淺談河道淤泥填筑路基效益分析

羨雪穎

（天津市市政工程研究院,天津市300074）

0 引言

淤泥是粘土礦物等細小顆粒在粒間靜電力和分子引力的作用下，在海洋或湖泊地區(qū)等緩慢的流水環(huán)境中發(fā)生沉積所形成的絮狀和蜂窩狀結(jié)構(gòu)，其工程性質(zhì)復雜，產(chǎn)生量巨大，大多含有一定的污染物。隨著淤泥產(chǎn)生量的逐年增加，海拋和陸地填埋已經(jīng)不能有效解決疏浚泥的處理問題。因此，淤泥的資源化、無害化利用在某些地區(qū)已成為限制和制約當?shù)亟?jīng)濟發(fā)展的重要因素和必須要解決的問題。另一方面，隨著經(jīng)濟的高速發(fā)展，我國的公路交通事業(yè)發(fā)展迅速，需要大量的填土。這些填土材料一般通過耕地開挖、河床采砂、開山采石(土)等方式取得，比如，我國每年開采砂石約為15億t，而這些取材方式毀壞了環(huán)境，造成了破壞。若能將疏浚淤泥轉(zhuǎn)化為土資源進行改良，用于公路路堤填筑，既可以滿足公路建設的用土需求，促進經(jīng)濟建設發(fā)展，又能大量減少廢棄淤泥量，解決占地、環(huán)境污染問題,以及人民生產(chǎn)、生活、安全問題。

結(jié)合天津大沽河淤泥的實際情況，在國內(nèi)外淤泥處置研究狀況和工程實例的基礎上，以淤泥經(jīng)過處置后能夠用于路基填料為目標展開研究，并結(jié)合現(xiàn)場實際情況選擇合理的施工方法和施工機械，進行現(xiàn)場試驗路鋪筑，對河道淤泥填筑路基效益進行分析。

1 不同含水量淤泥所適宜的處治方法

根據(jù)河道淤泥物理力學性質(zhì)的分析，我們得出河道淤泥用于路基填筑因含水量不同，需要有不同的處置方法。

1.1 中、低含水量河道淤泥處置技術(shù)

1.1.1建筑廢料處治河道淤泥

近年來，在國民經(jīng)濟的持續(xù)增長和國家擴大內(nèi)需啟動消費等政策的引導下，我國的建筑業(yè)進入了新的增長周期，大量建筑物的建造、翻新和拆除產(chǎn)生了大量的建筑廢料，部分磚塊、混凝土塊等建筑廢料被處理磨碎成小顆粒以便于回收再利用。此種建筑廢料具有顆粒表面開口孔隙多，吸水能力強，粘聚性低等特點，與淤泥拌混后可以有效吸收淤泥顆粒間多余的水分，降低淤泥的含水量，提高淤泥的承載力。

1.1.2優(yōu)質(zhì)土處治河道淤泥

土是目前公路填方路基施工中的常用材料，其來源廣泛，施工方便，價格便宜，較易得到。在遠離城市不宜獲得建筑廢料且土資源豐富的地區(qū)可用土作為淤泥的摻加料來改善淤泥的力學性質(zhì)。

1.1.3石灰處治河道淤泥

用石灰處治河道淤泥，是將石灰作為固化劑摻入淤泥，與淤泥中的自由水發(fā)生水化反應，生成各種水化物，水化物由凝膠狀態(tài)逐漸轉(zhuǎn)變成較穩(wěn)定的結(jié)晶體，填充至淤泥土顆粒的孔隙中，形成堅固的骨架，增強淤泥的強度。

1.2 高含水量河道淤泥處置技術(shù)

