滇中引水盾构隧洞高含水率泡沫改良渣土固化机理及应用

杨红霞 杜俊 龚振宇 肖钢 倪准林 王树英

摘 要：为解决滇中引水盾构始发段隧洞高含水率泡沫改良渣土外运难题，以坍落度为评价指标，基于正交试验研究水泥、生石灰、粉煤灰和氧化镁等固化材料质量配比对盾构渣土流动性的影响规律，并分析盾构泡沫改良渣土的微观固化机理以及泡沫的变化过程，提出合适的渣土外运固化技术。试验结果表明，影响渣土固化流动性的主要因素为粉煤灰与氧化镁质量之和与水泥和生石灰质量之和之比，获得固化材料最佳质量配比为氧化镁∶粉煤灰∶水泥∶生石灰=1∶19∶24∶36；固化过程会加速泡沫破灭并生成凝膠降低渣土流动性;相较于采用纯水泥和脱水系统对现场盾构渣土进行固化处理，最佳质量配比下的固化处理方案是一种更为经济有效的方式。

关键词：盾构隧洞；高含水率；泡沫改良；正交试验；流动性；渣土固化

中图分类号：U455.43 文献标识码：A 文章编号：1006-8023（2023）03-0172-10

Abstract： In order to solve the problem of high water content muck transported out of the Central Yunnan Water Diversion Project shield tunnel， in this paper， taking slump as evaluation index， the influence law of mass ratio of cement， quicklime， fly ash， and magnesium oxide on the fluidity of shield muck was discussed based on the orthogonal test， and the solidification micro-mechanism of the shield foam-conditioned muck and the change process of the foam were analyzed， and appropriate solidification technology for muck transportation was proposed. The results showed that the main factors influencing the fluidity of shield muck solidification were the ratio of the sum of fly ash and magnesium oxide mass to the sum of cement and quicklime mass. The best mass ratio of solidifying materials of shield muck in upper soil and lower rock strata was magnesium oxide∶fly ash∶ cement∶ quicklime=1∶19∶24∶36. The solidification process would accelerate the bursting of foam and generate gel to reduce the fluidity of muck. Compared with the use of cement or dehydration equipment to solidify the field shield muck， it was a more economical and effective way to solidify the muck with the solidifying agent at the best mass ratio.

Keywords：Shield tunnel; high water content; foam-conditioned; orthogonal test; fluidity; muck solidification

基金项目：国家自然科学基金项目（52022112）

第一作者简介：杨红霞，硕士，高级工程师。研究方向为水利工程。E-mail： 89553675@qq.com

0 引言

盾构法作为一种相对经济、高效和成熟的技术，以其安全、高效及干扰小等优势近些年在一些地铁、水利项目中应用日益广泛[1-3]，但该法在带来巨大便利的同时，也会在施工过程中产生大量盾构渣土[4-5]。由于盾构掘进需求，渣土需要注水、泡沫等进行合理改良，或者由于地层本身富含地下水，导致盾构渣土一般具有含水量高、流动性较大特点，如不进行处理，则在运输过程中不可避免地会产生撒漏，对环境造成一定的污染，造成渣土外运难题[6]。通常城市盾构施工场地有限，渣土无法及时运出，将影响施工进度[7]。如成都地铁18号线世海区间盾构施工现场的渣土池面积为1 000 m2、挡墙高度为2 m、容量仅为2 000 m3，受高含水率渣土无法正常外运的影响，满足不了双线正常掘进（20环/d，渣土产出量3 500 m3/d）需求[8]。影响严重时会导致盾构非正常停机，而盾构停机很容易引起掌子面失稳，进而引发地表塌陷等一系列事故[9]。

