前言:尋找寫作靈感?中文期刊網用心挑選的公路棄渣的危害與利用,希望能為您的閱讀和創作帶來靈感,歡迎大家閱讀并分享。
“十二五”時期,我國經濟社會發展將進入一個新的歷史階段,交通運輸也將進入新的發展時期。《國民經濟和社會發展第十二個五年規劃綱要》對建設資源節約型、環境友好型社會作了具體要求,強調要加強資源節約和管理,大力推進節能降耗,節約集約利用土地,加大環境保護力度,促進生態保護和修復,大力發展循環經濟,推進大宗工業固體廢物和建筑、道路廢棄物以及農林廢物資源化利用?!督煌ㄟ\輸“十二五”發展規劃》也確立了以科學發展為主題、以建設資源節約型環境友好型交通運輸行業為著力點,積極推進現代交通運輸業的發展的目標。其中,著重強調交通運輸行業要以節能減排為重點,建立以低碳為特征的交通發展模式,提高資源利用效率,加強生態保護和污染治理,構建綠色交通運輸體系,走資源節約型、環境友好型的發展道路。 在公路修建過程中,由于建設條件的限制和公路等級的要求,往往對山丘開挖形成路塹,溝壑填筑形成路堤。當這種挖方大于填方或因土質原因挖方不能用作填方時,這些挖方棄渣(即廢棄土、石料)必須棄掉。施工便道和其他輔助工程取土作為路堤填方、路塹以及隧道進出口開挖等都會產生棄渣。特別是在山區公路中,由于山嶺地區地形復雜,山高谷深,地勢陡峭,往往存在較多的沿河線、越嶺線和隧道涵洞,在工程實施過程中都會進行挖方作業,由此產生大量的棄土棄石方。同時,相對其他基礎設施工程而言,山區公路在棄渣處理上也具有棄渣困難、棄渣點多、棄渣量大及棄渣時間較長等特點。新建改建公路和施工臨時道路兩側施工過程中對地貌的損壞呈線狀,棄渣分布點較多,取料場等在施工過程中對地貌的損壞呈點狀,跳躍性較大,棄渣較為分散,因此山區公路建設中面臨大量棄渣處置問題。 一、公路棄渣危害及利用現狀 1.公路棄渣的特點 一是公路棄渣線長、區域影響大;二是公路棄渣處置點較為分散;三是公路棄渣處置時間集中在一段時期;四是公路棄渣種類多,防護有一定難度;五是棄渣較集中的路段多為地形狹窄,山高谷深;六是棄渣堆放的位置往往受地形、水文地質、工程構造物、工程造價等因素的影響。 2.公路棄渣的危害 在山區公路項目建設過程中,棄土場一般位于溝谷之中,棄土棄渣自然堆放,一般不碾壓整理,結構松散,孔隙率大,降水入滲快。其形成的坡度就是土體的自然休止角,這樣的斜坡本已處于臨界狀態,且大量的棄渣堆放將破壞工程建設區和工程直接影響區內原有的地表植被,在暴雨作用下很容易造成極為嚴重的水土流失,有時還可能形成泥石流,甚至誘發滑坡災害。更為嚴重的是,大量棄渣若直接堆放在河灘、河岸及支溝內,當雨量較大時將隨徑流流入或直接滑入河道,使河道淤積、抬高河床,影響河道的過流能力,對工程區及下游地區的防洪和當地人民群眾的生命、財產及生存環境構成嚴重威脅。同時,由于棄渣不密實,若在上面進行填土造地,易造成耕植層失水,不保墑,降低土地使用效益。棄渣表面未作植被處理是沙塵的起源,如果棄渣中含有有害物質,則會對水土造成污染。 3.棄渣的利用現狀 目前,公路棄渣的應用主要有以下幾個方面:一是墊砌填方段路基;二是回填取土場凹地;三是開挖地段的地貌恢復,充填平整低洼坑地,進行土地整治平整,填筑溝壑;四是用于淤背護堤、橋涵臺背、擋墻等的回填用方;五是加高培厚河流堤防、加高地基;六是地基處理中的渣石料或復合地基的用料;七是棄石用于建設景觀園區,修建人工景點等設施;八是一些優質的棄渣可作為混凝土骨料料源、路面墊層基層的施工,含特殊礦物質的棄渣也可用于各種工程材料的加工生產,如用于燒制水泥等。在以巖質山為主的山區,挖方和隧道棄碴較多,只有部分被利用,可用于修建棄渣場的地方也較少。而有些修建的棄渣場盡管采取了一定的措施,但仍基礎裸露,表層無土壤層,無法保水保肥,植物不能生長。在有些挖方邊坡,石質坡面常采用框架或拱形骨架護坡(如再植草綠化),由于缺乏土壤層,綠化效果差。如采用噴播方法綠化,由于土層厚度小,在較陡的石質邊坡上不能長期有效生長。 二、棄渣的再利用 1.棄渣再利用的現實意義 在少土的山區公路,山體以巖質為主,公路建設所需的大量用土來源少,不得不大量借方。由于運距長,相應的工程費用增大,且大量的挖方和隧道棄石棄碴,除部分利用外,每條路沿線都有幾十個甚至上百個棄渣場。這些棄渣場不僅影響道路景觀,而且占用大量耕地,容易引發各種環境問題。