垃圾在市政工程中的应用研究论文_吕林

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摘要:随着我国城市的快速发展,环境污染、生态破坏问题的日益突出,建筑资源短缺问题日益严重,致使市政工程的建设成本大幅增加,工程质量也有所降低。近年来,国家不断出台相关文件,不断加强环境保护措施,加快促进经济绿色、循环和低碳发展,努力构建资源节约型和环境友好型社会。十九大报告中提出,必须坚持节约优先、保护优先、自然恢复为主的方针,形成节约资源和保护环境的空间格局、产业结构、生产方式、生活方式,还自然以宁静、和谐、美丽。建立健全绿色低碳循环发展的经济体系,推进资源全面节约和循环利用。在资源开发与节约中,把节约放在优先位置,以最少的资源消耗支撑经济社会持续发展。

关键词:垃圾;市政工程;应用

一、建筑垃圾概述和危害

1、建筑垃圾的概述

建筑垃圾是指发生在个人或者其他相关单位组织对各种建筑物进行建设建造或拆迁拆除等工程作业中所产生的渣土、废料以及其他的废弃物。据有关统计,目前,城市生活垃圾接近一半都为建筑垃圾,我国是建筑垃圾年均2.0~2.2亿t的生产国,每年平均增长率为10%~15%。经预测,至2030年,7亿多吨建筑垃圾的数量将是一个令人震惊的数字,同时上述计算也只是一个粗略大概得出的统计数据。在现实生活中,为了逃避惩罚,许多企业往往在建筑垃圾产生后,直接将其放置在旷野外,因此,建筑垃圾真正的数量要比预测公布的多。处理建筑垃圾是一件重要的事情,对国家的发展和社会的进步有不小的影响,应对其进行充分的考虑。

2、建筑垃圾的危害

如果建筑垃圾不能有效地进行管理或是利用,长此以往,建筑垃圾将会非常严重地影响甚至威胁我们的环境,产生其他方面的问题,这些风险主要体现在以下几个方面。

(1)建筑垃圾会侵占大量的耕地,同时破坏土壤质量。中国是一个农业大国,我国土壤土地的重要性是显而易见的,但主要的建筑垃圾处理方式是埋入地下处理,这种处理方式将侵害大量的土地。此外,随意埋入地下的处理方式使建筑垃圾或将造成严重的环境污染,建筑垃圾中难以降解的聚合物如橡胶、涂料等,它们将直接或间接地影响土质,甚至危害地下水的安全。

(2)建筑垃圾会产生污染空气的有害气体。建筑垃圾堆放的场地内有大量的废石膏,其中还有活性的硫酸盐,在厌氧的条件下,会形成有难闻味道的H2S气体,其毒性强,对人体、环境极不友好。此外,在厌氧条件下,木材和废纸产生可溶性木质素,木质素分解成挥发性有机酸,在空气中蒸发,遇水发生化学反应,形成酸雨。

(3)建筑垃圾直接影响城市的面貌。大多数中国的垃圾填埋场位于郊区或乡下,执法人员在该地区的监管能力较低,建筑垃圾直接堆放,严重影响城市面貌。在大多数情况下,建筑垃圾的运输不使用封闭式运输车辆,导致建筑垃圾粉尘飘飞,城市形象大大受损。

二、建筑垃圾的分类

1、土方开挖类。来源于建筑物的基础及地下部分的开挖,可细分为浅表层和深层。浅表层可以用来做园林绿化用种植土壤,深层的可以作为绿化造型胚胎土以及道路半刚性基础用材料。

2、建筑物、构筑物拆除类。建筑物和构筑物拆除主要产生砖、石、混凝土块、钢铁、木材、石膏等。通常钢铁、木材类是易回收利用的材料,但砖石、砂浆、混凝土块、石膏等固体废弃物不易处理,既占用空间又容易造成环境污染,是本文重点研究的对象。