我国盾构隧道工程渣土的产量巨大，但目前处理方式受制于技术、政策等影响仍以堆填为主[10]，显然高含水率盾构渣土无法直接外运进行堆填。针对上述问题，最常见的解决方案是进行脱水处理，然而实践表明有些渣土（如黏性渣土）脱水往往效率低下，从而限制了盾构掘进速度。另外一种解决方案是对渣土进行固化处理，通过就地固化手段快速降低渣土的流动性，以满足渣土外运要求。关于高含水率的自然土或建筑渣土固化处理，国内外不少学者开展了一些研究工作。顾欢达等[11]利用水泥对河道淤泥进行固化处理，发现河道淤泥经水泥流动化处理后具有一定的强度和刚度。朱伟等[12]利用水泥对深圳市盐田港中港区三期工程10#纳泥塘内的淤泥进行了流动固化处理的现场试验，结果表明水泥固化疏浚淤泥后的固化土可以用作填海工程的材料。侯天顺[13]通过密度、无侧限抗压强度试验研究了混合土的工程性质，研究发现采用日本圆柱形试样流动性指标控制混合土的流动性基本可行，且流动上、下限含水率对应强度差别不大。杨林等[14]对TG固化剂、水泥、石灰稳定土的强度进行了正交试验分析，并对配合比进行了优化，得到了最优配合比。同时对最优配合比方案进行了微观结构的观察，并分析了其固化机理。Zentar等[15]分别采用一种新型绿色固化材料硫铝酸钙 （CSA）水泥和普通硅酸盐水泥对法国敦刻尔克海港淤泥进行固化，并通过击实试验、无侧限抗压强度和承载比等试验将二者固化效果进行对比分析，试验结果证实了硫铝酸钙水泥固化淤泥作为一种道路回填材料的可能性。Maierdan等[16]利用磷石膏、高炉矿渣粉、水泥和水玻璃对高含水率河道淤泥进行固化，试验研究了不同固化材料之间比例对淤泥的固化效果，并利用扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射（XRD）和热重分析（TGA）等手段证实了固化过程水化硅酸钙（CSH）和钙矾石矿物的形成是固化体强度增长的主要原因。

综上所述，现有高含水率土固化研究对象主要是疏浚淤泥和普通市政淤泥等，对高含水率盾构泡沫改良渣土固化研究相对较少。而由于盾构渣土中泡沫的存在，使得盾构渣土不同于普通建筑渣土。泡沫的存在，改变了原有渣土的结构，使得原有渣土的含水率高，不易脱水，难以晒干。盾构泡沫改良渣土在加入固化材料后泡沫是如何变化的，以及这一过程的固化反应机理目前还鲜有人研究。滇中引水昆明段龙泉倒虹吸隧洞盾構区间始发段由于基岩裂隙水发育等原因，渣土含水率很高，先期方案所提出的渣土脱水设备占地大，脱水成本高，导致渣土外运面临很大压力。因此，为了快速固化渣土，降低渣土处理成本，需要研究渣土外运固化技术。本研究利用水泥、生石灰、粉煤灰和氧化镁等多种固化材料对盾构渣土进行快速固化，以简便的测试方法——坍落度试验来评价渣土的固化效果，采用正交试验优选出固化材料之间的最佳质量配比，并分析盾构泡沫改良渣土的微观固化机理以及泡沫的变化过程，现场取得了良好的应用效果。

1 工程概况

1.1 工程简介

滇中引水昆明段龙泉倒虹吸隧洞（LQS000+110—LQS000+312）段上部为软弱的第四系全新统洪积层黏土和中更新统湖、冲洪积层黏土，多呈可塑状，下部为硬质的大塘组上司段灰岩，表层强烈—裂隙性溶蚀风化，属V类围岩中特殊不良地质段，围岩极不稳定，成洞条件差。龙泉倒虹吸始发段处于白龙潭岩溶水系统径流排泄区，场区所分布的覆盖型大塘组上司段灰岩中连通性好，赋存有丰富的岩溶管道水和基岩裂隙水，使得现场所排出的渣土含水率非常高，如图1所示。其中图1（c）是由于渣土流动性过大导致其无法直接外运滞留在渣土池1 d后的状态。

1.2 现场渣土处理原定方案

为解决渣土外运问题，现场原计划设计一套脱水系统来对渣土进行脱水处理。综合现场实际情况，对利用该套脱水系统处理渣土费用进行预估，预计渣土脱水费用需930万元，需处理渣土160 008 m3。另外，该脱水系统还需较大的现场用地，而现场不具备这样的场地条件。综合考虑处理成本、场地占用以及脱水效率等原因，现场放弃采用这套方案，改用就地渣土固化处理方案。

