CN114477926A - 一种基于泥水盾构废弃泥浆和渣土的流动性固化土及其制备方法 - Google Patents

一种基于泥水盾构废弃泥浆和渣土的流动性固化土及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于泥水盾构废弃泥浆和渣土的流动性固化土及其制备方法，以质量百分数计，由以下原料制成：废弃泥浆50～60％、废弃砂5～10％、快硬硫铝酸盐水泥10～20％、粉煤灰10～15％、钢渣4～8％、高炉矿渣4～8％、碱激发材料2～5％、外加剂1～3％；按比例称取废弃泥浆、废弃砂，搅拌2～4min后加入快硬硫铝酸盐水泥、粉煤灰、钢渣、高炉矿渣、碱激发材料、外加剂，再次搅拌均匀，即得所述流动性固化土。本发明以废弃泥浆和废弃砂为主要原料制得流动性固化土，废弃泥浆处理量大，减水剂添加量极少，成本较低，固化土强度好，性能优，满足实际使用要求，具有极佳的经济性和实用性。

Description

一种基于泥水盾构废弃泥浆和渣土的流动性固化土及其制备 方法
技术领域
本发明涉及固化土制备技术领域，具体涉及一种基于泥水盾构废弃泥浆和渣土的流动性固化土及其制备方法。
背景技术
大直径泥水盾构施工时，会产生大量的废弃泥浆。废弃泥浆是一种由水、粘土、粉土、砂等组成的混合体系，含水率约75％-85％(环境含水率，下同)。泥水盾构废弃泥浆以悬浮液和胶体溶液的混合形式存在，稳定性较好，不易自然沉降，工程中大多采取先絮凝调理，然后通过机械压滤的方式将泥浆压滤成含水率较低的泥饼。但是，一方面，药剂调理和机械压滤的成本较高。另一方面，常规对盾构泥浆的物理化学调理调质主要采用生石灰、电石渣、水泥、粉煤灰等作为调理剂，导致泥饼碱性较强(pH值大于11)，需运到制定填埋场填埋，导致本身作为土资源的泥饼无法得到有效利用，造成资源浪费。
现有技术中，专利文献CN109734395B提供了一种盾构废弃泥浆制备同步砂浆的方法，但是其废弃泥浆的使用量仅占20～30％，处理量相对较小；专利文献CN106977153B提供了一种采用盾构废弃泥浆制备的盾构同步注浆浆液，但是其使用到了大量的减水剂。总的来说，现有技术中，针对盾构废弃泥浆的使用，主要集中在将其制备同步泥浆，且成本相对较高或处理量小。
发明内容
针对现有技术中存在的不足，本发明的目的在于提供一种基于泥水盾构废弃泥浆和渣土的流动性固化土及其制备方法，以废弃泥浆和废弃砂为主要原料制得流动性固化土，废弃泥浆处理量大，减水剂添加量极少，成本较低，固化土强度好，性能优，满足实际使用要求，具有极佳的经济性和实用性。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种基于泥水盾构废弃泥浆和渣土的流动性固化土，以质量百分数计，由以下原料制成：废弃泥浆50～60％、废弃砂5～10％、快硬硫铝酸盐水泥10～20％、粉煤灰10～15％、钢渣5～8％、高炉矿渣5～8％、碱激发材料2～5％、外加剂1～3％；
其中，所述外加剂由以下原料混合制得：20～30份石英砂、3～8份蓖麻油酸甘油硼酸、3～8份木质素磺酸钙、3～8份羧丙基纤维素、1～3份聚合氯化铝、1～3份聚合氯化铁。
优选的，所述废弃泥浆由泥水盾构产生，含水率为75～85％，比重为1.15～1.26g/cm3，粒径小于0.075mm的颗粒占90％以上。
优选的，所述废弃砂为泥水盾构施工旋流分离的产物，最大粒径为3mm，粒径1～3mm的颗粒占比为10-20％，1mm以下占80～90％，0.075mm以下占30～40％。
优选的，所述快硬硫铝酸盐水泥强度等级不低于42.5。
优选的，所述粉煤灰等级为III级。
优选的，所述钢渣经过100～120℃烘干后粉磨，比表面积大于500m2/kg。
