大直径泥水盾构废弃浆渣处置及管理策略研究.pdf

大直径泥水盾构废弃浆渣处置及管理策略研究现 代 隧 道 技 术MODERN TUNNELLING TECHNOLOGYVol.61,No.1(Total No.414),Feb.2024第61卷第1期(总第414期),2024年2月出版收稿日期：2023-10-15修回日期：2023-11-30基金项目：中国铁建科研开发计划（2018-B05）；泰山产业领军人才工程专项（tscx202306015）；中铁十四局集团有限公司科技研发计划项目（9137000016305598912021A01）.作者简介：吴言坤（1974-），男，正高级工程师，主要从事水下盾构隧道工程领域施工、科研与企业管理工作，E-mail:.通讯作者：陈 健（1973-），男，博士，正高级工程师，主要从事水下盾构隧道方面的施工、科研及管理工作，E-mail:.大直径泥水盾构废弃浆渣处置及管理策略研究吴言坤1,2陈 健2,3,4李小冬1苏秀婷2,4（1.清华大学土木水利学院，北京 100084；2.中铁十四局集团有限公司，济南 250101；3.中国铁建水下隧道工程实验室，济南 250101；4.中国海洋大学，青岛 266100）摘要：为了处理泥水盾构施工过程中产生的废弃浆渣，对大直径泥水盾构浆渣特性及处置方法进行总结分析，依托济南济泺路黄河隧道工程，对比分析不同废弃浆渣处理方法的功效。结果表明，絮凝沉淀与带式压滤处理效率最高，板框压滤处理后可直接外运，但对环境有一定影响；针对粉质黏土地层，可考虑优先采用离心及压滤脱水相结合的处理技术。最后，从管理角度提出盾构浆渣处理及再利用的相关建议。关键词：大直径盾构；盾构浆渣；减量化；管理策略中图分类号：U455.1；U455.43文献标志码：A文章编号：1009-6582（2024）01-0229-07DOI:10.13807/ki.mtt.2024.01.023引文格式：吴言坤，陈 健，李小冬，等.大直径泥水盾构废弃浆渣处置及管理策略研究J.现代隧道技术,2024,61(1):229-235.WU Yankun,CHEN Jian,LI Xiaodong,et al.Study on the Strategy for Disposal and Management of Waste Slag from Large-diameter Slurry ShieldJ.Modern Tunnelling Technology,2024,61(1):229-235.1引 言随着我国城市轨道交通及越江过海隧道工程的大规模修建，盾构法施工技术因其具有显著优势已成为我国地下工程建设领域不可或缺的关键技术之一1,2。与此同时，盾构施工期间产生的渣土和泥浆也成为城市建筑垃圾的重要来源之一，以深圳地铁为例，2020 年深圳地铁施工产生的盾构浆渣约1.16107m3 3。近年来，我国盾构隧道向着大直径、超大直径、特大直径方向发展，对设备选型、参数配置、操控技术及配套工艺要求也越来越高，产生的盾构渣土和泥浆增多，浆渣成分也更为复杂。另外，盾构施工期间使用的主轴承密封润滑脂、盾尾密封润滑脂、絮凝剂等辅助材料含有部分有毒有害物质，这些物质会随盾构浆渣进入渣土收纳场地，但现有浆渣收纳场地并未对其进行处理，这些辅助材料会随着雨水冲刷进入环境中，进而污染周边环境。当前，大直径泥水盾构工程产生的废弃浆渣仍存在处治难、堆放难、利用难等技术问题。已建成的济南济泺路黄河隧道，开挖直径为15.76 m，产生的废弃浆渣约为2.5106m3；目前正在施工的济南皇岗路黄河隧道开挖直径17.38 m，穿越3 290 m粉质黏土地层，预计产生废弃浆渣3.9106m3。对于大直径泥水平衡盾构而言，如何将巨量废弃浆渣快速高效无害化处理，成为盾构工程面临的重难点之一4。随着我国“一带一路”战略实施及基础建设规划需求不断提升，大直径泥水盾构废弃浆渣利用与处置难题将进一步突显。因此，亟需探索一套经济、社会、环境效益最优的废弃浆渣处置方案及配套的管理策略。本文以济南济泺路黄河隧道粉质黏土地层大直径泥水盾构废弃浆渣为研究对象，通过收集调研泥水盾构废弃浆渣的处置方法，系统梳理泥水盾构废弃浆渣处理的3个阶段，总结分析济南济泺路黄河隧道采用的不同废弃浆渣处置方式，同时提出盾构浆渣处理管理建议。