利用地鐵盾構渣土制備高流態充填材料

郝 彤，王 帥，冷發光

(1.鄭州大學土木工程學院，鄭州 450000;2.中國建筑科學研究院有限公司,北京 100013;3.建研建材有限公司,北京 100013)

0 引 言

地鐵開辟了人類的地下空間，減輕了地面上的擁擠，人口密集的大都市的出行難問題得到了一定的緩解。但是，隨之而來的環境問題，盾構渣土的處理問題，不得不引起重視。以鄭州市為例，根據規劃顯示，到2050年鄭州將有軌道交通線路21條，車站503座，總里程達945.2 km，若隧道區間直徑按6.4 m計算，則每千米地鐵開挖將出土約3.2萬方，僅鄭州市將出土300萬方。另據統計，截止2020年，全國將有33個城市配有177條地鐵線，總里程達到7 395 km，將出土2.3億方。然而，目前處理方式多采用粗放式堆填。地鐵盾構渣土摻加一定量的礦物類膨潤土、表面活性劑等，形成一種“塑性流動狀態”，使得堆積高度降低，占地面積大幅增加。地鐵盾構渣土正面臨著堆放難、處理難、利用難的局面。

目前，對地鐵盾構渣土利用研究較少且以制備磚和陶粒等建材為主。如文獻[1]指出利用盾構干化土、盾構固渣、煤矸石為原料，以65%～80%、10%～30%、15%～25%的質量配合比，壓制燒結成磚。其質量完全滿足GB/T 5101—2003《燒結普通磚》相關要求，強度可達18～25 MPa,凍融試驗后質量損失小于1%，無明顯變形、泛霜情況發生。文獻[2]利用土壤固化技術生產渣土免燒磚，如廣西永固磚業有限公司生產的“固化土壤多孔磚”。張騰飛等[3]以地鐵渣土為主料，粉煤灰為輔料，在一定溫度下成功燒制出900密度等級的渣土陶粒，制備的渣土陶粒呈淺棕色，表面光滑且有完好的釉質層，內部疏松多孔，呈蜂窩狀，最大孔徑在100 μm左右，且有少量的連通孔。……