利用地铁盾构渣土制备高流态充填材料

地铁盾构渣土作为城市轨道交通建设的副产品,具有成分结构复杂、区域性强、材料来源广泛的特点.其内部含有的泡沫剂、膨润土等表面活性剂使得自身不易排水固结,为盾构渣土的资源化利用带来了巨大的麻烦,且造成环境污染,阻碍施工进度.为此,本文以郑州市地铁盾构渣土为依托,利用地铁盾构渣土以30％、40％等质量取代细骨料,制备高流态、自密实的盾构渣土-可控低强度材料代替传统回填材料,并对其工作性能、无侧限抗压强度进行检测.结果表明,通过调节水灰比和粉煤灰掺量可得到流动性在180～260 mm之间,泌水率为5％ ～8％,28 d抗压强度为1.34～3.12 MPa的高流态、自密实充填材料.     

利用盾构渣土制备水泥混合材的可行性研究

地铁盾构渣土是城市轨道交通建设过程中大量产生的泥态废弃物.由于盾构渣土来源的广泛性、区域性、成分的复杂性,以及施工工艺的原因,使得盾构渣土回收利用困难,阻碍施工进度,污染城市环境.为进一步促进盾构渣土资源化再利用,本文主要对我国盾构渣土资源化再利用途径的现状进行了分析;以郑州市地铁四号线、十四号线的渣土为例,测定了渣土的含水率及颗粒级配,并进行了XRD分析和差热分析,研究其矿物成分和物理特性随温度变化的情况.通过渣土水泥试块抗压强度与水泥净浆试块抗压强度的比值来反映渣土活性的变化,探讨了温度以及CaO、CaSO4·2H2 O两种激发剂掺量对渣土活性的影响.研究表明:随着温度的升高,渣土水泥试块的抗压强度先减小后增大,在800℃时达到水泥净浆试块抗压强度的85.7％,满足Ⅱ级粉煤灰的抗压强度比要求.     

盾构渣土基免烧免蒸陶粒固化重金属离子研究

随着城市轨道交通建设不断扩大,盾构渣土中的重金属离子浸出会造成水体污染。以盾构渣土为主要原材料,在室温下成功制得了不开裂且有一定强度的免蒸免烧陶粒。将该陶粒和纯土样进行重金属离子浸出实验,发现陶粒中5种重金属(Zn、Cu、Pb、Hg、Cd)离子最大浸出量约为纯土样的50.0%。该方法制备的盾构渣土基陶粒较好的固化了重金属离子,可有效保障城市水质免受盾构渣土的污染。     

富水地层盾构渣土用作路基填料的试验研究

目前,我国对盾构渣土一般采用堆弃处理,浪费大量土地资源且具有安全隐患,将盾构渣土资源化是大势所趋。研究了固化后盾构渣土的基本特性,发现其颗粒组成、界限含水率、烧失量、CBR值、压实度、易溶盐含量、有机质含量、膨胀性均满足要求,不足之处在于液限接近规范值。鉴于此,采用掺砂法对用于路基填料的盾构渣土进行改良,降低了固化渣土的界限含水率。结果表明:界限含水率随掺砂率的增大而降低。通过路基试验段来检测路床的压实度和回弹模量,结果均满足规范要求。可见,盾构渣土经固化及改良后能够用作路基填料。     

土压盾构穿越砂土互层压力舱渣土改良研究

土压平衡盾构在砂土互层掘进中的渣土改良预先准备工作往往根据最不利的粗粒高渗透土层进行考虑,但在实际情况中多种地层组成的互层能够表现出与粗粒地层不同的性质,更有利于渣土的改良。本文通过对粉质黏土和砾砂的不同比例组合进行颗粒分析,计算盾构掘进范围内的砂土互层的粒径分布曲线,并对混合的渣土状态和渗透性进行试验。结果发现当土层中含有粉质黏土层时,粗粒地层渣土状态和渗透性有较大的改善,添加少量的气泡或者膨润土泥浆,渣土状态可满足盾构掘进的要求。当粉质黏土层的含量在30%～70%之间时,渣土能够达到良好的塑性流动状态。     

盾构泥浆现场处理技术效果分析

深圳市某环保企业针对盾构施工中产生的盾构渣土废弃物以及盾构泥浆废水进行处理,通过"分筛+泥水分离"组合工艺对盾构施工中产生的盾构渣土进行减量化、资源化、无害化处理;对盾构施工中产生的盾构泥浆废水进行净化处理。结果显示:经过分组合工艺后,砂石含泥率测定结果≤5%;脱水后泥饼含水率≤40%。极大地减小了盾构渣土的体积。盾构泥浆废水中各污染物浓度分别降低为300 mg/L、0.3 mg/L、150 mg/L、8.0 mg/L、3.48 mg/L,符合《城市污水再生利用城市杂用水水质标准》标准,说明该组合工艺对盾构施工中产生的废弃物和污染物处理效果良好。     