2泥水盾构浆渣特性及处置方法2.1泥水盾构浆渣产生机理及分类2.1.1盾构废弃浆渣产生机理盾构废弃浆渣主要指盾构掘进过程中产生的渣229大直径泥水盾构废弃浆渣处置及管理策略研究现 代 隧 道 技 术MODERN TUNNELLING TECHNOLOGY第61卷第1期(总第414期),2024年2月出版Vol.61,No.1(Total No.414),Feb.2024土及泥浆。根据2005年住建部颁发的 城市建筑垃圾管理规定，建筑垃圾定义为“建设单位、施工单位新建、改建、扩建和拆除各类建筑物、构筑物、管网等以及居民装饰装修房屋过程中所产生的弃土、弃料及其他废弃物”。参照这一个规定，盾构施工产生的渣土和泥浆属于建筑垃圾。对于泥水盾构而言，盾构掘进过程中刀盘切削下的浆渣由进浆管路进入开挖舱，泥浆充分混合后传输至地面处理设备进行泥水分离，尽管现有分离设备可以分离出不同大小的颗粒，但对于颗粒粒径小于20 m的黏土颗粒，筛分或旋流设备无法将其一次性分离，这些黏土颗粒会导致泥浆黏度不断增加。为了调整泥浆的性质以满足施工要求，必须废弃部分比重超过1.3、黏度超过30 s的高浓度泥浆，这些高浓度泥浆与絮凝剂等混合后，采用压滤或高速离心设备进行二次处理，这样就产出了大量废弃浆渣。2.1.2盾构浆渣分类由于原始地层土体性质、施工工艺及施工扰动程度的不同，盾构浆渣在颗粒级配、矿物成分等方面表现出多样性。根据日本 建设发生土利用技术手册，盾构浆渣和泥浆可以根据不同地层颗粒组成及击实后落锥试验贯入指数分为6类5，6，具体分类及依据见表1。表1 盾构浆渣分类5,6Table 1 Classification of shield spoil5,6序号123456盾构浆渣类型砂、砾砂砾土硬黏土黏土渣泥泥浆分类依据粗颗粒的卵石、砾石、砂主要包括砂或砂土，贯入指数qc800 kPa主要由砂土、粉土和部分黏土组成，贯入指数800 kPa qc400 kPa含水率40%80%的黏土，贯入指数400 kPa qc200 kPa以黏土及粉土颗粒为主，含水率80%；贯入指数qc3倍液限，难以沉淀分离由表1可知，大部分浆渣的物理性质与原始地层密切相关。而泥水盾构形成的浆渣含水率往往较高，为方便浆渣外运处理，通常采用絮凝剂与离心机组合的方式降低浆渣的含水率。但现有工艺处理后的浆渣含水率仍为30%50%，尤其对于粉质黏土等软土地层，盾构浆渣具有含水率较高、渗透系数较低等特点。因此，传统建筑垃圾的消纳及资源化再利用方式难以直接用于盾构浆渣处置。2.2泥水盾构浆渣处置方法软土地层条件下泥水盾构开挖产生的废弃浆渣往往含有黏土矿物、高聚物改良材料，属于含水率较高、渗透性较差的流塑状土。对于泥水盾构废弃浆渣的处理方式大致经历了3个阶段：（1）直接排放阶段2000年以前，在大直径泥水盾构施工工法应用初期阶段，渣土分离技术相对不成熟，盾构浆渣的处理方式以直接集中排放、自然晾晒为主，该阶段技术相对落后，且占地面积大，在运输过程中常因泥浆的撒漏而污染市容，对环境造成了一定污染。（2）固液分离阶段2000年至2015年期间，随着国外技术的引进，依托南京长江隧道、武汉长江隧道等工程的建设，盾构浆渣分离技术得到快速发展，中铁十四局集团有限公司联合以黑旋风为代表的专业机构开展了针对泥浆与渣土的快速分离研究。此阶段形成了以大块分离、筛分、旋流等工艺为主的固液分离技术，并不断发展成熟，得到了广泛应用。（3）浆渣处置阶段2016年以后，随着大直径盾构隧道迅猛发展，为实现大直径泥水盾构巨量废弃泥浆的高效分离、废弃泥浆和渣土的再处理，国内相关企业及机构进入了离心脱水、压滤脱水等废浆处理及再利用阶段。离心脱水。离心脱水处理主要是通过离心机、外加剂及配套设备完成（图1）。离心脱水过程中，泥浆置于“离心力”作用场中，在离心力作用下使悬浮液体中固相物料的沉降速度增加。在沉降过程中，在转鼓内壁上会附着密度较大的固体颗粒物，在液压差速器的驱动下螺旋体与转鼓作不等速的相对运动，附着在转鼓内壁上的固体颗粒物不断被分离出来并通过排渣口排出，分离后的清液经过螺旋体螺旋内液层通道从转鼓溢流口排出，最终实现固液分离7。图1 离心脱水原理及设备Fig.1 Principle of centrifugal dewatering and the equipment230大直径泥水盾构废弃浆渣处置及管理策略研究现 代 隧 道 技 术MODERN TUNNELLING TECHNOLOGYVol.61,No.1(Total No.414),Feb.2024第61卷第1期(总第414期),2024年2月出版 压滤脱水。