鄉(xiāng)村公路建渣路面結(jié)構(gòu)經(jīng)濟(jì)性和環(huán)保性研究★

張 敏 羅 鑫 文 華

(西南科技大學(xué)土木工程與建筑學(xué)院，四川 綿陽 621000)

鄉(xiāng)村公路建渣路面結(jié)構(gòu)經(jīng)濟(jì)性和環(huán)保性研究★

張 敏 羅 鑫 文 華

(西南科技大學(xué)土木工程與建筑學(xué)院，四川 綿陽 621000)

針對(duì)川南地區(qū)高水量粉質(zhì)粘土軟弱路基的情況，提出一種以建渣代替片石、碎石的建渣路面結(jié)構(gòu)形式，通過現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)對(duì)建渣路面結(jié)構(gòu)和傳統(tǒng)路面結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)性能進(jìn)行了定量的分析比較，結(jié)果表明建渣路面結(jié)構(gòu)具有良好的經(jīng)濟(jì)性能和環(huán)保性能。

鄉(xiāng)村公路，建渣路面，經(jīng)濟(jì)性能，環(huán)保性能

0 引言

在川南乃至整個(gè)川渝地區(qū)，粘性土的分布十分廣泛,未經(jīng)處理的高含水量粉質(zhì)粘土填筑路基含水量高、承載力低，易產(chǎn)生過大沉降、不均勻沉降等工程問題。傳統(tǒng)處理方法是采用片石材料處治高含水量粉質(zhì)粘土路基，或者用片石材料進(jìn)行路面基層結(jié)構(gòu)施工。如果將建渣應(yīng)用于道路工程，通過在建渣中添加一些材料，制作成建渣混合料應(yīng)用到道路工程路面基層上，不僅滿足道路工程的質(zhì)量要求，而且減少了城市的建渣排放量，節(jié)約了道路材料，降低了工程費(fèi)用，有利于社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)性發(fā)展，具有重大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益，值得深入研究和推廣。

1 建渣路面結(jié)構(gòu)形式

建渣路面就是以建渣代替片石，處治高含水量粉質(zhì)粘土路基，形成適用于鄉(xiāng)村公路路基填料路面結(jié)構(gòu)。建渣路面結(jié)構(gòu)形式有兩種，一種是級(jí)配建渣做基層，另一種是級(jí)配建渣加碎石做基層。建渣路面結(jié)構(gòu)在川南井場(chǎng)公路試驗(yàn)段中得到運(yùn)用，后期道路使用結(jié)果表明滿足鄉(xiāng)村公路要求，值得推廣應(yīng)用，本文將對(duì)其經(jīng)濟(jì)性和環(huán)保性進(jìn)行分析研究。

2 經(jīng)濟(jì)性分析

建渣路面結(jié)構(gòu)在江津至納溪輸氣管道施工道路中得到應(yīng)用。該試驗(yàn)路段從施工工藝到檢測(cè)方法均按照鄉(xiāng)村公路工程要求進(jìn)行，所需達(dá)到的技術(shù)指標(biāo)也以鄉(xiāng)村公路工程技術(shù)指標(biāo)為標(biāo)準(zhǔn)來判斷其能否滿足鄉(xiāng)村公路工程要求。下面對(duì)建渣路面結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)路面結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行比較。

2.1 傳統(tǒng)路面結(jié)構(gòu)

1)傳統(tǒng)路面結(jié)構(gòu)(片石基層)見圖1。

傳統(tǒng)施工方法(片石基層)的路面結(jié)構(gòu)從下往上依次為：片石基底處理20 cm、片石基層20 cm、碎石面層8 cm。

2)傳統(tǒng)路面結(jié)構(gòu)(碎石基層)見圖2。

傳統(tǒng)施工方法(碎石基層)的路面結(jié)構(gòu)從下往上依次為：片石基底處理20 cm、碎石基層20 cm、碎石面層8 cm。

兩種傳統(tǒng)路面結(jié)構(gòu)施工方法的工程量清單以及計(jì)價(jià)如表1所示。

表1 傳統(tǒng)路面結(jié)構(gòu)工程量清單及計(jì)價(jià)表

2.2 建渣路面結(jié)構(gòu)