2 材料与方法

2.1 试验材料

2.1.1 试验土样

试验渣土样取自盾构掘进过程中第153环（LQS000+224.4—LQS000+225.6），渣土状态如图2所示。渣土坍落度为291 mm，可见渣土流动性很大，该环渣土现场泡沫注入比很高，渣土中清晰可见大量泡沫，渣土基本物理指标见表1。

取部分渣土试样进行粒径测试，得到渣土的粒径级配曲线，如图3所示。结合液塑限试验结果，根据《土的工程分类标准》（GB/T 50145—2007）[17]可知该环渣土属于含砾高液限黏土。

通过X射线衍射仪可得渣土试样衍射图谱，如图4所示。利用Jade软件对图4中的数据进行分析得到试样矿物成分，见表2。

2.1.2 固化材料

已有研究表明混合固化材料对淤泥进行固化处理比采用单一材料固化效果更好[18]，故采用水泥、粉煤灰、生石灰和氧化镁4种材料作为固化剂对渣土进行固化。水泥是一种常见的水硬性胶凝材料，试验使用的水泥为P·O 42.5水泥。粉煤灰是从煤粉炉排出的烟气中收集到的细颗粒粉末。

利用粉煤灰的形态效应、微集料效应可以减少用水量，粉煤灰的火山灰效应可使材料后期强度持续增长，所使用的粉煤灰为一级F类粉煤灰，主要含有SiO2、Al2O3和Fe2O3等成分。生石灰中的主要成分是CaO，可与水反应生成Ca（OH）2，试验采用的生石灰产品氧化钙纯度较高，达87%以上，细度为120目。氧化镁极易水化并生成碱性膨胀产物，从而增强土体强度，已在固化领域中得到广泛应用[19]。试验采用的是85活性氧化镁，主要成分有MgO、SiO2、CaO和Al2O3。试验采取4种固化材料，结合4种材料各自的固化优势，进而实现“1+1>2”的效果。

2.2 试验方法

正交试验是用于多因素试验的一种方法，是从全面试验中挑选出部分有代表的点进行试验，这些代表点具有均匀和整齐的特点[20]。

正交试验设计表见表3。试验过程中，每个坍落度试样渣土量保持为12.5 kg，而水泥、生石灰、粉煤灰和氧化镁4种固化材料质量之和固定为600 g，以因素粉煤灰与氧化镁质量之和与水泥和生石灰质量之和之比（A）、水泥与生石灰质量之比（B）和氧化镁质量与粉煤灰质量之比（C）作为3个因素设计了一个3因素4水平的正交试验，见表3。

其中A设计成2∶1、1∶1、1∶2和1∶3，确保粉煤灰与氧化镁质量之和大于、等于和小于水泥和生石灰质量之和之比3种情况都出现，从而能更多考虑到各固化材料不同相对配比对试验结果的影响，B的设计与A相同，C是考虑到A已经控制了氧化镁和粉煤灰之和，兼顾到氧化镁成本相对较高的原因，C设计成1∶19、1∶9、3∶17和1∶4。为了表述方便以Mf+y表示粉煤灰与氧化镁质量之和，Ms+h表示水泥和生石灰质量之和，Ms表示水泥质量，Mh表示生石灰质量，My表示氧化镁质量，Mf+y表示粉煤灰质量。

3 试验结果和分析

3.1 渣土固化状态

2 h坍落度指的是将固化材料与渣土混合反应2 h后测取的坍落度值，考虑到现场一般在2 h后需将渣土及时外运出去，故采用2 h坍落度值对渣土固化状态进行评价。试验固化渣土状态及2 h坍落度结果如图5所示。

将坍落度小于等于200 mm定为固化效果良好，坍落度在200～230 mm定为固化效果一般，坍落度大于230 mm定为固化效果较差，则不同固化材料配比对应的固化效果见表4。

3.2 影响因素敏感性分析

3.2.1 极差分析

式中：ki指第i个相同试验因素下（A、B、C）所对应的试验指标之和，如试验因素为A时，k1指的是Mf+y/Ms+h为2∶1工况下4次指标之和，以此类推；mi为ki对应的试验指标之和的平均值；mimax为同因素对应的指标之和的平均值的最大值；mimin为同因素对应的试验指标之和的平均值的最小值；R为极差。

