7.4.2　作为沟槽回填材料中的应用

给排水管道沟槽回填为隐蔽工程，虽然施工工艺并不复杂，但管道沟槽回填施工操作面十分窄小，回填材料往往需要分层摊铺，且不易夯实。沟槽如果回填不当，路基难以稳定，给工程留下较大的质量隐患，严重时会造成路基沉陷、混凝土断板等病害。

7.4.2.1　沟槽回填工艺与回填材料

根据《给排水管道工程施工及验收规范》（GB 50268—2008），沟槽回填的施工工艺流程为：管道主体隐蔽验收、清理沟槽内杂物、分层摊铺、分层压实、隐蔽验收、下一层回填施工。回填材料不宜使用含有机物、淤泥、冻土及大于5 cm的砖、石等硬块。在一些管道薄弱部位，如塑料管刚性接口处、柔性管道基础处应采用中粗砂或细粒土进行回填。

目前，沟槽回填的常用材料是天然黄砂（中粗）。这些材料的过度开采和提取，不仅对环境产生较大影响，而且也会使自然资源枯竭。生活垃圾焚烧炉渣集料密度低、膨胀性小，可以用作沟槽回填材料使用。但是炉渣集料粒径分布较粗，强度较低，目前将炉渣集料直接进行沟槽回填的实体工程较少，多将炉渣集料磨细或与水泥、天然砂、回填土、飞灰、粉煤灰等材料混合后制备自流动控制性低强度材料（controlled low strength material，CLSM）进行沟槽回填。需要注意的是，在对炉渣集料进行沟槽回填的可行性进行分析时，不仅要对其强度性能、压实性能、是否损坏管道等方面进行评估，而且还要考虑炉渣集料的浸出液中有害物质对周围环境产生的影响。

7.4.2.2　炉渣集料的单独应用

在苏君明等的发明专利《以垃圾焚烧炉渣为原料的沟槽回填材料及其生产方法和应用》中，提出将垃圾原状炉渣经过磁选、筛分、粉碎、细筛分后，制备成粒径范围0.35～0.50 mm的炉渣细粉，用于进行道路工程和市政工程中的沟槽回填。在细筛分之前需要将炉渣集料的玻璃、木材、塑料等物质分选出来。

将磨细的炉渣细粉在沟槽两侧，对称分层回填至管顶500 mm以上，并逐层人工压实。回填施工完成后，需要使用钢钎插入法检验炉渣细粉的回填密实度，平均插入度应在20～50 mm范围内。

7.4.2.3　炉渣集料的复合应用

20世纪90年代开始，北美、韩国等国家地区开始采用CLSM材料进行管道回填。CLSM材料是一种具有自流动、自密实性质的水泥质材料，主要由水泥、废弃骨料（废旧混凝土、炉渣集料等）、粉煤灰和水等材料拌和而成。Lee等将原位土、炉渣集料、飞灰、水泥和水按一定比例掺配成具有一定强度的混合料（CLSM），这种混合料具有高流动性，无需夯实即可充分填充管沟空间，为管道提供均匀、连续的支撑。回填这种混合料的管道，受力和变形更小，更均匀，路面工后沉降较小。根据室内试槽测试结果，采用CLSM回填后，路面竖向沉降量约为0.88～2.41 mm，水平变形约为0.83～3.72 mm，均小于天然砂回填后的沉降。同时，CLSM的强度不高，方便日后开挖维修。

甄广印等提出以淤泥、炉渣集料、硫铝酸钙水泥制备CLSM，用于沟槽回填。这种CLSM材料的密实性、强度和浸出毒性是影响其沟槽回填可行性的关键因素。通过对CLSM进行扫描电镜试验发现，CLSM会发生火山灰反应形成致密的、低孔隙的微观结构，CLSM材料的无侧限抗压强度约为3.6～9.0 MPa。CLSM的固体废物毒性浸出试验（TCLP）表明，CLSM浸出液中的重金属累计含量非常低，远低于我国相关规范《危险废物鉴别标准：浸出毒性鉴别》（GB 5085.3—2007）中规定的限值。CLSM浸出液中的有机污染物（TOC）浓度约为365～635 mg/L。CLSM经过火山灰反应生成的絮状凝胶产物会将部分重金属和有机物封闭在CLSM孔隙内部，从而使得CLSM浸出液的重金属浓度和TOC浓度较低。