CN108360323B - 一种固体废弃物及不良土固化封装成块体的预制装配化路基 - Google Patents

一种固体废弃物及不良土固化封装成块体的预制装配化路基 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种固体废弃物及不良土固化封装成块体的预制装配化路基，其特征在于，包括多个固化封装预制块，多个所述固化封装预制块组拼通过土工格栅或土工布进行层间结合；所述固化封装预制块包括封装袋，所述封装袋用于盛装固体废弃物或不良土；所述封装袋设置有可调整固化封装预制块密实度的抽气口；所述封装袋包括面层和防水层，所述防水层设置于所述面层的内侧。本发明通过往封装袋填充固体废弃物或不良土，用以解决固体废弃物及不良土路基填筑问题，利用固化封装预制块组装成预制装配化路基，提高了地基整体强度和承载能力，使工后路基差异沉降得以有效控制，解决了现有技术中路基稳定性不足，容易发生路面开裂的工程质量问题。

Description

一种固体废弃物及不良土固化封装成块体的预制装配化路基
技术领域
本发明涉及公路与城市道路的建设技术领域，尤其涉及一种固体废弃物及不良土固化封装成块体的预制装配化路基。
背景技术
随着经济的快速发展，矿产资源的快速开发利用，产生了大量的工业废渣，我国城镇化的进程加快和市区大规模的棚户区改造项目的启动，产生了大量的建筑废渣，城市居民人口的聚集，也产生了海量的生活垃圾，这些固体废弃物和生活垃圾迫切的需要资源化、可循环利用的技术开发；我国有分布范围很广的不良土(盐渍土、软土、膨胀土、黄土、淤泥土)分布地区，这些不良土地区的公路工程建设中，都需要换填处理，造成了工程造价持续走高，很难实现环境保护和资源的可循环利用，如何高效的实现本地资源的可持续循环利用、实现绿色节能、预制装配化、工业化的时代声音和社会呼唤；根据公路工程技术标准和公路工程施工技术规范,当前的道路可以划分为多个结构层次。通常的道路从上至下可以分为面层、基层、底基层和路基,其中面层直接与大气及车辆、行人接触,要求高的强度、刚度、平整度、抗滑、耐磨等。基层与底基层则是道路的主要承重结构,起到了承受拉应力的重要功能。而路基则是直接与土基接触的层次,良好的路基结构应当具备稳定的特性,能够适应一定程度的变形,从而保障路面结构的长期使用性能。
现有技术中,路基工程的建设主要采用最佳含水量下的摊铺、碾压、养生以达到目标压实度作为控制指标，一方面存在施工周期长、工期受环境影响大、易造成环境污染等缺陷，另一方面由于路基填料的差异性不能得到有效的控制，填筑的路基由于不均匀沉降导致工程病害，成为了工程技术人员迫切需要解决的难题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述不足，提出一种用以解决固体废弃物及不良土路基填筑问题，不仅实现资源的可循环利用，而且提高了路基整体强度和承载能力的固体废弃物及不良土固化封装成块体的预制装配化路基。
本发明解决其技术问题采用的技术方案是一种固体废弃物及不良土固化封装成块体的预制装配化路基，其特征在于，包括多个固化封装预制块，多个所述固化封装预制块组合拼装通过土工格栅或土工布进行层间结合；
所述固化封装预制块包括封装袋，所述封装袋用于盛装固体废弃物或不良土；所述封装袋设置有可调整固化封装预制块真空密实度的抽气口；所述封装袋包括面层和防水层，所述防水层设置于所述面层的内侧。
优选地，所述固化封装预制块与固化封装预制块之间纵向交错组合拼装。
优选地，固体废弃物包括建筑废渣、工业废渣、钻孔桩弃渣、生活垃圾；
不良土包括盐渍土、软土、膨胀土、黄土和淤泥土。
优选地，所述封装袋盛装固体废弃物或不良土时，固体废弃物或不良土中加入预设量石灰、水泥、粉煤灰或有机固化剂。
优选地，所述面层的成分包括聚酯纤维和尼龙。
优选地，所述抽气口设置于封装袋的侧身。
优选地，所述抽气口为单向阀门。