优选的，所述高炉矿渣经过90～100℃烘干后粉磨，比表面积大于550m2/kg。
优选的，所述碱激发材料选自偏高岭土、硅酸钠、明矾石或赤泥中的一种或多种。
优选的，所述石英砂的平均粒径为100～150μm，比表面积为210m2/kg。
同时，本发明还要求保护上述流动性固化土的制备方法，包括如下步骤：按比例称取废弃泥浆、废弃砂，搅拌2～4min后加入快硬硫铝酸盐水泥、粉煤灰、钢渣、高炉矿渣、碱激发材料、外加剂，再次搅拌均匀，即得所述流动性固化土。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
(1)本发明提供的一种基于泥水盾构废弃泥浆和渣土的流动性固化土，以废弃泥浆和废弃砂为主要原料制得流动性固化土，避免了废弃泥浆脱水处理，既节约成本，又实现了资源再利用，制得的流动性固化土具有良好的泵送性能和硬化强度，且成本低，应用前景广阔。
(2)本发明提供的一种基于泥水盾构废弃泥浆和渣土的流动性固化土，原料中还包括粉煤灰、钢渣、高炉矿渣，上述物质是工业生产中的副产物，对其加以利用以制得流动性固化土，实现了资源的充分利用，具有良好的经济价值。
(3)本发明提供的一种基于泥水盾构废弃泥浆和渣土的流动性固化土，通过优选外加剂的种类，提高了流动性固化土的综合性能，具体来说：石英砂的使用能够降低聚合物高分子物质的团聚，使其混合均匀，保证了聚合物材料的性能发挥，提高固化土的性能；蓖麻油酸甘油硼酸的使用能够起到润滑的功效，提高废弃泥浆和废弃砂中矿物物质间的混合性；木质素磺酸钙是申请人在实际使用过程中发现其能够起到好的作用的表面活性剂，一方面能够提高物系的分散性，另一方面具有一定的粘结性和螯合作用，使得流动性固化土“蓬松”且“厚实”，且还能在一定程度上起到减水的效果；羧丙基纤维素具有较好的耐热性，在流动性固化土中少量的添加，即能够起到改善流动性固化土耐热性的作用；聚合氯化铝和聚合氯化铁的添加，能够置换废弃泥浆和废弃砂中的无机阳离子，降低体系电层厚度，促进体系中火山灰反应的进行，提高体系的安定性；同时，聚合氯化铝和聚合氯化铁的加入还能在一定程度上提高体系的疏水性。
总之，本发明以废弃泥浆和废弃砂为主要原料制得流动性固化土，废弃泥浆处理量大，减水剂添加量极少，成本较低，固化土强度好，性能优，满足实际使用要求，具有极佳的经济性和实用性。
具体实施方式
为了使本发明的发明目的、技术方案和发明优势更加清楚阐述，以下将结合实施例对本发明做进一步详细讲解。
实施例1
一种基于泥水盾构废弃泥浆和渣土的流动性固化土，以质量百分数计，由以下原料制成：废弃泥浆55％、废弃砂6％、快硬硫铝酸盐水泥13％、粉煤灰10％、钢渣6％、高炉矿渣6％、碱激发材料2％、外加剂2％；
其中，所述外加剂由以下原料混合制得：24g石英砂、4g蓖麻油酸甘油硼酸、4g木质素磺酸钙、4g羧丙基纤维素、1.5g聚合氯化铝、1.5g聚合氯化铁。
作为本实施例技术方案的进一步优选，所述废弃泥浆由泥水盾构产生，含水率为75％，比重为1.15g/cm3，粒径小于0.075mm的颗粒占90％以上。
作为本实施例技术方案的进一步优选，所述废弃砂为泥水盾构施工旋流分离的产物，最大粒径为3mm，粒径1～3mm的颗粒占比为15％，1mm以下占85％，0.075mm以下占35％。
作为本实施例技术方案的进一步优选，所述快硬硫铝酸盐水泥强度等级不低于42.5。
作为本实施例技术方案的进一步优选，所述粉煤灰等级为III级。
作为本实施例技术方案的进一步优选，所述钢渣经过110℃烘干后粉磨，比表面积大于500m2/kg。
作为本实施例技术方案的进一步优选，所述高炉矿渣经过90℃烘干后粉磨，比表面积大于550m2/kg。