土压平衡盾构施工中渣土改良技术的应用

土压平衡盾构施工是地铁施工中十分常用的施工方法,由于其施工速度快,安全性高,与其它施工方法相比,对环境的影响较小,这也是近年来该工法广泛使用的原因。为了进一步提高土压盾构施工的适应性,可对其渣土改良技术开展相应的研究,本文根据多项试验研究结果,确定并提出了渣土改良的一些参考指标。     

渣土对 C30混凝土性能的影响

针对天津地铁盾构施工生产的渣土大量堆砌、利用率和附加值低的现状,将渣土作为矿物掺合料,研究了不同渣土掺量对C30混凝土工作性能、力学性能和抗渗性能影响。结果表明：（1）随着渣土掺量增加,混凝土坍落度呈现逐渐降低趋势;（2）掺加渣土后,混凝土抗压强度均低于基准组,当渣土掺量为10％时,其28 d抗压强度与基准组抗压强度相近;（3）适量渣土掺量可以改善C30混凝土抗渗性能,当渣土掺量为水泥的15％时,抗渗性能最佳。     

盾构泥除铁技术研究

提高废弃渣土和低品位原料在陶瓷生产的使用率是解决陶瓷原料短缺的重要途径。盾构施工产生的大量盾构渣土,但其较高的铁含量影响陶瓷制品的白度,故盾构泥不能直接用于陶瓷生产。本论文针对盾构泥铁含量过高的问题进行了详细的除铁技术研究。采用物理磁选除铁技术,盾构泥中的铁含量降低了26.64%,陶瓷的白度达到21.08%;利用0.5 mol/L草酸浸泡4 h的化学反应除铁技术,盾构泥中的铁含量降低了77.37%,陶瓷的白度达到31.43%。本研究为盾构泥及低品位原料的除铁技术提供了一些新思路。     

渣土对C50混凝土力学性能的影响

针对地铁盾构出来的渣土大量堆砌、利用率低、附加值低现状,本文将渣土作为矿物掺合料,研究了渣土掺量(0、2.5％、5.0％、7.5％和10.0％)对C50混凝土工作性和力学性能的影响.结果表明:(1)c50混凝土初始坍落度和坍落度损失均随着渣土掺量的增加而逐渐降低;(2)掺有不同渣土掺量的C50混凝土早期(3d、7 d)抗压强度均低于基准组抗压强度,而28 d抗压强度均高于基准组抗压强度;渣土掺量对C50混凝土抗压强度的影响存在最佳值,当渣土掺量为水泥掺量的7.5％时,发现其28d抗压强度最高;(3)不同渣土掺量的C50混凝土28 d微观结构表明,随着渣土掺量的增加,C50混凝土微观结构逐渐密实,孔隙逐渐减少.     

无机絮凝剂对渣土废泥浆脱水效果影响

针对地铁盾构出来的大量渣土废泥浆污染环境,不便施工的现状,本文将渣土废泥浆作为研究对象,通过沉降速率、浊度以及絮体大小等指标研究无机絮凝剂(氢氧化钙、氯化铁以及两者的复掺)对渣土废泥浆絮凝效果影响.研究结果表明:(1)含水率为99%的渣土废泥浆,单掺氢氧化钙、氯化铁的最佳掺量分别为0.32%、1.70%;复掺时最佳掺量分别为0.18%、1.30%;(2)含水率为98%的渣土废泥浆,单掺氢氧化钙、氯化铁的最佳掺量分别为0.36%、2.50%;复掺时最佳掺量分别为0.24%、1.50%;(3)含水率为97%的渣土废泥浆,单掺氢氧化钙、氯化铁的最佳掺量分别为0.38%、4.30%;复掺时最佳掺量分别为0.23%、1.00%.     

有机-无机复掺絮凝剂对渣土废泥浆脱水效果影响

针对地铁盾构出来的大量渣土废泥浆污染环境,不便施工的现状,本文将渣土废泥浆作为研究对象,通过上清液浊度、絮体含水率以及絮体大小等指标研究有机-无机复掺絮凝剂对渣土废泥浆絮凝效果影响.研究结果表明:(1)含水率为99%的渣土废泥浆,复掺PAC和APAM、PAC和CPAM的最佳掺量分别是0.02%+2.0×10-4%、0.02%+5.0×10-4%;(2)含水率为98%的渣土废泥浆,复掺PAC和APAM、PAC和CPAM的最佳掺量分别是0.06%+7.0×10-4%、0.06%+9.0×10-4%;(3)含水率为97%的渣土废泥浆,复掺PAC和APAM、PAC和CPAM的最佳掺量分别是0.12%+7.0×10-4%、0.12%+1.4×10-3%.     