优选地，所述抽气口外接真空加压固化设备，通过真空加压固化设备可抽取封装袋的内部气体，进而调整加压固化封装预制块的密实度。
优选地，多个固化封装预制块组合拼装时，固化封装预制块符合公路工程施工技术规范的要求，固化封装预制块的密实度由下往上逐渐增大。
优选地，所述固化封装预制块呈长方体，其长宽高之比为48:23:10。
本发明通过往封装袋填充固体废弃物或不良土，用以解决固体废弃物及不良土路基填筑问题，不仅实现资源的可循环利用，通过抽取封装袋中的空气，加压固化并压实填充固体废弃物或不良土，进而压实固化成预制块，并可调整固化封装预制块的密实度，利用固化封装预制块组合拼装成预制装配化路基，提高了路基整体强度和承载能力，使道路路基的工后差异沉降得以有效控制，解决了现有技术中路基稳定性不足，容易发生路面开裂的工程质量问题。
附图说明
图1为本发明中固化封装预制块的俯视图；
图2为本发明中固化封装预制块的主视图；
图3为本发明中固化封装预制块的侧视图；
图4为本发明中固化封装预制块铺设于土基上时状态示意图；
图5为本发明中固化封装预制块与土工格栅或土工布的结合示意图；
图6为本发明中的多个固化封装预制块装配化路基组合拼装结构俯视图。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施案例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施案例。
请参照图1-图4，本发明一种固体废弃物及不良土固化封装成块体的预制装配化路基，其特征在于，包括多个固化封装预制块100，多个所述固化封装预制块100组和拼装通过土工格栅或土工布200进行层间结合；具体的说，在修建路基时，需要多个固化封装预制块100组合拼装，在组合拼装固化封装预制块100时，土工格栅或土工布200设置于固化封装预制块100和固化封装预制块100之间，土工格栅在横向和纵向上都具有很大的拉伸强度，在路基上能提供一个有效的力的承载和扩散的连锁系统。将土工布作为固化封装预制块100之间，可使得路基在干湿状态下都能保持充分的强力和伸长，同时土工布及封装袋能在不同的酸碱度的泥土及水中能够长久的耐腐蚀，同时固化封装预制块100之间嵌缝的透水性好，可避免路基阻断水流，进而减小水流对路基的压力，实现雨水的原位补偿。
所述固化封装预制块100包括封装袋110，所述封装袋110用于盛装加压固化后的固体废弃物或不良土；所述封装袋110设置有可调整固化封装预制块100的密实度的抽气口111；所述封装袋110包括面层112和防水层113，所述防水层113设置于所述面层112的内侧。具体的说，在制作固化封装预制块100时，将固体废弃物或不良土填充到封装袋110中，通过专门的真空加压固化设备加压固化，进而压实封装袋110中的固体废弃物或不良土，然后封闭封装袋，通过抽气口111，对封装袋进行抽气真空封装固化封装预制块，所述防水层113可起到防水、阻水的作用。
优选地，所述固化封装预制块100与固化封装预制块100之间纵向交错组合拼装，如图6所示，为提高路基的整体强度，在修建路基时，固化封装预制块100与固化封装预制块100之间进行纵向交错组合拼装。
优选地，固体废弃物包括建筑废渣、工业废渣、钻孔桩弃渣、生活垃圾；不良土包括盐渍土、软土、黄土、膨胀土和淤泥土。具体的说，将固体废弃物和不良土填充到封装袋110中，用于解决固体废弃物及不良土路基填筑问题，不仅实现资源的可循环利用，而且提高了路基整体强度和承载能力，使得工后差异沉降得以有效控制，解决了现有技术中路基稳定性不足，容易发生路面开裂的工程质量问题。
优先地，所述封装袋110盛装固体废弃物或不良土时，固体废弃物或不良土中加入预设量石灰、水泥、粉煤灰或有机固化剂。具体的说，所述固体废弃物及不良土在填充到封装袋110之前，要经过晾晒或与石灰、水泥、粉煤灰或有机固化剂混合以降低含水量，加入石灰、水泥、粉煤灰或有机固化剂的量应根据固体废弃物及不良土的种类以及其含水量来确定。