以图5中的2 h固化渣土坍落度结果作为试验指标，对各因素进行极差计算分析，计算ki、mi以及极差R，计算结果列于表5。

由表5可知试验中极差R大小为：A＞B>C，根据极差的性质可知，影响固化渣土坍落度的主要因素为Mf+y/Ms+h，其次为Ms/Mh，影响最小的为My/Mf。为了更直观地分析各因素对固化渣土坍落度的影响，根据表5可作出各因素对固化渣土坍落度影响的直观分析图，如图6所示。从图6可以看出，渣土固化后的坍落度随着Mf+y/Ms+h和Ms/Mh减小而减小，随着My/Mf增大而增大，根据固化材料配比这一变化规律，结合实际渣土外运过程中，坍落度越小越有利于渣土运输这一原则，取Mf+y/Ms+h和Ms/Mh最小值，My/Mf最大值，即可得固化材料配比最优组合，故当Mf+y/Ms+h为1∶3，Ms/Mh为4∶6，My/Mf为1∶19时，也就是质量之比氧化镁∶粉煤灰∶水泥∶生石灰=1∶19∶24∶36时，坍落度最小，说明此时固化效果最好。

其中Mf+y/Ms+h是控制渣土固化后的坍落度的主要因素，這是因为在渣土固化强度形成初期，水泥能够很快水化硬化，提供了固化渣土大部分的早期强度，同时生石灰在混入渣土后能够迅速与渣土中的水进行反应，整个过程一方面可以快速消耗部分水，这能够迅速降低渣土流动性。另一方面这一过程能很快生成大量的Ca（OH）2，而产生的Ca（OH）2又能与粉煤灰中大量的SiO2以及Al2O3发生类似火山灰反应的二次火山灰反应，如式（3）和式（4）所示，此过程生成的水化硅酸钙、水化铝酸钙是后期固化渣土强度的主要来源。而对于氧化镁来说，MgO的水化反应在产生Mg（OH）2的过程中伴随着Mg2+与渣土中的K+和Na+发生离子交换反应，进一步与渣土中的Al2O3和SiO2发生火山灰反应[21]，此外MgO的水化反应后体积膨胀的性质可以弥补水泥固化时的体积收缩，这些都有助于提高固化渣土的强度。但MgO与水反应生成Mg（OH）2的反应速率相对于CaO与水的反应要缓慢一些，且MgO量少，故短时间内无法迅速提高渣土强度，因此影响最小的因素为My/Mf。

3.2.2 方差分析

方差分析不仅弥补了极差分析方法无法精确反映误差项大小和其带来的影响，还弥补了极差分析不能对各因素进行显著性分析的缺点。本试验进行方差分析需用到以下公式

式中：ST为总偏差平方和；SA为组间因素偏差平方和；SE为组内因素偏差平方和；I为水平个数；N为所有试验结果的个数；ni 为样本的容量，此处取值为4；Xij为某一因素在某一水平中对应的试验值；X′为总体样本的均值；X′i为第i个子总体的样本均值；F为统计量。

方差分析结果见表6。可明显看到，F大小依次为A>B>C，这进一步说明对渣土固化流动性影响最显著的是A，其次是B，最后是C。另外，从表6中偏差平方和结果可以看出，A、B、C对渣土固化后流动性的影响比随机误差的影响大，这表明坍落度试验结果是较为可靠的。

4 高含水率泡沫改良渣土固化机理

前文分析没有考虑盾构渣土所含的泡沫影响，事实上，泡沫在注入土体后，土颗粒周围布满了泡沫，这相当于给土颗粒穿上了一件带滚珠的外衣，称为泡沫的“轴承效应”，当土颗粒流动时，由于颗粒之间接触面积变小，使得内、外摩擦角大大减小，进而增强渣土的流动性[22]。为了进一步分析泡沫改良渣土加入固化材料后泡沫的变化特征，利用高倍光学显微镜对渣土初始状态和固化材料最佳质量配比下固化2 h后的渣土细观结构进行了分析，如图7所示。由图7可以看到，盾构渣土在加入固化材料之前分布着许多大小不一的泡沫，在加入固化材料2 h后，由于泡沫本身是热力学不稳定体系，而固化过程会释放一定的热量，且这个过程会反应掉大量的水分，这些都直接加速了盾构渣土中泡沫的破灭，大部分泡沫都已经消散，使得固化渣土流动性变小。

