驗數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)，在坍落度150～200 mm范圍內(nèi)，富水礫砂-泥質(zhì)粉砂巖復(fù)合地層在不同比例斷面下的最佳泡沫注入比在20%～50%之間時，隨著泥巖比例逐漸增加，泡沫用量也逐漸增加。

圖12 渣土改良后的坍落度Fig.12 Slump of conditioned

4.2 十字板剪切試驗

渣土的剪切強度直接影響刀具的摩擦損耗，改良后的渣土可有效降低摩擦角和剪切強度，保護刀具。改良后的渣土流動性較大，無法通過直剪試驗測得渣土剪切強度，因而采用數(shù)顯便攜式十字板剪切儀研究改良后富水礫砂-泥質(zhì)粉砂巖復(fù)合地層渣土的不排水剪切強度。試驗過程如圖13所示。

圖13 復(fù)合地層改良渣土十字板剪切試驗Fig.13 Vane shear test for conditioned soil

未添加改良劑之前，混合渣土剪切強度為10～15 kPa，注入泡沫等改良劑均勻攪拌后，渣土剪切強度為3～7 kPa。改良劑的加入顯著降低了渣土的剪切強度，減少了土體與刀盤及刀具之間的摩擦，延長了刀具壽命。

4.3 加壓滲透試驗

加壓滲透裝置如圖14所示，既能施加不同水壓模擬不同埋深時盾構(gòu)機的地下水壓，還能施加不同圍壓模擬不同埋深時盾構(gòu)機的土倉壓力，可較好地再現(xiàn)土倉內(nèi)的渣土環(huán)境。滲透試樣高40 mm，直徑70 mm，試樣周圍是壓力腔，上方和下方放有透水石和濾紙，滲透壓力和圍壓通過調(diào)壓閥調(diào)節(jié)，壓力調(diào)節(jié)范圍為0～0.8 MPa。

在圍壓200 kPa、滲透壓力150 kPa工況下對不同比例復(fù)合地層改良后渣土進行滲透試驗。5種復(fù)合地層改良后渣土滲透系數(shù)均小于10-5m/s，滿足盾構(gòu)施工要求，不會發(fā)生噴涌現(xiàn)象。通過對比不同泥巖比例地層，當泥巖含量增加或膨潤土泥漿注入率增加時，渣土滲透系數(shù)都逐漸減小，如圖15所示，即泥巖在刀盤破碎后，細顆粒和膨潤土泥漿增強了復(fù)合地層渣土的堵水結(jié)構(gòu)。

圖15 不同膨潤土泥漿注入率和細顆粒含量與渣土滲透系數(shù)的關(guān)系Fig.15 Permeability coefficient of different fine-grained content and BIR with

5 現(xiàn)場渣土改良統(tǒng)計分析與效益對比

根據(jù)圖11，針對現(xiàn)場不同體積占比的富水礫砂-泥質(zhì)粉砂巖復(fù)合地層，渣土改良參數(shù)及評價效果如表1所示。

表1 復(fù)合地層渣土改良參數(shù)及效果評價表

為評價試驗得到的渣土改良配比及其改良效果，將七民區(qū)間右線隧道試驗優(yōu)化后的渣土改良配比、泡沫注入率與現(xiàn)場采用的改良配比和泡沫注入率進行對比，如圖16所示。

從圖16可以看出，右線平均每環(huán)泡沫原液用量為96 L，優(yōu)化后平均每環(huán)泡沫原液用量為48 L。泡沫劑原液市場價格5 000～10 000元/t，優(yōu)化后每環(huán)可節(jié)約施工成本約240～480元，整個區(qū)間節(jié)約90萬～170萬元。

6 結(jié)論

在已有渣土改良方法及改良效果評價基礎(chǔ)上，通過不同體積占比的富水礫砂-泥質(zhì)粉砂巖復(fù)合地層顆粒級配分析，研究復(fù)合地層土層動態(tài)變化過程中的渣土改良方案，得到以下結(jié)論：

1)基于不同體積占比的復(fù)合地層掌子面土樣顆粒級配分析及室內(nèi)改良試驗可得，隨著泥巖占比從10%增加至90%，復(fù)合地層泡沫注入率從20%增加至50%，膨潤土泥漿注入率從20%逐漸減小至0。

2)泥巖占比為10%時，富水礫砂地層含水率較高，應(yīng)先添加1%左右懸浮劑和膨潤土泥漿進行絮凝堵水，再添加泡沫改善其流塑性；泥巖占比大于70%的地層，黏粒含量較多，渣土成塊，應(yīng)先添加2%～3%分散劑溶液將黏性顆粒分散，再添加泡沫改善其流塑性。

3)通過渣土級配分析可知，土體被刀盤破碎后細顆粒含量在20%～30%區(qū)間效果最佳，只需添水和泡沫改良即可滿足流塑性和滲透性要求。當細顆粒含量小于20%時，需添加膨潤土泥漿降低渣土滲透性；當細顆粒含量大于30%時，需添加分散劑溶液將細顆粒分散，有利于泡沫進入土顆粒間分散或潤滑渣土，改善渣土流動性。

4)通過室內(nèi)試驗渣土改良方案研究及現(xiàn)場參數(shù)分析發(fā)現(xiàn)，在不同體積泥巖占比復(fù)合地層中，優(yōu)化后的改良參數(shù)能夠穩(wěn)定控制改良效果，且泡沫原液用量約降低50%。