压滤脱水处理主要利用过滤-压榨的原理，先将泥浆中的大量水分过滤进行分离，然后对过滤后的泥浆施加压力使其发生固结排水，根据处理方式不同，分为板式压滤和带式压滤两种。板式压滤是在外力作用下，将各滤板牢牢地压紧在一起，形成紧密的空腔（图2）。输液泵将固液混合物注入各个腔室，液体穿过滤布、滤板暗孔流出，而固体则在过滤布的阻隔下逐渐积累在滤板间隙中，最终被压成了厚重的滤渣。带式压滤是利用双层网带夹持泥浆，挤压脱水辊施加力量，带式压滤机开始进行固液分离，随着剪切作用的加入，水分逐渐从固体中被挤出8，如图3所示。图2 板框压滤脱水设备Fig.2 Plate-frame pressure filtration dewatering equipment3泥水盾构浆渣无害化处置典型案例3.1工程概况济南济泺路黄河隧道采用双管双层盾构法建造，总长度达4 760 m，其中盾构隧道长度3 890 m，图3 带式压滤脱水设备Fig.3 Belt pressure filtration dewatering equipment接线两侧道路长达870 m，同时还有相关附属工程。采用2台直径为15.76 m的泥水平衡盾构机同时朝着同一方向掘进4。隧道穿越以粉质黏土为主的地层（图4），盾构掘进过程中粒径小于20 m的黏土颗粒无法及时被分离设备分离出来，导致泥浆黏度及密度不断增加。且盾构掘进过程中遇到部分钙质结核地层，刀具切削困难，掘进时间增加的同时刀盘旋转次数增加，进而将渣土研磨成更多无法分离的细颗粒，导致泥浆密度及黏度不断增大，现有筛分、旋流等泥水分离技术无法分离这些黏土颗粒，产生了大量废弃浆渣。现场占用约800亩土地进行泥浆处理，大量废弃浆渣的堆放对周边环境造成的严重污染，同时严重影响施工效率。3.2盾构浆渣基本特性通过室内试验，对济南济泺路黄河隧道粉质黏土地层条件下的泥浆及泥饼的基本性质进行测试，其中泥浆的颗粒级配曲线如图5所示，泥浆及泥饼的基本性质见表2、表3。图4 济南济泺路黄河隧道工程地质剖面示意Fig.4 Engineering geological section of Yellow River Jiluo Road Tunnel in Jinan图5 泥浆颗粒级配曲线Fig.5 Slurry grain gradation curve表2 泥浆基本性质Table 2 Basic properties of slurry比重1.17漏斗黏度/s24土工含水率/%350环境含水/%77.7pH7.1工程上一般将粒径小于5 m的颗粒称为黏粒，从图5可知，该泥浆中黏粒含量为37%。泥浆土工含水率高达350%，通过板框压滤后泥饼土工含水率为45.2%。231大直径泥水盾构废弃浆渣处置及管理策略研究现 代 隧 道 技 术MODERN TUNNELLING TECHNOLOGY第61卷第1期(总第414期),2024年2月出版Vol.61,No.1(Total No.414),Feb.2024表3 泥饼含水率Table 3 Moisture content of sludge cake土样种类筛分出泥块板框压滤的泥饼土工含水率/%20.345.2环境含水率/%16.931.2注：土工含水率为水的质量/干土的质量，环境含水率为水的质量/土体总质量。从施工现场废弃泥浆池中取得浆渣样本，经过烘干处理后，采用日立公司生产的型号为S-3 400 N的SEM对盾构浆渣试样进行微观形貌特征扫描，扫描倍数分别取500倍、2500倍、5000倍，扫描结果如图6所示。考虑试样不导电表面电荷易聚集，因此，在试验前需要对试样进行喷金处理。由图6可知，废弃浆渣主要由黏土颗粒和黏土图6 原状泥浆的扫描电镜图Fig.6 SEM image of original slurry絮凝体组成，在不同倍数的电镜中，土颗粒的骨架结构表面均较为光滑，这也导致宏观上盾构废弃泥浆泥质较为细腻，同时黏土颗粒含量较高，在长期浸水环境下，黏粒周围将吸附大量弱结合水，使土体强度快速降低，因此盾构废弃泥浆脱水困难。从图6（a）中可以看出较为明显的“黑点”及细长的“黑线”，这些区域是盾构废弃泥浆土中相邻土颗粒或土颗粒与矿物之间的孔隙，这些孔隙分布没有规律，形状大小也各不相同。3.3盾构浆渣处理功效目前，对于大直径泥水盾构，废弃泥浆处理效率与盾构掘进施工速度不匹配的问题已经严重制约了盾构掘进施工。因此，降低废弃泥浆的产生量，提高废弃浆渣处理效率具有重要意义。