基于掘进试验和神经网络的渣土改良研究

文章针对黏质粉土和粉质黏土地层，基于盾构掘进实际控制方法，结合两种主流渣土改良理念，进行现场掘进试验，深入分析不同改良方式对掘进参数和控制的影响，结果表明以3.5%泡沫为主比以水为主的渣土改良方式，推进速度提升约17.8%,开挖效率和适应性等也全面提升。随后通过BP神经网络拟合分析，得到了更加精确的渣土改良方案，使得后续掘进过程中，平均推进速度达到104 mm/min,螺旋输送机压力稳定维持在48 bar～64 bar,出渣效率1～1.1,再未发生过喷涌，穿越各风险源及地表沉降控制理想。     

固体废物处理与处置课程群建设研究

我们结合环境工程特色专业建设,针对西部地方高校的固体废物处理与处置课程建设与教学相对薄弱问题,开展了固体废物处理与处置课程群的改革与建设。本文主要介绍课程群体系、教学内容、教学方法,以及教学效果评估体系等方面的固体废物的处理与处置课程群的建设、改革与创新。     

建筑和石材尾料制备轻质发泡陶瓷板及其性能研究

建筑和石材尾料均属于硅铝质工业固体废弃物，若处置不当会污染环境。因此，本文开展了以建筑渣土、花岗岩石粉以及建筑陶瓷废料作为主材、绿硅（SiC）微粉作为发泡剂制备建筑用轻质发泡陶瓷板的研究，通过体积密度、抗压强度、抗折强度、导热系数和物相组成等方面的对比分析，寻找最优配方体系以及与之匹配的烧成制度。研究结果表明，建筑渣土、花岗岩石粉和建筑陶瓷废料重量占比分别为30%、45%和25%、绿硅加入量为0.19%、锰矿粉加入量为0.2%、烧成温度为1196℃/1180℃、烧成周期为15.75 h的条件下，能够制备出符合GB/T23451-2009标准要求的轻质条板。     

研讨市政道路路基工程中建筑渣土的应用

在我国大力提倡"节能环保"理念和实施相关政策意见的当下,建筑行业作为支持国民经济的重要行业之一,势必要贯彻落实党中央提出政策文本,在建筑工程建设之中注重节约资源、保护环境。所以,应高度重视回收再利用建筑渣土。基于此,本文将着重分析市政道路路基工程中建筑渣土的应用。     

广州市废弃物安全处置项目研究

随着广州市经济的发展,迫切需要建设废弃物安全处置中心。本文简述了广州市废弃物安全处置中心项目可行性研究,就广州市废弃物的现状和预测,处置中心的建设规模、处理处置工艺以及相关的技术经济分析等方面的研究成果作出论述。     

固化剂固化建筑渣土试验研究

为了揭示水泥系固化剂固化建筑渣土的强度增长的原理,采用水泥作基础胶凝材料,在同一压力下,分别添加不同种类和剂量的添加剂固化成型建筑渣土;或在不同压力下,采用同种等量固化剂固化建筑渣土.测试所固化的建筑渣土试样的7d、28 d、90 d龄期的抗压强度以及部分试样的SEM.试验结果表明,在一定的外部压力下,一定量水泥基固化剂固化建筑渣土是源于水泥与添加剂、渣土发生化学反应,反应生成新物质胶结渣土颗粒或新生成物体积膨胀填充渣土颗粒之间的孔隙降低试样孔隙率,密实渣土结构,使固化渣土易于压实成为一体,从而获得良好的宏观力学性能.     

老黏土地层提高盾构螺旋机排土效率研究

我国各地建设中为了保证隧道施工效率,通常会根据地质条件、施工环境以及设备条件等选择科学的隧道施工技术,盾构是一种较为常见的地铁隧道施工技术,而盾构机及其配套设施的运行效果影响着盾构隧道的施工效率与质量,本文分析了老黏土地层结构中进行盾构施工时的螺旋机排土问题,并以某工程为例提出了解决措施。     

地铁盾构隧道施工技术现状

随着中国城市地铁的开发,在地铁隧道的建设上广泛地利用了安全、环境、迅速的施工方法,已逐渐成为国内外研究的热点。通过综述我国城市地铁盾构隧道修建技术的发展历程及近期新的发展趋势,讨论了采用盾构法修建地铁隧道存在的技术问题,介绍了地铁隧道的盾构开舱技术、盾构施工对环境的影响、单层管片衬砌的耐久性不足、关于土压盾构与泥水盾构的考虑,展望了未来我国地铁盾构隧道关于特种断面盾构的制造与应用、盾构扩挖修建车站技术、无刀盘的开敞式网格盾构、压缩混凝土衬砌,以及盾构导洞超前再钻爆法扩挖(混合法)等发展方向与研究趋势。