作为本实施例技术方案的进一步优选，所述碱激发材料为偏高岭土。
作为本实施例技术方案的进一步优选，所述石英砂的平均粒径为120μm，比表面积为210m2/kg。
本实施例还提供一种上述流动性固化土的制备方法，包括如下步骤：按比例称取废弃泥浆、废弃砂，搅拌2min后加入快硬硫铝酸盐水泥、粉煤灰、钢渣、高炉矿渣、碱激发材料、外加剂，再次搅拌均匀，即得所述流动性固化土。
实施例2
一种基于泥水盾构废弃泥浆和渣土的流动性固化土，以质量百分数计，由以下原料制成：废弃泥浆57％、废弃砂5％、快硬硫铝酸盐水泥14％、粉煤灰10％、钢渣5％、高炉矿渣5％、碱激发材料2.5％、外加剂1.5％；
其中，所述外加剂由以下原料混合制得：26g石英砂、5g蓖麻油酸甘油硼酸、5g木质素磺酸钙、5g羧丙基纤维素、2g聚合氯化铝、2g聚合氯化铁。
作为本实施例技术方案的进一步优选，所述废弃泥浆由泥水盾构产生，含水率为76％，比重为1.18g/cm3，粒径小于0.075mm的颗粒占90％以上。
作为本实施例技术方案的进一步优选，所述废弃砂为泥水盾构施工旋流分离的产物，最大粒径为3mm，粒径1～3mm的颗粒占比为13％，1mm以下占87％，0.075mm以下占37％。
作为本实施例技术方案的进一步优选，所述快硬硫铝酸盐水泥强度等级不低于42.5。
作为本实施例技术方案的进一步优选，所述粉煤灰等级为III级。
作为本实施例技术方案的进一步优选，所述钢渣经过115℃烘干后粉磨，比表面积大于500m2/kg。
作为本实施例技术方案的进一步优选，所述高炉矿渣经过95℃烘干后粉磨，比表面积大于550m2/kg。
作为本实施例技术方案的进一步优选，所述碱激发材料为硅酸钠。
作为本实施例技术方案的进一步优选，所述石英砂的平均粒径为130μm，比表面积为210m2/kg。
本实施例还提供一种上述流动性固化土的制备方法，包括如下步骤：按比例称取废弃泥浆、废弃砂，搅拌3min后加入快硬硫铝酸盐水泥、粉煤灰、钢渣、高炉矿渣、碱激发材料、外加剂，再次搅拌均匀，即得所述流动性固化土。
实施例3
一种基于泥水盾构废弃泥浆和渣土的流动性固化土，以质量百分数计，由以下原料制成：废弃泥浆58％、废弃砂6％、快硬硫铝酸盐水泥13％、粉煤灰10％、钢渣4％、高炉矿渣4.5％、碱激发材料2％、外加剂2.5％；
其中，所述外加剂由以下原料混合制得：26g石英砂、5g蓖麻油酸甘油硼酸、5g木质素磺酸钙、5g羧丙基纤维素、2g聚合氯化铝、2g聚合氯化铁。
作为本实施例技术方案的进一步优选，所述废弃泥浆由泥水盾构产生，含水率为77％，比重为1.2g/cm3，粒径小于0.075mm的颗粒占90％以上。
作为本实施例技术方案的进一步优选，所述废弃砂为泥水盾构施工旋流分离的产物，最大粒径为3mm，粒径1～3mm的颗粒占比为12％，1mm以下占88％，0.075mm以下占38％。
作为本实施例技术方案的进一步优选，所述快硬硫铝酸盐水泥强度等级不低于42.5。
作为本实施例技术方案的进一步优选，所述粉煤灰等级为III级。
作为本实施例技术方案的进一步优选，所述钢渣经过120℃烘干后粉磨，比表面积大于500m2/kg。
作为本实施例技术方案的进一步优选，所述高炉矿渣经过100℃烘干后粉磨，比表面积大于550m2/kg。
作为本实施例技术方案的进一步优选，所述碱激发材料为硅酸钠。
作为本实施例技术方案的进一步优选，所述石英砂的平均粒径为140μm，比表面积为210m2/kg。
本实施例还提供一种上述流动性固化土的制备方法，包括如下步骤：按比例称取废弃泥浆、废弃砂，搅拌4min后加入快硬硫铝酸盐水泥、粉煤灰、钢渣、高炉矿渣、碱激发材料、外加剂，再次搅拌均匀，即得所述流动性固化土。
对比例1
