本发明涉及盾构泥浆配置技术领域，特别涉及一种泥水盾构卵砾石地层掘进用泥浆及其配置方法。
背景技术：
近年来，随着社会经济和城市化进程的快速发展，泥水盾构隧道施工技术已成为我国重大交通等基础设施建设中不可或缺的关键技术。泥水盾构机掘进过程中会产生大量的废弃浆液，如果不加以合理使用会大大增加施工费用以及对施工现场环境造成严重破坏。现针对卵砾石地层下的废弃浆液再利用目前在行业内没有该类技术方案，通过工程实践结合实验分析得到适用于卵砾石地层下的弃浆再利用方案及其调配方法。
技术实现要素：
本发明的目的是减少现有泥水盾构机卵砾石地层施工过程中泥浆浆液的废弃量，在满足绿色施工的条件下有效地降低施工成本。本发明提供了一种泥水盾构卵砾石地层掘进用泥浆及其配置方法，能有效减少浆液配置过程中膨润土、制浆剂和清水的耗量，有效节省施工费用。
本发明提供的技术方案为：
一种泥水盾构卵砾石地层掘进用泥浆及其配置方法，包括如下配比以及组分：
废弃泥浆1000份、清水0-500份、膨润土10-75份、红土0-45份，以及制浆剂0-7.5份。
优选的是，所述废弃泥浆的参考密度为1.14-1.20g/cm3，苏式漏斗粘度为18-22s。
优选的是，所述制浆剂包括聚丙烯酸盐、纤维素盐、抗钙剂、改性土以及增效添加剂。
优选的是，经调配的再利用泥浆密度控制在1.07-1.10g/cm3范围，苏式漏斗粘度控制22-26s，含砂率控制在3％以下。
一种泥水盾构卵砾石地层掘进用弃浆再利用方案调配方法，包括以下步骤：
步骤一、将掘进过程中产生的废弃浆液通过环流系统排浆管路送入地面沉淀池进行砂砾分离；
步骤二、在分离后的废弃浆液中添加水、膨润土、红土及盾构制浆剂，使配比后的浆液密度为1.07-1.10g/cm3，苏式漏斗粘度为22-26s，含砂率控制在3％以下。
优选的是，还包括：
将配比后的浆液过调浆池送入泥水盾构环流系统内循环。
本发明的有益效果体现在以下方面：本发明提供的一种泥水盾构卵砾石地层掘进用泥浆及其配置方法，能有效地增加了环流系统的携渣能力，相比通用的膨润土+制浆剂和膨润土+CMC+纯碱制浆制浆方案，本方案中通过添加红土减少了膨润土的使用量，增加了浆液比重，且有效地降低了制浆成本。同时，充分地利用了废弃浆液，只需在沉淀池中调整废弃浆液中含砂率达到一定指标，且沉淀池与调浆池上部有高70cm宽60cm口相通，不需要准备大号弃浆池，占地面积小。使用本发明中提供的制浆方案配置的泥浆每立方米可以节约膨润土30-65kg，清水500-800kg，制浆剂2-5.5kg，能够有效节约资源与成本，减小环境污染，减小占地面积，并且能够调制出满足密度、粘度、离析率、物理化学稳定性等要求的优质泥浆，是一种符合我国国情的高效、环保、节能的泥水盾构掘进泥浆配制方法。
具体实施方式
下面对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
本发明提供了一种泥水盾构卵砾石地层掘进用泥浆及其配置方法，再利用方案中浆液的组成成分和配比如下：
废弃泥浆1000份、清水0-500份、膨润土10-75份、红土0-45份，以及制浆剂0-7.5份。
其中，所述废弃泥浆浆液参考密度为1.14-1.20g/cm3，苏式漏斗粘度为18-22s。所述废弃泥浆为盾构掘进过程中产生的，这样就能够充分利废弃泥浆基础上提供成本较低的制浆成本。
所述制浆剂用于配制初始基础浆液，是由大、中分子量的聚丙烯酸盐类、纤维素盐类、抗钙剂、改性土、增效添加剂等组成。通过大、中分子量的聚合物材料与切削下的活性土或膨润土中的颗粒间相互吸附，形成布满整个泥水空间的网状结构框架，将自由水和土颗粒包围其结构中，以提高泥浆的粘度切力，降低滤失量，完成造浆护壁。
将上述组分进行配比后，制成泥水盾构卵砾石地层掘进用泥浆，泥浆浆液参考密度为1.07-1.10g/cm3，苏式漏斗粘度为22-26s，含沙率控制在3％以下。
本发明还提供了用于配置上述泥水盾构卵砾地层掘进用泥浆循环利用的配制方法，具体包括以下步骤：泥水盾构掘进过程中，将新制浆液通过调浆池送入泥水盾构环流系统内循环，掘进过程中产生的废弃浆液通过环流系统排浆管路送入地面沉淀池进行砂砾分离。当分离后的废弃浆液粘度过低且比重过高时，往废弃浆液中加入清水、膨润土、红土及盾构制浆剂进行调节；当废弃浆液比重过大时，则添加清水进行稀释；当废弃浆液粘度过低而比重正常时，则直接添加膨润土。
在本发明的一个实施例中，配制每立方米泥水盾构掘进用泥浆包括下述原材料：废弃泥浆1000kg(密度1.08g/cm3、苏氏漏斗粘度17s)、膨润土25kg、红土1kg，盾构制浆剂1kg，将上述原料置于调浆池中混合均匀待用。
本实施例配制的泥水盾构砂地层掘进用泥浆的质量指标为：比重1.09g/cm3、粘度24s，符合工程施工要求。
在本发明的另一个实施例中，配制每立方米施工用泥浆包括下述原材料：废弃泥浆浆液1000kg(比重1.15g/cm3、苏氏漏斗粘度27s)，清水300kg，膨润土10kg，红土0.5kg，盾构制浆剂0.5kg，将上述原料置于调浆池中混合均匀待用。
本实施例配制的泥水盾构砂地层掘进用泥浆的质量指标为：调制后浆液比重1.08g/cm3、苏氏漏斗粘度23s，符合工程施工要求。
经施工证实，上述两实施例中，配置的泥浆还适用于富水卵砾石地层下施工掘进，泥浆施工效果较好，能在卵砾石地层形成致密泥膜，能够很好地维持开挖面稳定性，具有推广应用价值。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用。它完全可以被适用于各种适合本发明的领域。对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改。因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。