该项目现场初期采用了14台板框压滤设备对泥浆进行脱水处理，由于掘进过程中处理能力不能与盾构掘进速度相匹配，于是同时引入了带式压滤机、国产离心机及进口离心机，以对不同设备的处理效率进行对比分析。板框压滤、带式压滤、国产离心机和进口离心机设备脱水参数见表4。由表4可以看出，板框压滤机的运行功率最大为175 kW，其次是离心机（160 kW），最小的是带式压滤机（110 kW）。从占地面积角度，带式压滤机主机占地面积最大，其次是板框压滤机，离心机最小。泥浆经过板框离心机处理之后形成泥饼的环境含水率表4 处理废弃泥浆的不同脱水设备参数Table 4 Parameters of different dewatering equipment forwaste slurry处理方式板框压滤机国产离心机进口离心机带式压滤机功率/kW175160160110主机占地面积/m2782020100土工/环境含水率/%56.47/36.09118.69/54.2784.5/45.899.88/49.97处理效率/（m3h-1）2225304040504060由低到高分别为板框压滤机、进口离心机、带式压滤机和国产离心机。从处理效率角度，板框压滤机处理效率最低，带式压滤机处理效率最高。由于每台机器所需的施工人数不同，带式压滤机操作难度最大，离心机操作最简单。泥饼含水率大小可表征经过压滤处理后产生的泥饼的体积大小，泥饼含水率越低，表明经过处理排出的水分越多，体积收缩越大，形成泥饼体积越小。泥浆经过处理后的含水率差异对泥饼外运处理有较大影响。为了进一步提高成本计算的准确度，需考虑不同泥浆处理方式对泥饼方量的影响，具体可通过式（1）进行计算：V=V0-V0()0-1()1+01（1）式中：V为泥饼体积（m3）；V0为泥浆体积（m3）；为泥232大直径泥水盾构废弃浆渣处置及管理策略研究现 代 隧 道 技 术MODERN TUNNELLING TECHNOLOGYVol.61,No.1(Total No.414),Feb.2024第61卷第1期(总第414期),2024年2月出版浆密度（g/cm3）；1为水的密度（g/cm3）；0为泥浆含水率（%）；1为泥饼含水率（%）。根据式（1）计算得到不同处理方式下泥饼产生量，得到泥饼含水率及泥饼方量与处理方式的关系，如图7所示。由图7可知，不同处理方式下泥饼含水率从小到大依次为板框压滤机、进口离心机、带式压滤机和国产离心机。不同泥浆处理方式有各自显著的优缺点，且不同处理方式对后续泥饼处理也有较大影响，继而会影响整个工程的社会及经济效益。图7 不同处理方式下泥饼含水率及泥饼方量变化Fig.7 Variation of moisture content and volume of sludge cakein different treatment processes3.4综合效益分析目前，国内外对于泥水盾构废弃浆渣的处理方法主要有直接排放、化学固化、絮凝沉淀、板框压滤、离心分离、带式压滤等方法，综合考虑济南济洛路黄河隧道、京沈客专望京隧道等项目废浆处理效果，对不同泥浆处理效果进行综合性对比，具体见表5。由表5可知，每一种单一技术都有不同程度的局限性。从处理效率角度，絮凝沉淀与带式压滤处理效率最高，12 h可处理500 m3渣土，板框压滤处理效率最低。综合考虑不同处理成本、处理效果及环境影响，针对粉质黏土地层，建议优先采用离心脱水及压滤脱水相结合的脱水处理技术。4浆渣处置管理建议4.1盾构浆渣处置管理现状在建筑垃圾污染防治及资源化处理方面，近年来国家先后发布了一系列管理规定。2020年4月新修订的 固废污染环境防治法，将建筑垃圾、农业固体废弃物等也加入管理范围，明确了固废污染环境防治的3大原则，即减量化、资源化和无害化。2021年3月，国家发改委与多部门联合发布了 关于“十四五”大宗固体废弃物综合利用的指导意见，旨表5 不同泥浆处理方案综合性对比Table 5 Comprehensive comparison of different slurry disposal treatment schemes处理方案直接排放化学固化絮凝沉淀离心分离板框压滤带式压滤处理效率/（m3/12 h）1 000400500400300500处理效果泥渣含水率较高，外运前需晾晒产生的浆渣含水率较高，在外运前需摊铺晾晒泥渣含水量较高，外运前需晾晒滤液清澈，浆渣含水率为30%40%，可直接外运固液分离效果好，滤液为不含固体清液，固渣含水率较高，外运前需晾晒环境影响废浆呈碱性，对环境有严重影响碱性泥渣，对环境有一定影响渣土、滤液属于中性碱性渣土，对环境有一定影响碱性渣土，对环境有一定影响碱性渣土，对环境有一定影响注：直接排放按照200 m3/h流量计算；絮凝沉淀按照50 m3/h流量计算。