1)建渣路面結(jié)構(gòu)(級(jí)配建渣基層)見圖3。

建渣路面結(jié)構(gòu)(級(jí)配建渣基層)的路面結(jié)構(gòu)從下往上依次為：建渣基底處理20 cm、間斷級(jí)配建渣基底基層5 cm、級(jí)配建渣基層20 cm、建渣加碎石面層5 cm(建渣與碎石的比例為40∶60)。

2)建渣路面結(jié)構(gòu)(級(jí)配建渣加碎石基層)見圖4。

建渣路面結(jié)構(gòu)(級(jí)配建渣加碎石基層)的路面結(jié)構(gòu)從下往上依次為：建渣基底處理20 cm、間斷級(jí)配建渣基底基層5 cm、級(jí)配建渣加碎石基層20 cm、建渣加碎石面層5 cm(建渣與碎石的比例為40∶60)。

兩種建渣路面結(jié)構(gòu)施工方法的工程量清單及計(jì)價(jià)如表2所示。

表2 建渣路面結(jié)構(gòu)工程量清單及計(jì)價(jià)表

序號(hào)項(xiàng)目名稱工程數(shù)量金額/元綜合合價(jià)(1)建渣路面(級(jí)配建渣基層)15581851.1再生混凝土基礎(chǔ)處理/m22400020.554932001.2再生骨料底基層/m22280011.82690401.3再生骨料基層施工/m22190024.555376451.4碎石+再生骨料路面施工/m22100012.3258300(2)建渣路面(級(jí)配建渣+碎石基層)15822752.1再生混凝土基礎(chǔ)處理/m22400020.554932002.2再生骨料底基層/m22280011.82690402.3再生骨料+碎石基層施工/m22190025.655617352.4碎石+再生骨料路面施工/m22100012.3258300

2.3 經(jīng)濟(jì)分析

2.3.1 建渣路面結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)路面結(jié)構(gòu)施工經(jīng)濟(jì)性對(duì)比

從表1和表2可知，長為6 km、路面寬度為3.5 m的鄉(xiāng)村公路，建渣路面施工(級(jí)配建渣基層)比傳統(tǒng)施工方法(片石基層)節(jié)約投資2.95%，比傳統(tǒng)施工方法(碎石基層)節(jié)約投資14.35%；建渣路面施工(級(jí)配建渣加碎石基層)比傳統(tǒng)施工方法(片石基層)節(jié)約投資1.46%，比傳統(tǒng)施工方法(碎石基層)節(jié)約投資13.03%。

2.3.2 建渣路面結(jié)構(gòu)額外支出費(fèi)用

考慮到建渣路面施工方法與傳統(tǒng)施工方法相比，多了1臺(tái)裝載機(jī)、2臺(tái)破碎機(jī)、1臺(tái)篩分機(jī)、1臺(tái)發(fā)電機(jī)，因此在設(shè)備進(jìn)出場(chǎng)和吊裝等方面需要支出額外的費(fèi)用，計(jì)費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)為：裝載機(jī)進(jìn)出場(chǎng)費(fèi)為22元/(t·km)，計(jì)算不夠400元的按400元計(jì)，運(yùn)輸距離按40 km計(jì)；其他設(shè)備運(yùn)輸費(fèi)為500元，考慮20 km～30 km運(yùn)距；進(jìn)出場(chǎng)期間考慮設(shè)備租金，按2 d計(jì)。破碎機(jī)吊裝費(fèi)用為400元/臺(tái)次。

具體費(fèi)用統(tǒng)計(jì)見表3。

表3 建渣路面結(jié)構(gòu)額外支出費(fèi)用 元

綜上所述，當(dāng)公路長度超過500 m時(shí)，建渣路面結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)效益比傳統(tǒng)路面結(jié)構(gòu)更好，可節(jié)約投資2%左右，且公路越長，經(jīng)濟(jì)效益越顯著。