3、城市道路开挖。主要产生沥青拌合料、水泥稳定碎石、石灰土等。目前我国已尝试并推广采用道路再生方法对此类垃圾进行处理,取得好的成果。

4、工程建设产生的废弃物。砂石料、混凝土废料等,这种垃圾的性质等同于建筑物、构筑物拆除类。

三、建筑垃圾分拣加工

拆迁现场将建筑物用破碎锤等工具破碎后初步分拣,分离混凝土块(含石块)、建筑碎砖、粉煤灰砌块、沙砾(含少量泥土、石膏等易破碎或较细颗粒物),并分别运输存放。混凝土块(含石块)采用破碎机进一步破碎,电磁分离钢铁杂质,用筛分设备筛分得到较大粒径集料,然后二次破碎并筛分得到各粒径的集料;建筑碎砖也是通过以上工艺粉碎得到集料;粉煤灰砌块可以再回收制作新砌块;沙砾(含少量泥土、石膏等易破碎或较细颗粒物)直接送到施工场地进行路拌施工处理。

四、建筑垃圾在市政道路中的应用

建筑垃圾在市政道路中的应用分为两部分,一部分为道路路基中的应用,另一部分为道路基层中的应用。

1、道路路基中的应用

对于路床底面以下0~2m深度的路基,建筑垃圾应进行筛分破碎的加工工艺,最大粒径≤100mm。应分层填筑,填筑压实厚度应<200mm,采用≥20t的振动压路机,要求每一层压实后表面应密实。

对于路床底面2m以下深度的路基,建筑垃圾应进行筛分但不进行加工破碎。应分层填筑,最大粒径≤1250mm,填筑压实厚度应<250mm,采用≥22t的振动压路机,要求每一层压实后表面应密实。

2、道路基层中的应用

建筑垃圾用于道路基层时,必须用水泥进行稳定处理。建筑垃圾一般压碎值>26%,水泥稳定建筑垃圾土不能用于快速路和主干道等级道路的基层,只能用于主干路路面底基层、次干路路面下基层或底基层、支路基础或底基层材料。用于道路底基层时,根据规范要求的抗压强度选取合适水泥掺量和适用范围,如表1所示。

表1 水泥掺量与抗压强度关系及适用范围

注:压实度为96%。

如抗压强度较低时,可通过级配中掺入一定量的碎石,提高其抗压强度,碎石掺入量宜为40%以上。

五、建筑垃圾在市政管道中的应用

建筑垃圾在市政管道中的应用分为两个部分,一部分为管道基础中的应用,另一部分为管道沟槽回填中的应用。

1、管道基础的应用

在管道基础中,可采用Ⅲ类、Ⅳ类建筑垃圾进行整平碾压后,要求压实度≥95%且满足管道基础承载力要求,钢筋混凝土管道基础的地基承载力特征值fak≥100kPa,HDPE双壁波纹管管道基础的地基承载力特征值fak≥80kPa。

2、管道沟槽回填中的应用

在管道沟槽回填及检查井周边回填时,可采用Ⅰ类、Ⅱ类、Ⅲ类建筑垃圾进行回填,其中HDPE双壁波纹管管道两侧及管顶50cm采用Ⅰ类建筑垃圾回填,其余采用Ⅱ类、Ⅲ类建筑垃圾根据道路要求回填至道路路基顶面;混凝土排水管道及检查井周边可采用Ⅱ类、Ⅲ类建筑垃圾进行回填,满足规范压实度要求。

六、建筑垃圾在特殊地基处理中的应用

特殊地基在市政工程中经常遇见,建筑垃圾在湿陷性黄土地区处理、湿软地基处理中得到广泛应用,采用垫层法、强夯置换法、挤密桩法、粉喷桩和碎石桩、抛石挤淤等方法,处理特殊地基时都可以全部或部分使用建筑垃圾。

结束语

实现建筑垃圾的科学管理,是建设生态文明,实现美好中国的有效途径。减少建筑垃圾并使其成为材料循环中的一环。在项目建设全过程中,应充分发挥政府以及各部门的作用,以增强我国建筑垃圾回收利用的能力。但在处理过程中发现的问题也应积极克服,使效果进一步完善。

参考文献:

[1]庞永师,杨丽.建筑垃圾资源化处理对策研究.建筑科学,2006,22(1).

[2]肖绪文,冯大阔,田伟.我国建筑垃圾回收利用现状及建议.施工技术,2015,44(10).

论文作者:吕林

论文发表刊物:《基层建设》2019年第27期

论文发表时间:2020/1/18

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