[发明专利]一种疏浚淤泥工业废渣复合固化轻质土及路基分层填筑施工方法

说明书

一种疏浚淤泥工业废渣复合固化轻质土及其路基分层填筑施工方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)固化轻质土原材料选用，脱水疏浚淤泥、废弃轮胎橡胶粉、工业废渣复合固化剂；(2)固化轻质土配合比设计：固化轻质土配合比是指其中的脱水疏浚淤泥、废弃轮胎橡胶粉、工业废渣复合固化剂和水所占的质量比例，脱水疏浚淤泥与废弃轮胎橡胶粉的掺入比(体积比)为80:20～60:40，复合固化剂掺量为4％～6％；(3)路基分层填筑施工：固化轻质土路基施工包括施工准备、拌和、摊铺、碾压、质检、养生和边坡防护。本发明有效解决生产、生活固体废弃物再生利用问题，同时减少天然土石方用量，产生资源节约与环境保护等功效。

技术领域

本发明属于岩土工程中的特殊土处治及路基施工技术领域，尤其涉及一种疏浚淤泥的工业废渣复合固化土及路基分层填筑施工方法。

背景技术

随着我国经济的持续发展，在各项生产、生活中，固体废弃物产出量逐年增加。例如，内河航道和海岸清淤工程产生了大量疏浚淤泥；废弃轮胎随汽车总量不断攀升而迅速增长；磷石膏(磷铵生产产生的工业废渣)排量为世界第3；每生产1吨纯碱要向外排放0.3吨碱渣(氨碱法制碱产生的工业废渣)。如对上述固体废弃物仅予抛方、堆填，而不予合理处治，则不仅会占用大量土地资源，而且将污染环境、破坏生态，制约社会可持续发展。

另一方面，我国公路与城市道路正进行大批的新建、改建与扩建，施工中大量开挖天然土石方而造成建材短缺和环境破坏。为解决当前道路建设中土石方需求问题并有效减缓固体废弃物激增趋势，已有诸多科研院校或研究机构的学者或研究人员将生产、生活固体废弃物视为“可再生资源”加以开发和利用，不仅实现了固体废弃物再生与工程应用的有机结合，而且能够满足当前“两型社会”关于生态环保和可持续发展的基本要求。

发明内容

本发明旨在克服现有技术之不足，提供一种疏浚淤泥工业废渣复合固化轻质土及其路基分层填筑施工方法，从而解决高含水率疏浚淤泥和工业废渣的合理处治问题，适用于各级公路与城市道路的路基填筑和底基层施工。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种疏浚淤泥工业废渣复合固化轻质土及其路基分层填筑施工方法，包括以下步骤

(1)固化轻质土原材料选用

脱水疏浚淤泥：内陆湖泊、河道、水塘以及滨海港口、航道、码头清淤整治产生的高含水率淤泥。采用透气真空快速泥水分离等技术措施处理后，使高含水率疏浚淤泥变为高液限黏土(含水量降至120％以内)。

废弃轮胎橡胶粉：主要为废弃轮胎经过粉碎处理后所获颗粒，外形为带有棱角的不规则形状，理化性质均匀稳定。选用10～20目废旧轮胎橡胶粉(粒径约1～ 2mm)，废旧轮胎橡胶粉中约含3％以上的纤维。堆积体密度约为0.5～0.6g/cm³。不去除废弃轮胎中的纤维和钢丝，直接粉碎后用作轻质混合土中的添加物，能提高轻质土的强度。

工业废渣复合固化剂：选定年均排量大和Ca²⁺有效成分高的磷石膏和碱渣为主要原料，矿渣和粉煤灰为辅助材料。粉状磷石膏(粒径约0.15mm)，主要化学成分为二水硫酸钙(CaSO₄·2H₂O)，含量达70～90％左右。碱渣(比表面积大于 450m²/kg的微粉)，含有大量的CaCO₃、CaSO₄、CaCl₂和SiO₂等可化学固化疏浚淤泥的有效成分。

在固化剂配方设计中，充分发挥各型工业废渣的独特理化特性，包括磷石膏对矿渣和粉煤灰的硫铝酸盐激发作用和碱渣对矿渣和粉煤灰的碱激发作用等。以固化时间和早期强度为评价指标，研发出工业废渣复合型土壤固化剂，其组分最佳/推荐配合比为：磷石膏12～30％，碱渣20～50％，矿渣0～30％，粉煤灰0～ 20％，外加剂0～5％。

(2)固化轻质土配合比设计