3 環(huán)保性分析

隨著工業(yè)化和城市化的推進(jìn)，建筑業(yè)和公路交通的可持續(xù)發(fā)展與骨料短缺的矛盾日益突出，建筑垃圾產(chǎn)生的數(shù)量日益龐大，其處置已成為我們必須要面對(duì)的課題。建筑垃圾用于道路工程，既可以減少建渣的排放量和對(duì)環(huán)境造成的二次污染，節(jié)約大量的處理費(fèi)用，產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益，又可以減少對(duì)天然砂石的消耗，保護(hù)自然資源和人類生存環(huán)境，產(chǎn)生良好的環(huán)保效益和社會(huì)效益。

1)減少土壤污染。

隨著建筑垃圾的增加，垃圾堆放場(chǎng)的面積也在逐漸擴(kuò)大。將建渣再生骨料用于道路工程，可以防止垃圾堆放對(duì)土壤的影響。

2)減少空氣污染。

建渣在堆放過程中，在溫度、水分等因素的作用下，某些有機(jī)物質(zhì)發(fā)生分解，產(chǎn)生有害氣體。將建渣用于公路施工可以減少空氣污染。

3)節(jié)約資源。

道路工程具有工程數(shù)量大、耗用建材多的特點(diǎn)。道路工程中若采用大量的再生骨料，可以大大減少對(duì)砂石的開采。因此，將建渣轉(zhuǎn)化為再生骨料運(yùn)用于道路工程可以有效地保護(hù)環(huán)境和國土資源。

4 結(jié)語

通過現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)分析可知，建渣路面結(jié)構(gòu)較之傳統(tǒng)的路基加固技術(shù)的優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在以下兩個(gè)方面:

1)在經(jīng)濟(jì)性方面，在石材缺乏的地區(qū)應(yīng)用建渣路面結(jié)構(gòu)，比傳統(tǒng)施工方法節(jié)約投資2%左右，經(jīng)濟(jì)效益更好。

2)將建筑垃圾用于道路工程中，可以減少建渣的排放量和對(duì)環(huán)境造成的二次污染，節(jié)約大量的處理費(fèi)用，產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益，又可以減少對(duì)天然砂石的消耗，保護(hù)自然資源和人類的生存環(huán)境，產(chǎn)生良好的環(huán)保效益和社會(huì)效益。

所以，建渣路面結(jié)構(gòu)具有重大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益，值得深入研究和推廣。

[1] 李秋義.建筑垃圾資源化再生利用技術(shù)[M].北京：中國建材工業(yè)出版社，2011.

[2] 杜 婷，李惠強(qiáng)，郭太平，等.廢棄混凝土再生骨料應(yīng)用的經(jīng)濟(jì)性分析[J].新型建筑材料，2006(15):27-29.

[3] JTG F80/1-2004，公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)[S].

[4] 劉 建.西安市建筑垃圾替換二灰碎石基層中部分石料的研究[D].西安：長安大學(xué)，2006.

[5] 陳 坤.建筑廢棄物再生及其在公路工程中的應(yīng)用研究[D].西安：長安大學(xué)，2012.

Study on economic and environmental performance of construction waste pavement structure in rural road★

ZHANG Min LUO Xin WEN Hua

(Civil Engineering and Architectural Institute, University of Southwest Science and Technology, Mianyang 621000, China)

In view of the high moisture content weak silty clay foundation in the southern Sichuan, a kind of construction waste pavement structure which uses construction waste instead of flaky and gravel is proposed. Researching on the economic performance of the construction waste pavement structure and traditional pavement structure by field experiments, the result show that the construction waste pavement structure has a good economic performance and environmental performance.

rural road， construction waste pavement， economic performance， environmental performance

1009-6825(2014)36-0144-02

2014-10-20 ★：四川省科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目(項(xiàng)目編號(hào)：2013GZ0071)

張 敏(1990- )，女，在讀碩士； 羅 鑫(1992- )，男，在讀碩士； 文 華(1978- )，男，博士，副教授

U416.1

A