在推行建筑垃圾的绿色、高效、高质、高值、规范化利用，指导意见强调了建筑垃圾在分类处理、再利用效率、再生产品应用、产业化规模等方面的重要性9,10。其中，盾构渣土作为我国建筑垃圾的重要类别，尽管目前已经形成一些资源化再利用的成熟技术，并应用于生产实践，但仍与规模化、产业化的目标相距较远，部分技术仍存在细化、优化的空间，对盾构产生的渣土和泥浆如何分类、处理及利用仅提出了一些初步的原则。在操作性方面，住建部或各级政府尚需提出更加具体的法律和规范要求。建筑垃圾包含范围比较广，废弃钢材、砖瓦、混凝土、沥青等与渣土和泥浆的性质差异非常大，盾构隧道技术目前尚没有专门的指导手册。日本建设省的 建设发生土利用技术手册 已经修订了四版，日本财团法人先端建设技术中心编制了 建筑污泥再生资源利用手册，东京外环233大直径泥水盾构废弃浆渣处置及管理策略研究现 代 隧 道 技 术MODERN TUNNELLING TECHNOLOGY第61卷第1期(总第414期),2024年2月出版Vol.61,No.1(Total No.414),Feb.2024公路项目专门制定了 东京外环隧道工程弃土处理指引，从多方面推动了渣土与泥浆的处置与利用。湖南省颁布了 湖南省盾构渣土处理技术标准，对盾构渣土的源头减量化、现场处理、集中处理、资源化利用等进行了技术要求。深圳市在2020年颁布了 深圳市建筑废弃物管理办法（市政府令2020330号），其中明确指出，工程泥浆和含水率较高的工程渣土，须先经过沉淀、晾干或固化等处理才能运至场外消纳。但目前关于泥水盾构浆渣处理及再利用的相关标准规定还处于空白。4.2浆渣处理及再利用管理（1）首先，盾构法施工过程中经常会遇到黏土、粉土、砂、卵石及岩石等地层或几种地层组合而成的复合地层，不同地层对盾构刀盘、刀具及掘进参数等要求有一定差异，这也会导致盾构浆渣性能的差异。因此，盾构废弃浆渣再利用过程中需综合考虑其原始地层、施工方法的不同，并厘清不同地层条件下废弃浆渣的物理化学特性，建立盾构浆渣物化特性数据库，并建立分类分级处理的利用标准，优化现场管理。（2）其次，目前直径超过10 m的泥水盾构浆渣处理费用约占总施工费用的10%15%，建议通过掘进参数调整、泥浆处理系统升级改造等手段，提出废弃泥浆分级处理和快速脱水高效处理方案，从源头上实现盾构浆渣的减量化，降低浆渣处理的费用。（3）建议针对废弃浆渣处理后的分级排放标准、处理技术、设备配套技术形成系列标准规范，建立大数据库，形成系统化、智能化的综合处理配置方案及成套技术，并形成全链条综合利用新模式。5结 语随着越江过海隧道工程的大规模修建，泥水盾构施工期间产生的渣土和泥浆量屡创新高，对于大直径泥水平衡盾构，如何将巨量废弃浆渣减量化、无害化处理，是目前面临的重难点之一。本文针对大直径泥水盾构废弃浆渣的处置现状，依托济南济泺路黄河隧道项目，对比分析了不同浆渣处理方案的处理效率、处理费用、处理效果及环境影响。对于粉质黏土地层而言，建议优先采用离心脱水及压滤脱水相结合的脱水处理技术。同时，本文从废弃浆渣物化特性数据库、盾构渣浆减量化处理等方面提出了建议。参考文献References1 王 平.中国超大直径盾构法隧道市场发展形势分析J.建筑科技,2020,4(1):42-46.WANG Ping.China Super-large Diameter Shielding Tunnel Market DevelopmentJ.Building Technology,2020,4(1):42-46.2 唐少辉,张晓平,刘 浩,等.复杂地层水下盾构隧道工程难点及关键技术研究与展望J.工程地质学报,2021,29(5):1477-1487.TANG Shaohui,ZHANG Xiaoping,LIU Hao,et al.Engineering Difficulties and Key Technologies for Under-water Shield Tunnel inComplex GroundJ.Journal of Engineering Geology,2021,29(5):1477-1487.3 刘 恒,薛德韩,吴凌壹,等.深圳市盾构渣土现场处理现状及改进建议J.