一种基于泥水盾构废弃泥浆和渣土的流动性固化土，以质量百分数计，由以下原料制成：废弃泥浆55％、废弃砂6％、快硬硫铝酸盐水泥13％、粉煤灰10％、钢渣6％、高炉矿渣6％、碱激发材料2％、外加剂2％；
其中，所述外加剂由以下原料混合制得：4g蓖麻油酸甘油硼酸、4g木质素磺酸钙、4g羧丙基纤维素、1.5g聚合氯化铝、1.5g聚合氯化铁。
作为本对比例技术方案的进一步优选，所述废弃泥浆由泥水盾构产生，含水率为75％，比重为1.15g/cm3，粒径小于0.075mm的颗粒占90％以上。
作为本对比例技术方案的进一步优选，所述废弃砂为泥水盾构施工旋流分离的产物，最大粒径为3mm，粒径1～3mm的颗粒占比为15％，1mm以下占85％，0.075mm以下占35％。
作为本对比例技术方案的进一步优选，所述快硬硫铝酸盐水泥强度等级不低于42.5。
作为本对比例技术方案的进一步优选，所述粉煤灰等级为III级。
作为本对比例技术方案的进一步优选，所述钢渣经过110℃烘干后粉磨，比表面积大于500m2/kg。
作为本对比例技术方案的进一步优选，所述高炉矿渣经过90℃烘干后粉磨，比表面积大于550m2/kg。
作为本对比例技术方案的进一步优选，所述碱激发材料为偏高岭土。
作为本对比例技术方案的进一步优选，所述石英砂的平均粒径为120μm，比表面积为210m2/kg。
本对比例还提供一种上述流动性固化土的制备方法，包括如下步骤：按比例称取废弃泥浆、废弃砂，搅拌2min后加入快硬硫铝酸盐水泥、粉煤灰、钢渣、高炉矿渣、碱激发材料、外加剂，再次搅拌均匀，即得所述流动性固化土。
对比例2
一种基于泥水盾构废弃泥浆和渣土的流动性固化土，以质量百分数计，由以下原料制成：废弃泥浆55％、废弃砂6％、快硬硫铝酸盐水泥13％、粉煤灰10％、钢渣6％、高炉矿渣6％、碱激发材料2％、外加剂2％；
其中，所述外加剂由以下原料混合制得：24g石英砂、4g蓖麻油酸甘油硼酸、4g木质素磺酸钙、4g羧丙基纤维素。
作为本对比例技术方案的进一步优选，所述废弃泥浆由泥水盾构产生，含水率为75％，比重为1.15g/cm3，粒径小于0.075mm的颗粒占90％以上。
作为本对比例技术方案的进一步优选，所述废弃砂为泥水盾构施工旋流分离的产物，最大粒径为3mm，粒径1～3mm的颗粒占比为15％，1mm以下占85％，0.075mm以下占35％。
作为本对比例技术方案的进一步优选，所述快硬硫铝酸盐水泥强度等级不低于42.5。
作为本对比例技术方案的进一步优选，所述粉煤灰等级为III级。
作为本对比例技术方案的进一步优选，所述钢渣经过110℃烘干后粉磨，比表面积大于500m2/kg。
作为本对比例技术方案的进一步优选，所述高炉矿渣经过90℃烘干后粉磨，比表面积大于550m2/kg。
作为本对比例技术方案的进一步优选，所述碱激发材料为偏高岭土。
作为本对比例技术方案的进一步优选，所述石英砂的平均粒径为120μm，比表面积为210m2/kg。
本对比例还提供一种上述流动性固化土的制备方法，包括如下步骤：按比例称取废弃泥浆、废弃砂，搅拌2min后加入快硬硫铝酸盐水泥、粉煤灰、钢渣、高炉矿渣、碱激发材料、外加剂，再次搅拌均匀，即得所述流动性固化土。
对比例3
一种基于泥水盾构废弃泥浆和渣土的流动性固化土，以质量百分数计，由以下原料制成：废弃泥浆55％、废弃砂6％、快硬硫铝酸盐水泥13％、粉煤灰10％、钢渣6％、高炉矿渣6％、碱激发材料2％、外加剂2％；
其中，所述外加剂由以下原料混合制得：24g石英砂、4g羧丙基纤维素、1.5g聚合氯化铝、1.5g聚合氯化铁。
作为本对比例技术方案的进一步优选，所述废弃泥浆由泥水盾构产生，含水率为75％，比重为1.15g/cm3，粒径小于0.075mm的颗粒占90％以上。
