泥水平衡盾构系统中废弃泥浆的减量化处理.pdf

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1、第40卷第20期山西建筑Vo1．40No．20·196·2014年7月SHANXIARCHITECTUREJu1．2014文章编号：1009—6825(2014)20-0196—03泥水平衡盾构系统中废弃泥浆的减量化处理杨霞(上海市建筑科学研究院，上海201108)摘要：通过对沉降剂种类、投加量、搅拌时间、搅拌速度的研究，针对不同种类的废弃泥浆确定了不同的减量化工艺，通过该工艺处理之后得出：粘土质废弃泥浆l含水率从81％降至64％，体积缩小为处理前的53％；砂质废弃泥浆2含水率从63．9％降至51．8％，体积缩小为处理前的75％；废弃砂质泥浆3含水率从89．4％降至67．9％，

2、体积缩小为处理前的33％。关键词：沉降剂，减量化工艺，密度，速度中图分类号：U455．42文献标识码：A超大直径盾构隧道施工时，一般采用泥水平衡式盾构法0。积约为40mL；泥浆2属于砂性浆，自然沉降性差，静置1d约沉降盾构开挖面土体依靠泥水压力对开挖面上的水土压力发挥平衡8．9％，即1000mL泥浆静置1d后上清液体积约为89mL；泥浆3作用以保持土体稳定，起到冷却润滑刀头、携带开挖土、减小土仓属于砂性浆，自然沉降性较好，静置1d约沉降54％，即1000mL压力的作用。泥水盾构平衡系统会产生大量的废弃泥浆，以盾构泥浆静置1d后上清液体积约为540mL。上述3种泥浆均完全不直径1

3、2m计算，每掘进1m将产生113m的废弃泥浆，废弃泥浆具有堆放性，不利于外运处理，因此，需将其进行减量化处理，降经过泵送、沉淀、泥水处理机处理后，分离出合适相对密度的回收低其流动性以及体积，再运至指定地点排放。液进行重复使用，其余的弃浆通常采用水运和路运两种方法进行试验用沉降剂是将絮凝剂与助凝剂按一定比例复配而成，基外运抛弃(见图1)。本性质见表3。表3沉降剂基本性质1．2试验方法图1废弃泥浆处理流程图1)密度测试：在100mL量筒中加入一定体积量的废弃泥浆，废弃泥浆一般含水率高，难以堆放，外运困难，对环境污染并称重，根据质量与体积的比值计算废弃泥浆的密度。大J。由于泥浆颗粒的

4、特殊絮体结构及高度亲水性，使其包含的2)沉降试验：100g泥浆中加入不同量的沉降剂，搅拌静置一水分很难被脱除，导致废弃泥浆有巨大的容积，给其后续处理带定时间后测量上清液体积。根据排出的上清液体积计算处理之来很大困难J，因此只要将其中的水分去除，就会大大缩小体后泥浆的含水率，由公式V1／=(100一P2)／(100一P)计算处积，将会大大提高对其的处理能力。泥浆减量化处理是通过对泥理之后的泥浆体积(其中，和分别为处理前后的泥浆体积，浆进行浓缩脱水去除其中的水分，从而减少泥浆体积的处理方P．和P2分别为对应体积。和下的泥浆含水率)。式，可为后续的综合利用创造条件，减轻运输和处理处置

5、的负担。2结果分析因此研究安全、高效、经济的处理工艺，实现废弃泥浆的减量化、本试验在泥浆中添加一定量的泥浆沉降剂，考察不同沉降剂资源化和无害化具有重要的理论意义和现实意义。种类以及投加量、搅拌时间、搅拌速度对沉降效果的影响，搅拌均1原材料及试验方法匀后静置一定时间，测定上清液体积。1．1原材料2．1沉降剂种类及投加量的选择废弃泥浆：取自不同泥水平衡盾构工程，基本性质及主要化沉降剂掺量为每100g废弃泥浆所添加的沉降剂量，搅拌均学组成见表1。表2。匀后静置2h，试验结果见表4，表5。表1泥浆基本性质表4沉降剂种类对泥浆沉降效果的影响编号含水率／％密度／g·cm一pH自然沉降性堆放

6、性编号沉降剂种类絮体形貌上清液体~,／mL泥浆1811．117差无空白上清液浑浊O．5泥浆1沉降剂1无絮体5．5泥浆263．91．287差无沉降剂2无絮体l7泥浆389．41．057较好王沉降剂3絮体大而结实52．5表2泥浆主要化学组成％空白上清液浑浊15编号SiO2Al203CaO1％203MgoNa20K20泥浆2沉降剂1无絮体20泥浆161．5420．0o1．214．081．570．5992．13沉降剂2无絮体32泥浆268．88l】．253．142．621．741．961．46沉降剂3絮体大而结实34空白上清液较清澈42泥浆365．8412．262．9l2．351．63

7、2．7l2．3l泥浆3沉降剂1无絮体47泥浆1属于粘土性褐色浆体，自然沉降性差，难以自然沉淀沉降剂2无絮体55分离，静置1d约沉降4％，即1000mL泥浆静置1d后上清液体沉降剂3絮体大而结实66．5收稿日期：2014·04-28作者简介：杨霞(1982．)，女，高级工程师爹荤杨霞：泥水平衡盾构系统中废弃泥浆的减量化处理·197·表5沉降剂3掺量对泥浆沉降效果的影响表7是搅拌速度对沉降效果的影响。编号沉降剂掺量／g絮体形貌上清液体积／mL表7搅拌速度对沉降效果的影响4大量细小松散絮体37．5