如果將這些棄渣加以改進,使之形成可以生長植被的綠化用土,不但可以減少棄渣場和棄渣的數量,減少污染,綠化環境,降低對環境的危害,還可以變廢為寶,降低工程造價,產生很大的社會效益和經濟效益。同時,這種廢棄渣石轉化為可根植土的技術,大部分在現場施工,可以較好地適應各種地形的需求,具有較大的現實意義。如果這種變廢為寶的新技術成功實施,將其推而廣之,用于諸如礦山、戈壁等多石少土植被覆蓋較少的地區,不僅是發展綠色交通的需要,也對環境保護的可持續發展具有重要意義,是資源節約型、環境友好型發展的具體實踐,更是造福于民、福蔭后代的重大舉措。 2.技術路線 棄渣再利用技術是在現場調查結合和理論分析的基礎上,進行試驗研究,依托具體工程,使經處理后的棄渣能夠作為適用于當地植物生長的綠化用土,達到變廢為寶的目的。其主要研究內容如下。首先,對所研究的自然環境要素資料進行大量、系統的收集、調查、整理和分析;然后,在此基礎上,針對所研究區域確定研究方法和相關指標,建立相應的指標體系;最后,進行對棄渣處理的綜合研究。技術路線如圖1所示。 三、實施方案實例 陜南秦嶺山區以巖質山為主,可耕植土壤較缺乏,在公路建設中挖方和隧道棄碴較多,處理比較困難,是引發該區域公路橋涵等損壞的主要原因。#p#分頁標題#e# 1.總體技術目標 通過研究秦嶺山區綠化耕植土壤的成分和結構,找出其與母巖的關系,提出巖石加工的工藝技術,使經過處理后的人工土壤與可耕植綠化土壤情況相近,并進行相關的實驗驗證,使其能夠利用,并進行綠化種植。 2.內容與實施步驟 本項目在現場調查結合理論分析的基礎上,進行了利用棄渣用作綠化用土的研究,主要研究內容及步驟如下。 (1)對秦嶺山區土壤主要類型及特征進行調查研究,了解秦嶺山區土壤與母巖的關系以及土壤層厚度、土壤結構、成分。包括:①成土母質的形成。成土母質是土壤形成的物質基礎和植物礦質養分元素(氮除外)的最初來源。母質對土壤的物理性狀和化學組成均產生重要的作用,這種作用在土壤形成的初期階段最為顯著。隨著成土過程進行得愈久,母質與土壤間性質的差別也愈大,盡管如此,土壤中總會保存有母質的某些特征。②土壤結構研究。土壤結構直接影響土壤的松緊和孔限狀況,影響土壤耕作和農作物幼苗出土、扎根的難易程度,因此土壤結構體是調節土壤肥力最活躍的因素之一。③土壤化學成分研究。土壤的基本成分是礦物質、有機質、水分和空氣。這些組成成分在土壤中彼此相互結合、相互依賴和相互制約,影響著植物的生長。 (2)棄渣加工技術研究。主要是巖石類型及破碎程度,機械加工適宜性和加工方法。巖石破碎程度要在實地勘察中確定,必要時進行篩分,確定巖渣體的顆粒級配。巖石的加工破碎與當地的石料加工廠聯系,使之達到可用于耕植的粒徑級配。 (3)人工土壤實驗驗證。在實驗室內進行一系列實驗驗證,以確定巖石粉碎制備的人工土壤與本區域可根植土的成分相近,確保其適合綠化植物生長。機械破碎產生的粒料需進行篩分實驗,不同粒徑分類放置,以便于人工土壤的制備。較大粒徑可放置在土壤下層,較小粉粒放置在土壤表層,以利于綠化植物根系的生長;或者在人工土壤上再鋪筑一層可耕植土,用于綠化物的生長??筛餐帘M量選用當地的土壤類型,鋪筑厚度根據綠化植物類型來確定。對渣石破碎土的相關試驗包括:土壤水分的測定,土壤顆粒級配分析(篩分試驗)及手測質地;土壤搓條試驗;土壤有機質及腐殖質組成測定;土壤酸堿度的測定;土壤比重、容重和孔隙度的測定;土壤速效養分的測定。 3.試驗路段 選擇具有代表性的區域的有關路段進行綠化施工,并在實驗室內進行模型試驗,從宏觀上予以監測、觀察,注重后期的養護管理,并不斷在局部給予改進。針對不同地質條件、氣候水文條件進行橫向和縱向的優化,盡量減小外界因素對該技術實施過程中的影響,最終形成系列施工工藝方法。 本技術研究工作遵循“生態環保、可持續發展、和諧”的原則,通過實地調查、理論分析、試驗室研究、實際工程試驗段實施等研究棄渣再利用技術,將環境保護、水土保持和資源節約等相關理念及有效措施應用到公路工程中,對傳統的棄渣處理方式進行調整或改變,創造性地用作邊坡綠化用土,并將研究成果進行推廣和應用示范,可以在防止環境污染,減少水土流失、滑坡、泥石流等自然災害發生的同時,有效地解決了山區棄渣堆放的問題,還能提高資源的循環利用率和利用效率,節約大量的養護、治理、修復重建資金,達到公路工程建設和自然環境和諧發展的目的,符合建設資源節約型、環境友好型社會的要求,產生了巨大的社會和經濟效益。