图8是未固化和固化后渣土的SEM图像照片，很明显可以看到固化渣土的结构较未固化渣土更致密，这主要是固化渣土内部生成了更多水化产物，整体结构胶结性更强，颗粒间以面与面接触为主，宏观表现为强度提高。

为了进一步揭示现场盾构泡沫改良渣土固化机理，在王东星等[23]和Fernández-Jiménez等[24]研究基础上，结合盾构现场渣土内泡沫结构变化和SEM图像，得到生石灰、氧化镁和粉煤灰固化泡沫改良渣土微观作用机理示意图，如图9所示。鉴于水泥水化反应研究已较为成熟完善，且考虑到粗粒土主要在固化过程起骨料填充物理作用，故反应过程示意图没有对水泥和粗颗粒土进行示意。

从图9可以看到，整个反应过程可以分为以下4个步骤进行。

1）首先氧化镁和生石灰遇水发生水化反应，由于该反应比较迅速，且该反应会释放出一定的热量，故此过程是促使盾构渣土中的泡沫破灭的主要阶段。

2）粉煤灰解离反应。CaO和MgO水解产生OH-破坏粉煤灰致密玻璃体结构，释放部分活性组分并生成H2SiO2-4

3）由于Mg（OH）2和Ca（OH）2溶解度低，随着1）过程中不断生成Mg（OH）2和Ca（OH）2，后期会析出Mg（OH）2和Ca（OH）2，这些析出物能够进一步填充渣土中的孔隙，增强渣土强度，涉及的反应式如下

4）凝胶生成反应。粉煤灰解离释放活性H2SiO2-4，在OH-作用下与Mg2+经过复杂化学反应过程，生成弱结晶相M-S-H凝胶，该凝胶填充和挤占泡沫所占空间，使得泡沫数量进一步减少，该过程涉及的反应主要有

综上分析，盾构泡沫改良渣土固化过程流动性降低，一方面在于固化过程会释放热量加速渣土泡沫的破灭，另一方面在于固化材料水化反应后生成各类凝胶物，使得渣土微观结构更加密实。

5 现场应用

现就采用脱水系统、纯水泥固化和优化配方固化从经济成本和固化效果等方面进行对比分析，其中固化材料价格以表7为计算依据。

根据前面所述和表7数据可得脱水系统、纯水泥固化和优化配方固化三者每处理1 m3渣土费用，并分别采用W1、W2和W3表示，见表8。

将优化配方固化效果与采用纯水泥时进行对比，两者固化效果如图10所示。

从图10可以看到，采用相同质量优化配方和纯水泥对相同质量同一环渣土进行固化时，纯水泥的2 h坍落度为215 mm，而优化配方的固化渣土2 h坍落度为197 mm，显然利用优化配方对渣土进行固化时效果更好。

由以上对比分析计算可知，每处理1 m3渣土费用W1>W2>W3，说明使用优化配方对渣土进行固化相较于使用纯水泥和脱水系统固化是一种更为经济的方式。利用优化配方对现场进行应用，效果如图11所示，现场使用优化配方0.5 h后即可从渣土池挖出，此时渣土状态如图11（a）所示，渣土固化2 h后即可从盾构现场运出，从而解决了滇中引水昆明段含水率高的盾构渣土外运难题。

另外，优化方案相對纯水泥方案大大减少了水泥用量，而水泥生产作为二氧化碳排放量主要来源，减少水泥用量，有利于节约能源，从而改善生态环境。

6 结论

1）利用水泥、生石灰、粉煤灰和氧化镁4种材料对渣土进行固化时，渣土固化初期影响渣土固化流动性的主要因素为粉煤灰与氧化镁质量之和与水泥和生石灰质量之和之比，其次为水泥与生石灰质量之比，影响最小的为氧化镁质量与粉煤灰质量之比。

2）最佳试验材料质量之比为氧化镁∶粉煤灰∶水泥∶生石灰=1∶19∶24∶36。相较于采用纯水泥和脱水系统对现场盾构渣土进行固化处理，最佳质量配比下对渣土进行固化处理是一种更为经济有效的方式。