作为本对比例技术方案的进一步优选，所述废弃砂为泥水盾构施工旋流分离的产物，最大粒径为3mm，粒径1～3mm的颗粒占比为15％，1mm以下占85％，0.075mm以下占35％。
作为本对比例技术方案的进一步优选，所述快硬硫铝酸盐水泥强度等级不低于42.5。
作为本对比例技术方案的进一步优选，所述粉煤灰等级为III级。
作为本对比例技术方案的进一步优选，所述钢渣经过110℃烘干后粉磨，比表面积大于500m2/kg。
作为本对比例技术方案的进一步优选，所述高炉矿渣经过90℃烘干后粉磨，比表面积大于550m2/kg。
作为本对比例技术方案的进一步优选，所述碱激发材料为偏高岭土。
作为本对比例技术方案的进一步优选，所述石英砂的平均粒径为120μm，比表面积为210m2/kg。
本对比例还提供一种上述流动性固化土的制备方法，包括如下步骤：按比例称取废弃泥浆、废弃砂，搅拌2min后加入快硬硫铝酸盐水泥、粉煤灰、钢渣、高炉矿渣、碱激发材料、外加剂，再次搅拌均匀，即得所述流动性固化土。
对实施例1～3及对比例1～3制备得到的流动性固化土进行性能测试，具体如下：
(1)无侧限抗压强度试验：将制备得到的流动性固化土放入温度20℃、相对湿度≥90％的标准养护室进行养护，参照JTG 3430-2020测定7d、14d、28d、90d的无侧限抗压强度。测试结果见表1。
表1
Figure BDA0003479871500000111
(2)早期开裂试验：将制备得到的流动性固化土置于长方形平板(规格根据实际需要选取)上，随后在20℃、相对湿度60％左右的试验室内风扇吹干，保证平板上方风速为4.5m/s，24h后观测裂缝数量，并计算开裂面积。测试结果见表2所示。
表2
Figure BDA0003479871500000121
(3)自然风化试验：将实施例1与对比例1～3制备得到的流动性固化土各自准备两份，分别标准养护14d后，随后将各组别中的其中一份在室内继续养护至90d，另一份在室外环境中自然风化至90d，随后参照JTG 3430-2020测定90d的无侧限抗压强度。测试结果见表3所示。
表3
Figure BDA0003479871500000122
从表1～表3的测试结果可以看到，本发明各实施例制备得到的流动性固化土的无侧限抗压强度、抗开裂、自然风干性能均较好。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于泥水盾构废弃泥浆和渣土的流动性固化土，其特征在于，以质量百分数计，由以下原料制成：废弃泥浆50～60％、废弃砂5～10％、快硬硫铝酸盐水泥10～20％、粉煤灰10～15％、钢渣4～8％、高炉矿渣4～8％、碱激发材料2～5％、外加剂1～3％；
其中，所述外加剂由以下原料混合制得：20～30份石英砂、3～8份蓖麻油酸甘油硼酸、3～8份木质素磺酸钙、3～8份羧丙基纤维素、1～3份聚合氯化铝、1～3份聚合氯化铁。
2.根据权利要求1所述的一种基于泥水盾构废弃泥浆和渣土的流动性固化土，其特征在于，所述废弃泥浆由泥水盾构产生，含水率为75～85％，比重为1.15～1.26g/cm3，粒径小于0.075mm的颗粒占90％以上。
3.根据权利要求1所述的一种基于泥水盾构废弃泥浆和渣土的流动性固化土，其特征在于，所述废弃砂为泥水盾构施工旋流分离的产物，最大粒径为3mm，粒径1～3mm的颗粒占比为10-20％，1mm以下占80～90％，0.075mm以下占30～40％。
4.根据权利要求1所述的一种基于泥水盾构废弃泥浆和渣土的流动性固化土，其特征在于，所述快硬硫铝酸盐水泥强度等级不低于42.5。
5.根据权利要求1所述的一种基于泥水盾构废弃泥浆和渣土的流动性固化土，其特征在于，所述粉煤灰等级为III级。