深圳大学学报(理工版),2022,39(2):152-158.LIU Heng,XUE Dehan,WU Lingyi,et al.Status Quo and Improvement Measures of Shield Waste Onsite Treatment in ShenzhenJ.Journal of Shenzhen University(Science&Engineering),2022,39(2):152-158.4 历朋林.粉质黏土地层泥水盾构泥浆脱水处理技术研究J.铁道建筑技术,2020(11):123-127.LI Penglin.Research on Dewatering Treatment Technology of Slurry Shield in Silty Clay LayerJ.Railway Construction Technology,2020(11):123-127.5 建設省大臣官房技術調査室.建設発生土利用技術M.东京:土木研究,1994.6 朱 伟,钱勇进,王 璐,等.盾构隧道渣土与泥浆的分类与处理利用技术及主要问题J.隧道建设(中英文),2021,41(增2):1-13.ZHU Wei,QIAN Yongjin,WANG Lu,et al.Classification,Treatment,and Utilization Techniques of Shield Tunnel Abandoned Soiland Related IssuesJ.Tunnel Construction,2021,41(S2):1-13.7 张 华.大直径盾构泥水分离处理技术研究与应用J.隧道建设(中英文),2020,40(增2):264-270.ZHANG Hua.Slurry-water Separation Technologies for Large-diameter ShieldJ.Tunnel Construction,2020,40(S2):264-270.8 郭卫社,王百泉,李沿宗,等.盾构渣土无害化处理、资源化利用现状与展望J.隧道建设(中英文),2020,40(8):1101-1112.GUO Weishe,WANG Baiquan,LI Yanzong,et al.Status Quo and Prospect of Harmless Disposal and Reclamation of Shield Muck inChinaJ.Tunnel Construction,2020,40(8):1101-1112.9 中华人民共和国国家发展和改革委员会,中华人民共和国科学技术部,中华人民共和国工业和信息化部,等.关于“十四五”大宗固体废弃物综合利用的指导意见EB/OL.(2021-03-24)2023-09-08.https:/ 代 隧 道 技 术MODERN TUNNELLING TECHNOLOGYVol.61,No.1(Total No.414),Feb.2024第61卷第1期(总第414期),2024年2月出版t20210324_1270286.html.National Development and Reform Commission,Ministry of Science and Technology of the Peoples Republic of China,Ministry ofIndustry and Information Technology,et al.Guiding Opinions on the Comprehensive Utilization of Bulk Solid Waste during the 14thFiveYearPlanPeriodEB/OL.(2021-03-24)2023-09-08.https:/ 中华人民共和国国家发展和改革委员会.国家发展改革委关于印发“十四五”循环经济发展规划的通知EB/OL.(2021-07-07)2023-09-08.https:/ Development and Reform Commission.Notice of the National Development and Reform Commission on Issuing the 14thFive Year Plan for the Development of Circular EconomyEB/OL.