3）盾构泡沫改良渣土固化强度增强一方面在于固化过程会释放热量加速渣土泡沫的破灭，另一方面在于固化材料水化反应后生成凝胶物，使得渣土微观结构更加密实。

本研究通过现场就地固化处理优化方案解决了滇中引水昆明段含水率高的盾构渣土外运难题。相对于脱水系统减少了处理成本和场地占用面积；相对于纯水泥固化方案，固化效果更好，减少了水泥用量。然而，优化方案仍然采用了水泥，在少占场地或就地处理的前提下，如何进一步减少或避免采用水泥进行渣土固化，是今后需要进一步研究的方向。

【参 考 文 献】

[1]潘名芳，董勤喜，胡俊，等.双圆盾构隧道杯型冻结壁温度场数值优化分析[J].森林工程，2022，38（3）：122-133.

PAN M F， DONG Q X， HU J， et al. Numerical optimization analysis of temperature field of cup-shaped frozen wall of double-circle shield tunnel[J]. Forest Engineering， 2022， 38（3）： 122-133.

[2]何川，封坤，方勇.盾构法修建地铁隧道的技术现状与展望[J].西南交通大学学报，2015，50（1）：97-109.

HE C， FENG K， FANG Y. Review and prospects on constructing technologies of metro tunnels using shield tunnelling method[J]. Journal of Southwest Jiaotong University， 2015， 50（1）： 97-109.

[3]李平，鹿庆蕊， 李栋伟，等.软土地区盾构隧道施工稳定性研究[J].公路工程，2022，47（4）：70-77，110.

LI P， LU Q R， LI D W， et al. Study on construction stability of shield tunnel in soft soil area[J]. Highway Engineering， 2022， 47（4）： 70-77， 110.

[4]OOISHI Y， MURAKAWA S， HATAKOSHI A， et al. Development of discharged soil measuring device for shield tunneling machines[J]. Journal of Terramechanics， 1992， 29（4/5）： 465-475.

[5]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），2022，40（8）：1101-1112.

GUO W S， WANG B Q， LI Y Z， et al. Status quo and prospect of harmless disposal and reclamation of shield muck in China[J]. Tunnel Construction， 2022， 40（8）： 1101-1112.

[6] 邓为成.一种盾构渣土处理方法及设备：CN109761396A[P].2019-05-17.

DENG W C. Shield muck treatment method and equipment： CN109761396A[P]. 2019-05-17.

[7]徐道亮.土壓平衡盾构高含水量渣土出渣技术研究[D].长沙：中南大学，2014.

XU D L. Study on slagging technology of high water content dregs in EPB shield[D]. Changsha： Central South University， 2014.

[8]张兴德，许文英，丁建彤，等.成都地铁18号线高含水率渣土快速包水处理技术研究[J].四川建筑，2021，41（4）：40-43.

ZHANG X D， XU W Y， DING J T， et al. Study on rapid water treatment technology of high moisture content muck in Chengdu Metro Line 18[J]. Sichuan Architecture， 2021， 41（4）： 40-43.

[9]林存刚，吴世明，张忠苗，等.盾构掘进速度及非正常停机对地面沉降的影响[J].岩土力学，2012，33（8）：2472-2482.

LIN C G， WU S M， ZHANG Z M， et al. Influences of shield advance rate and abnormal machine halt on tunnelling-induced ground surface settlements[J]. Rock and Soil Mechanics， 2012， 33（8）： 2472-2482.

[10]谢亦朋，张聪，阳军生等.盾构隧道渣土资源化再利用技术研究及展望[J].隧道建设（中英文），2022，42（2）：188-207.

XIE Y P， ZHANG C， YANG J S， et al. Research and prospect on technology for resource recycling of shield tunnel spoil[J]. Tunnel Construction， 2022， 42（2）： 188-207.

[11]顾欢达，陈甦.河道淤泥的流动化处理及其工程性质的试验研究[J].岩土工程学报，2002，24（1）：108-111.

GU H D， CHEN S. Experimental study on fluidization treatment of river silt and its engineering properties[J]. Chinese Journal of Geotechnical Engineering， 2002， 24（1）： 108-111.

[12]朱伟，冯志超，张春雷，等.疏浚泥固化处理进行填海工程的现场试验研究[J].中国港湾建设，2005，25（5）：27-30.