高含水量河道淤泥是指在河道清淤工程中由挖掘機械直接從河床中挖上來的淤泥，含水量通常在40%～60%左右，含水量較大，不適宜用中低含水量淤泥的處治方法進行處治，需要找到既能快速降低含水量又能有效提高其承載能力的淤泥處置方法。近年來，越來越多的使用石灰和粉煤灰做穩(wěn)定劑穩(wěn)定各種粒料，土在公路工程中的應用越來越廣泛。粉煤灰通常含有較高水分，用二灰來處治淤泥并不能使淤泥材料的含水量得到有效降低，而垃圾爐渣中的活性有效成分與粉煤灰相類似，本身含水量較低，且有較好的吸水能力。若用垃圾爐渣代替粉煤灰，與石灰聯(lián)合處治高含水量淤泥，既可有效降低淤泥的含水量，又可通過石灰垃圾爐渣與淤泥的物理化學反應提高其承載能力。

2 河道淤泥填筑路基產(chǎn)生的費用組成

為驗證這些材料的實際工程性能及河道淤泥填筑路基的施工工藝，在天津市港中路工程項目及津南區(qū)葛萬公路改建工程項目上修建了試驗路段，分別進行了石灰（6%石灰摻量）處治淤泥、建筑廢料（35%建筑廢料摻量）處治淤泥作為道路路基填料的性能檢測，結(jié)果表明了河道淤泥填筑路基的工程技術(shù)可行性及經(jīng)濟合理性。

河道淤泥填筑路基產(chǎn)生的費用組成主要有：

（1）材料費

材料單價分析見表1。

表1 河道淤泥填筑路基材料費（厚度20 cm）

（2）管理費[3]

管理費分析見表2。

表2 河道淤泥填筑路基管理費（厚度20 cm）

（3）機械費（包括挖掘機、拌合機、推土機、平地機、壓路機等[3]）

機械費分析見表3。

表3 河道淤泥填筑路基機械費（厚度20 cm）

（4）人工費

人工費分析見表4。

表4 河道淤泥填筑路基人工費（厚度20cm）

3 河道淤泥填筑路基經(jīng)濟效益分析

不同淤泥處理與戧灰土基的經(jīng)濟指標對比見表5。目前，天津市河道清淤所產(chǎn)生的淤泥數(shù)量巨大，并且存在二次污染的危險，極易對周圍環(huán)境及居民產(chǎn)生危害，這些問題都急需解決，按常用方法處理淤泥所需費用是巨大的。通過以上對不同淤泥處治方法與戧灰土基的經(jīng)濟指標對比，發(fā)現(xiàn)利用處治淤泥填筑路基在公路建設方面節(jié)省了購買土方費用，在河道清淤工程方面節(jié)省了大量的淤泥占地費用、淤泥填埋場修建及管理費用等，所以河道淤泥填筑路基既能變廢為寶，又可節(jié)省占用土地費用，具有巨大的經(jīng)濟效益。

（1）按目前西青大沽河淤泥堆積情況和全國沿海城市河道淤泥堆積形勢，我們擁有大量淤泥資源可以加以利用。如何在河道淤泥處理經(jīng)驗技術(shù)基礎上，進一步提高路基強度和節(jié)省填筑資源，不僅關(guān)系到數(shù)額巨大的建設資金的使用效益，還將對整個道路網(wǎng)整體服務質(zhì)量產(chǎn)生重要影響。因此，開展淤泥處理研究，利用處理后的淤泥材料代替原戧灰土基有著非常重要的現(xiàn)實意義。

（2）利用處理后的淤泥材料代替原戧灰土基，從試驗路的各項性能指標來看，均滿足規(guī)范的要求。因此，運用6%生石灰粉穩(wěn)定，50%土穩(wěn)定，35%建筑廢料穩(wěn)定或者是石灰爐渣綜合穩(wěn)定材料作為道路的底基層，從眼前建設成本和長遠的養(yǎng)護維修都具有重要的意義。

（3）從整體高度上講，利用河道淤泥填筑路基處理技術(shù)可以同時解決我國沿海產(chǎn)生的大量廢棄淤泥的處理問題和淤泥海洋拋泥造成的環(huán)境污染問題，解決工程建設用土的問題。因此，淤泥的資源化利用技術(shù)是保護資源、環(huán)境的創(chuàng)新技術(shù),具有廣闊的應用前景。