(2021-07-07)2023-09-08.https:/ on the Strategy for Disposal and Management of Waste Slurry and Sopilfrom Large-diameter Slurry ShieldWU Yankun1,2CHEN Jian2,3,4LI Xiaodong1SU Xiuting2,4(1.School of Civil Engineering,Tsinghua University,Beijing 100084;2.China Railway 14th Bureau Group Co.,Ltd.,Jinan 250101;3.CRCC Underwater Tunnel Engineering Laboratory,Jinan 250101;4.Ocean University of China,Qingdao 266100)Abstract:In order to dispose of the waste slurry and spoil generated during construction of slurry shield,the properties of slurry and spoil from large-diameter slurry shield and its disposal method are analyzed.By using the YellowRiver Jiluo Road Tunnel in Jinan as the example,different methods for disposal of waste slurry and spoil are compared and analyzed.As the results indicate:Flocculent precipitation and belt pressure filtration are the most efficient disposal methods.The spoil that has experienced plate-frame pressure filtration can be directly transportedout,but will impact the environment.For silty clay stratum,it is preferable to use the dewatering process that combines centrifugal dewatering and pressure filtration dewatering.At the end,the suggestions are offered regarding disposal and reuse of shield spoil from the perspective of management.Keywords:Large-diameter shield;Shield slag;Reduction;Management strategy“四超”泥水平衡盾构机“领航号”（中铁1398号）顺利下线1月27日，由中铁隧道局和中铁工业旗下中铁装备联合研制的“四超”泥水平衡盾构机“领航号”（中铁1398号）顺利下线，将应用于我国目前在建标准最高、掘进距离最长、规模最大的高铁越江隧道崇太长江隧道工程。沪渝蓉高铁崇太长江隧道工程是世界最大直径高铁盾构隧道，集“长、大、高、深”于一身，其施工难度史无前例，刷新多项世界纪录。看超长掘进距离，隧道正线全长14.25 km，盾构需在长江底独头掘进11.325 km，是目前全球独头掘进距离最长的过江隧道；看超大开挖直径，“领航号”是迄今国内铁路建设开挖最大直径盾构机，开挖直径达15.4 m，约5层楼的高度；看超高水土压强，最大水土压1.02 MPa，是长江全线水土压最大的水下隧道；看超大埋深深度，崇太长江隧道的水下掘进超10 km，最深处距离长江水面达到89 m，是长江流域已建和在建工程中开挖最深的隧道。崇太长江隧道建成后，将实现崇明属地轨交线、公路线与高铁线的一体化换乘，成为长江三角洲城市群骨干城际通道，补全“八纵八横”高铁网沿海通道与沿江通道之间的重要拼图，对支撑长江经济带高质量发展和长三角一体化发展等具有重要意义。（摘自 中国中铁微信公众号）235