建筑廢棄物在路基填料中的應(yīng)用

隨著我國城鎮(zhèn)建設(shè)的深入發(fā)展，建筑廢棄物的產(chǎn)生量也逐漸增多，如何合理利用這些建筑廢棄物成為人們普遍關(guān)注的問題。降低建筑廢棄物對環(huán)境影響最重要的手段是將其重新進(jìn)行利用，本文針對建筑廢棄物在某高速公路路基填筑中的應(yīng)用進(jìn)行研究。1、建筑廢棄物材料特性性能分析1.1建筑廢棄物的外觀特征本研究的主要對象是工業(yè)和民用建筑有關(guān)的廢棄物，其成分較復(fù)雜，主要為混凝土塊、砂漿、磚塊、灰渣、渣土、木塊等，整體均勻性較差，因顆粒之間有架空現(xiàn)象致使顆粒間的空隙較大。1.2建筑廢棄物物理力學(xué)性能根據(jù)建筑廢棄物特點(diǎn)以及路基填料的要求，對樣品開展顆粒分析、最大干密度、最佳含水率、有機(jī)質(zhì)含量、承載比（CBR）室內(nèi)試驗(yàn)，以掌握建筑廢棄物的物理力學(xué)性能。（1）采用篩分法進(jìn)行顆粒分析，篩分結(jié)果如圖1所示。圖1篩分結(jié)果由篩分結(jié)果可看出，建筑廢棄物中細(xì)粒含量少，超過40?mm的顆粒占30%~40%，超過150?mm的顆粒約占10%~15%，建筑廢棄物顆粒不均勻。（2）采用室內(nèi)重型擊實(shí)試驗(yàn)方法，建筑廢棄物最大干密度在1.88~1.93?g/cm3之間，最佳含水率為9.0%~12.3%，可為路基現(xiàn)場壓實(shí)度控制提供依據(jù)。（3）經(jīng)試驗(yàn)有機(jī)質(zhì)含量為0.7%~1.2%，可以用于填筑路基。（4）通過承載比（CBR）試驗(yàn)，計(jì)算得出建筑廢棄物承載比（CBR）值為28.4%，滿足規(guī)范對填筑材料最小承載比大于8%的要求。2、施工工藝關(guān)鍵控制環(huán)節(jié)建筑廢棄物顆粒不均勻會直接影響路基填筑的壓實(shí)效果，為合理利用建筑廢棄物，超粒徑顆粒須經(jīng)加工破碎后方可用于路基填筑。由于建筑廢棄物的成分復(fù)雜、顆粒不均勻等特性，不能參照填土路基、填石路基的壓實(shí)工藝，故綜合考慮壓實(shí)效果、環(huán)境影響等因素，設(shè)計(jì)3個不同壓實(shí)方案。2.1破碎在利用建筑廢棄物前，對混凝土塊、磚塊等超粒徑材料進(jìn)行破碎，將其最大粒徑控制在150?mm以內(nèi)。2.2碾壓方案選擇針對建筑廢棄物特性設(shè)計(jì)3種不同的路基填筑組合壓實(shí)方案，分析結(jié)果見表1。表1不同壓實(shí)方案對比分析2.3含水率控制建筑廢棄物成分較復(fù)雜，施工時應(yīng)嚴(yán)格控制含水率?，F(xiàn)場施工時，含水率在最佳含水率基礎(chǔ)上增加1%，以彌補(bǔ)過程中的水分散失，使用灑水車及時補(bǔ)水，補(bǔ)水后應(yīng)悶料3~5?h，以確保水分滲透建筑廢棄物底部，保證各部分水均勻。3、建筑廢棄物填筑路基的路用性能驗(yàn)證經(jīng)分析比較適用范圍、經(jīng)濟(jì)因素、環(huán)境污染等因素后，采用方案三重型碾壓與沖擊碾壓組合方式進(jìn)行壓實(shí)。碾壓后進(jìn)行壓實(shí)度、固體體積率、地質(zhì)雷達(dá)檢測、沉降量控制等項(xiàng)目的質(zhì)量檢測，以驗(yàn)證建筑廢棄物的路用性能。3.1現(xiàn)場檢測壓實(shí)度壓實(shí)度代表路基材料壓實(shí)后的密實(shí)狀況，是路基施工質(zhì)量控制的關(guān)鍵指標(biāo)。采用灌砂法進(jìn)行檢測，檢測結(jié)果顯示該指標(biāo)在95%~98%之間，滿足路基壓實(shí)度的技術(shù)要求。3.2固體體積率固體體積率是固體顆粒的體積占總體積的百分比，反映了填筑材料的致密程度。在現(xiàn)場開挖試坑，利用灌砂法測定開挖試洞的體積，將挖出的材料烘干后用排水法測定固體體積。通過試驗(yàn)得出固體體積率控制范圍80%~85%，壓實(shí)后測得結(jié)果為81.2%~85.3%，滿足試驗(yàn)段控制指標(biāo)要求。

3.3地質(zhì)雷達(dá)檢測在建筑廢棄物路基段采用地質(zhì)雷達(dá)進(jìn)行檢測，該法通過分析回波的振幅、波速和波形特征來判斷路基的回填質(zhì)量。地質(zhì)雷達(dá)檢測建筑廢棄物填筑路基試驗(yàn)數(shù)據(jù)如圖2所示。圖2建筑廢棄物路基試驗(yàn)數(shù)據(jù)（計(jì)算機(jī)截圖）分析試驗(yàn)數(shù)據(jù)得出結(jié)論如下。（1）雷達(dá)回波同相軸較連續(xù)，相對平整且波形規(guī)則無間斷，反映路基分層壓實(shí)較均勻，未出現(xiàn)沉陷、隆起等現(xiàn)象。（2）各條數(shù)據(jù)剖面中，回波能量較弱、較均勻，無波幅、波寬明顯變化區(qū)域（條帶狀、團(tuán)塊狀異常），表明路基填料均勻。（3）數(shù)據(jù)剖面中未見雙曲線狀、不規(guī)則弧狀的強(qiáng)反射回波軸，表明路基不存在孔洞、大粒徑填料現(xiàn)象。3.4沉降量控制觀測碾壓前后的路基沉降，以沉降量指標(biāo)來控制路基壓實(shí)質(zhì)量。沖擊碾壓后測得沉降差結(jié)果如圖3所示，碾壓10遍后沉降差不大于3?mm，且沉降變化量逐漸變小，表明路基整體穩(wěn)定性趨于良好。圖3沉降差試驗(yàn)結(jié)果4、結(jié)論（1）通過室內(nèi)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，建筑廢棄物除顆粒不均勻、存在超粒徑顆粒外，其他物理力學(xué)性能指標(biāo)均可滿足路基填料的要求，建筑廢棄物經(jīng)破碎、合理選擇壓實(shí)方式等工藝處理，可很好地用做路基填料。（2）通過分析比較，建筑廢棄物填筑路段采用重型碾壓與沖擊碾壓的組合碾壓方式可將結(jié)構(gòu)層下的填料剪切、破碎，從而相互填充緊密，形成更加穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)。（3）由于建筑廢棄物成分較復(fù)雜，在灑水至最佳含水率后須悶料3~5?h，以確保水分滲透至建筑廢棄物底部，保證各部分水均勻。（4）地質(zhì)雷達(dá)檢測法是1種快速、無損的檢測方法。采用該法檢測建筑廢棄物填筑的路基，是路基質(zhì)量檢測手段