ZHU W， FENG Z C， ZHANG C L， et al. Field experiment of dredged spoil solidified with cement for marine reclamation works[J]. China Harbour Engineering， 2005， 25（5）： 27-30.

[13]侯天顺.特征含水率对轻量土基本性质的影响规律[J].岩土力学，2012，33（9）：2581-2587.

HOU T S. Influence law of characteristic water content on basic properties of light weight soil[J]. Rock and Soil Mechanics， 2012， 33（9）： 2581-2587.

[14]杨林，匡以寿.TG固化剂水泥石灰稳定土强度及微观结构和固化机理的分析[J].森林工程，2014，30（3）：143-146.

YANG L， KUANG Y S. Analysis on the strength and microscopic structure of TG curing agent cement lime stabilized soil and curing mechanism[J]. Forest Engineering， 2014， 30（3）： 143-146.

[15]ZENTAR R， WANG H W， WANG D X. Comparative study of stabilization/solidification of dredged sediments with ordinary Portland cement and calcium sulfo-aluminate cement in the framework of valorization in road construction material[J]. Construction and Building Materials， 2021， 279： 122447.

[16]MAIERDAN Y， CUI Q， CHEN B， et al. Effect of varying water content and extreme weather conditions on the mechanical performance of sludge bricks solidified/stabilized by hemihydrate phosphogypsum， slag， and cement[J]. Construction and Building Materials， 2021， 310： 125286.

[17]中華人民共和国建设部.土的工程分类标准：GB/T50145—2007[S].北京：中国计划出版社，2008.

Ministry of Construction of the People's Republic of China. Standard for engineering classification of soil： GB/T 50145-2007[S]. Beijing： China Planning Press， 2008.

[18]孙家瑛，顾昕.新型无熟料碱渣固化土的工程特性[J].建筑材料学报，2014，17（6）：1031-1035.

SUN J Y， GU X. Engineering properties of the new non-clinker incorporating soda residue solidified soil[J]. Journal of Building Materials， 2014， 17（6）： 1031-1035.

[19]黄涛，方祥位，张伟，等.活性氧化镁-微生物固化黄土试验研究[J].岩土力学，2020，41（10）：3300-3306，3316.

HUANG T， FANG X W， ZHANG W， et al. Experimental study on solidified loess by microbes and reactive magnesium oxide[J]. Rock and Soil Mechanics， 2020， 41（10）： 3300-3306， 3316.

[20]莫定强，孙平贺，赵斌魁，等.硅质页岩岩粉侵入钻井液体系中泥饼性能研究[J].煤田地质与勘探，2019，47（2）：200-206.

MO D Q， SUN P H， ZHAO B K， et al. Properties of mud cake associated with silica shale powder intrusion into drilling fluid[J]. Coal Geology & Exploration， 2019， 47（2）： 200-206.

[21]刘松玉，曹菁菁，蔡光华.活性氧化镁碳化固化粉质黏土微观机制[J].岩土力学，2018，39（5）：1543-1552，1563.

LIU S Y， CAO J J， CAI G H. Microstructural mechanism of reactive magnesia carbonated and stabilized silty clays[J]. Rock and Soil Mechanics， 2018， 39（5）： 1543-1552， 1563.

[22]王树英，刘朋飞，胡钦鑫，等.盾构隧道渣土改良理论与技术研究综述[J].中国公路学报，2020，33（5）：8-34.

WANG S Y， LIU P F， HU Q X， et al. State-of-the-art on theories and technologies of soil conditioning for shield tunneling[J]. China Journal of Highway and Transport， 2020， 33（5）： 8-34.

[23]王东星，王宏伟，邹维列，等.碱激发粉煤灰固化淤泥微观机制研究[J].岩石力学与工程学报，2019，38（S1）：3197-3205.

WANG D X， WANG H W， ZOU W L， et al. Research on micro-mechanisms of dredged sludge solidified with alkali-activated fly ash[J]. Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering， 2019， 38（S1）： 3197-3205.

[24]FERNANDEZ-JIMENEZ A， PALOMO A， CRIADO M. Microstructure development of alkali-activated fly ash cement： a descriptive model[J]. Cement and Concrete Research， 2005， 35（6）： 1204-1209.