土压平衡盾构掘进开挖会造成大量渣土外排，渣土不仅占用地表施工空间、影响施工进度，而且运输过程中需要消耗大量人力物力，造成资源浪费和城市环境的破坏。与此同时，为了控制壁后空隙引发的地层沉降，盾构掘进时要进行同步注浆，同步注浆浆液的配制需要消耗大量的原材料。将盾构渣土在同步注浆中进行再利用，不仅可以节省材料成本，而且解决了资源浪费和环境破坏问题。基于此，本文通过大量室内试验研究了盾构渣土的掺入对注浆材料浆液性能的影响规律及其内在机理，并提出了黏质粉土地层盾构渣土的同步注浆再利用方案。本文研究的主要成果如下：
　　(1)提出了同步注浆材料浆液性能(流动性、稳定性和强度)测试方法。流动性指标考虑初始值和经时损失情况，通过稠度试验、坍落度试验和流动锥试验来测试；稳定性指标包括材料稳定性和体积稳定性，通过泌水试验和固结收缩试验来测试；强度指标综合短期强度和长期强度，通过凝结时间测定试验和抗压强度测定试验来测试。
　　(2)探明了盾构渣土的掺入对浆液性能的影响规律及内在机理。通过盾构渣土以不同原材料组分掺入注浆材料的形式，得到了盾构渣土掺量对浆液性能的影响规律：1)盾构渣土掺入粉煤灰对流动性和强度产生不利影响，稳定性小幅提高；2)盾构渣土掺入膨润土改善了流动性，强度基本不变，但稳定性大幅削弱；3)盾构渣土掺入粉细砂提高了稳定性，增强了强度，但流动性严重损失。通过对注浆材料进行含水率、溶解性固体总量、断面不平整度和硬脆性的测试，发现了渣土掺入对注浆材料含水率和颗粒团聚程度的影响是流动性变化的重要原因，对试块密闭性和硬脆性的影响是强度变化的重要原因。
　　(3)研发出了施工可用的盾构渣土同步注浆再利用方案。基于对浆液性能变化机理的认识，探明了浆液性能的改善方案，即在流动性能不佳时上调水灰比，在强度性能不够时提高水泥用量。基于此，对浆液性能进行配比优化调整，得到了各项指标均满足要求的渣土再利用配比方案。通过XRD和SEM的微观分析发现盾构渣土充当骨料时比粉细砂更有助于水化反应的进行，论证了盾构渣土充当骨料的可行性。盾构渣土同步注浆再利用方案能节省约30%的材料成本，对资源回收和环境保护均有所裨益。