6.根据权利要求1所述的一种基于泥水盾构废弃泥浆和渣土的流动性固化土，其特征在于，所述钢渣经过100～120℃烘干后粉磨，比表面积大于500m2/kg。
7.根据权利要求1所述的一种基于泥水盾构废弃泥浆和渣土的流动性固化土，其特征在于，所述高炉矿渣经过90～100℃烘干后粉磨，比表面积大于550m2/kg。
8.根据权利要求1所述的一种基于泥水盾构废弃泥浆和渣土的流动性固化土，其特征在于，所述碱激发材料选自偏高岭土、硅酸钠、明矾石或赤泥中的一种或多种。
9.根据权利要求1所述的一种基于泥水盾构废弃泥浆和渣土的流动性固化土，其特征在于，所述石英砂的平均粒径为100～150μm，比表面积为210m2/kg。
10.一种权利要求1～9任一项所述流动性固化土的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：按比例称取废弃泥浆、废弃砂，搅拌2～4min后加入快硬硫铝酸盐水泥、粉煤灰、钢渣、高炉矿渣、碱激发材料、外加剂，再次搅拌均匀，即得所述流动性固化土。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115557774A (zh) * 2022-12-05 2023-01-03 中国市政工程华北设计研究总院有限公司 一种固化高含水率盾构渣土的道路路基材料及其制备方法
CN116283125A (zh) * 2023-01-30 2023-06-23 江苏科技大学 一种用于基坑侧壁回填流动化土及其制备方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106977153A (zh) * 2017-03-08 2017-07-25 中交第二航务工程局有限公司 采用盾构废弃泥浆制备的盾构同步注浆浆液及其施工方法
CN109734395A (zh) * 2019-01-21 2019-05-10 中铁十四局集团大盾构工程有限公司 一种含泥水盾构废弃泥浆的同步砂浆及其制备方法
CN110204229A (zh) * 2019-05-13 2019-09-06 深圳申佳原环保科技有限公司 一种盾构泥浆胶凝材料及其制备方法和应用

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106977153A (zh) * 2017-03-08 2017-07-25 中交第二航务工程局有限公司 采用盾构废弃泥浆制备的盾构同步注浆浆液及其施工方法
CN109734395A (zh) * 2019-01-21 2019-05-10 中铁十四局集团大盾构工程有限公司 一种含泥水盾构废弃泥浆的同步砂浆及其制备方法
CN110204229A (zh) * 2019-05-13 2019-09-06 深圳申佳原环保科技有限公司 一种盾构泥浆胶凝材料及其制备方法和应用

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
石振明等: "泥水盾构隧道废弃泥浆改性固化及强度特性试验", 《工程地质学报》 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115557774A (zh) * 2022-12-05 2023-01-03 中国市政工程华北设计研究总院有限公司 一种固化高含水率盾构渣土的道路路基材料及其制备方法
CN116283125A (zh) * 2023-01-30 2023-06-23 江苏科技大学 一种用于基坑侧壁回填流动化土及其制备方法

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