岩土力学 ›› 2026, Vol. 47 ›› Issue (7): 2408-2419.doi: 10.16285/j.rsm.2025.0781CSTR: 32223.14.j.rsm.2025.0781
谈云志1, 2,王明威1, 2,王冲1, 2,明华军1, 2,吴军1, 2,陈阳1,2
TAN Yun-zhi¹, ², WANG Ming-wei¹, ², WANG Chong¹, ², MING Hua-jun¹, ², WU Jun¹, ², CHEN Yang¹, ²
摘要: 盾构粉泥是开挖隧道产生的泥渣混合物,因颗粒细、含水率高、流动大、强度低等特点,难以直接被利用。提出磷石膏基胶凝材料先粒化后压实固化粉泥的方法,以解决高含水率粉泥难连续固化施工的难题。研究了粒化粉泥的颗粒分布和压实后的强度特征,发现粉泥经过粒化处理,其颗粒尺寸增大,大量黏粉粒(<0.075 mm)被粒化为“砂”粒(0.075~2.000 mm);增强了颗粒间的摩擦力,提高了粒化粉泥的抗剪强度和抗压强度;磷石膏基胶凝材料掺量、粒化时间、养护时间协同作用,主导粒化粉泥的物理力学性能,磷石膏基胶凝材料掺量为20%、粒化14 d、养护28 d,达到粒化和压实固化最佳平衡,抗压强度可达5.62 MPa。同时,取抗压强度试验结束后的部分试样,开展压汞(mercury intrusion porosimetry,简称MIP)和微观形貌(scanning electronic microscopy,简称SEM)试验,揭示了粉泥粒化成砂、固化成块的强度形成机制。最后,计算了磷石膏基胶凝材料粒化-固化粉泥的单位强度成本和替代材料指数,评价了其经济性和环境效益,说明“粒化-压实-固化”连续实施的方法可靠、成本可控,能为盾构粉泥的资源化利用提供技术支撑。
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