4 河道淤泥填筑路基社會效益分析

利用河道淤泥作為路基填筑材料，不但具有明顯的經(jīng)濟效益，而且具有巨大的社會效益。

4.1 減少環(huán)境污染，提高生活質(zhì)量

淤泥富含微生物、病原體、病毒等，具有較強的污染性質(zhì)，如不能對其進行妥善處理極易造成二次污染，將對居民的生產(chǎn)生活產(chǎn)生不良影響。利用河道淤泥填筑路基不僅可以為公路建設提供廉價的筑路材料,更能夠減少環(huán)境污染,美化環(huán)境,從而有效地預防因河道淤泥而引起的各種疾病,同時能夠增強人們的環(huán)保和節(jié)能意識,更新舊的觀念,加快環(huán)境治理步伐,促進人們生活環(huán)境的改善和生活水平的提高,從而推動整個社會精神文明建設的發(fā)展。

4.2 推廣環(huán)保和科技創(chuàng)新理念

河道淤泥填筑路基技術(shù)的研究和推廣，使技術(shù)走進普通群眾中間，使環(huán)保理念更好地呈現(xiàn)在每一個公民的眼前，社會群體在感受到科技力量的同時更能切身體會和感受到環(huán)保理念的貫徹和實施，有利于提高社會對環(huán)保理念和科技創(chuàng)新的認識，有利于推廣環(huán)保先行、科技推動人民生活的觀念，使更多社會群體和個人在了解科技力量的強大的同時更好地投身到環(huán)保事業(yè)當中。粘度瀝青對減少車轍非常有效。生產(chǎn)瀝青混合料時要嚴格控制瀝青用量，適當增大粉膠比，瀝青的用量超過最佳用量的0.3%～0.5%以上對車轍將會有很大影響。合理調(diào)整級配，對密級配的瀝青混凝土而言，增大集料的粒徑對提高抗車轍能力有一定效果。

3.5沉陷的維修

能確定土基和基層已經(jīng)密實穩(wěn)定的則只修補面層，當土基或基層被破壞時，應先修補基層，再重鋪面層。市區(qū)瀝青路面的沉陷病害，多因人為破挖路面后留下的隱患造成的沉陷，對被開挖過的部位，認真檢查其回填材料和回填的密實情況，一般都要從路基、基層開始處理，必要時加鋪土工布，最后重新鋪設瀝青路面。

3.6 松散的維修

對已成松散狀的面層，應將松散部分全部挖除，將周邊鋸成規(guī)整形狀，并確保邊上無松動，清理干凈后掃上粘層油后重鋪面層。

4 結(jié)語

惠州市市區(qū)瀝青路面病害主要呈現(xiàn)以上種類，相應的處置維修具有它的特殊性和局限性。城市的快速擴張，無論是工作還是生活都對城市造成巨大的負擔，導致城市環(huán)境的惡化，特別是交通配套嚴重滯后于城市人口的需求，維護保養(yǎng)瀝青路面的意義更顯重要。鋪設新路面容易施工，要做到修舊如新很難。想要修得好，需做到“五要”：一要認真巡查道路狀況；二要正確分析病害成因；三要累積維修經(jīng)驗、采取措施得當；四要專業(yè)隊伍作業(yè)；五要認真負責、一絲不茍。隨著社會的發(fā)展，通過提高瀝青路面的質(zhì)量等級，不斷優(yōu)化市區(qū)的交通環(huán)境，人們普遍重視對瀝青路面的保護，將是控制瀝青路面病害產(chǎn)生的有效途徑。

[1]CJJ36-2006，城鎮(zhèn)道路養(yǎng)護技術(shù)規(guī)范[S].

[2]GB50092-96，瀝青路面施工及驗收規(guī)范[S].