优选地，所述面层112的成分包括聚酯纤维和尼龙。具体的说，面层112是由聚酯纤维和尼龙编织而成的弹力编织层，具有弹力，可以收缩，在对封装袋110进行加压固化抽真空时，封装袋110随着加压可以收缩，以固化压实处于封装袋110中的固体废弃物和不良土。
优选地，所述抽气口111设置于封装袋110的侧身。在本次实施例中，在修建路基时，固化封装预制块100与固化封装预制块100组合拼装成一体，为避免抽气口111对组合拼装固化封装预制块100的干涉，将抽气口111设置于封装袋110的侧身。
优选地，所述抽气口111为单向阀门。为避免外界的空气从抽气口111进入封装袋110中，影响固化封装预制块100的密实度，将抽气口111设置为单向阀门，使得封装袋110只出气不进气。
优选地，所述抽气口111外接真空加压固化设备，通过真空加强固化设备可抽取封装袋110的内部气体，通过真空加压固化设备加压进而调整固化封装预制块100的密实度。具体的说，通过调整真空加压固化设备抽取封装袋110中气体的压力，可调整封装袋110中的固体废弃物或不良土的密实度，进而调整固化封装预制块100的密实度。
优选地，多个固化封装预制块100组合拼装时，即修建路基时，固化封装预制块要符合公路工程施工技术规范的要求，即处于下层的固化封装预制块100的密实度与上层的固化封装预制块100的密实度，符合公路工程施工技术规范中密实度区域的要求。具体的说，在制作固化封装预制块100时，现场可设定固化封装预制块100的密实度，通过真空加压固化设备直接调节设定，一般来说，固化封装预制块根据道路不同填筑高度不同的需要，可以封装成密实度不同的固化封装预制块100。具体的说，路基下层的固化封装预制块100的密实度为93％，路基上层的固化封装预制块100密实度为95％或97％。路基直接与土基300接触，良好的路基结构应当具备稳定的特性,能够适应一定程度的变形,从而保障路面结构的长期使用性能。在路基下层使用密实度相对较低的固化封装预制块100可使得路基能适应一定程度的变形，使得路基结构具有更好的稳定性。
优选地，所述固化封装预制块100呈长方体，其长宽高之比为48:23:10。具体的说，所述的封装块体优化尺寸为240cm×115cm×50cm，所述的固化封装预制块100砌筑路基的使用性能则通过实验室内缩尺砌筑，进行模型的加载试验，对固化封装预制块100砌筑路基的性能进行优化。
预制装配化路基的实施步骤为：
第一步：通过离散元块体仿真软件建模，将不同尺寸的块体进行仿真计算，计算出固化封装预制块100的优化尺寸和需要满足的力学指标。本实施例中固化封装预制块100的仿真优化尺寸为240cm×115cm×50cm。
第二步：对用来固化封装的固体废弃物(建筑垃圾、生活垃圾、工业废弃渣、桩孔桩弃渣等)和不良土(盐渍土、软土、淤泥土、黄土、膨胀土)进行晾晒或与石灰混合降低含水率；
第三步：根据路基不同填土高度需要达到的压实度要求，确定固化封装预制块100的需要达到的固化压实度，将拌合或晾晒好的不良土，装入具有真空加压抽气功能的封装袋110中，根据固体废弃物和不良土的质量和体积比，确定真空加压后的固化封装预制块100应达到的容重。
第四步：通过专用的真空加压固化设备与抽气口111连接封装出一系列符合道路不同填筑高度需要的固化封装预制块100，比如：路堤93％密实度的固化封装预制块100、下路床95％密实度的固化封装预制块100、上路床97％密实度的固化封装预制块100，以及桥头缓冲区的轻质固化封装预制块100；
第五步：采用耐久防水封装袋110对真空负压固化的固体废弃物和不良土进行真空封装，并对封口进行特殊处理，确保空气能被抽出，避免水气进入固化封装块体内部；将封装好的固体废弃物和不良土块体结构，在生产区域内分区域堆放。
第七步：当多个所述的固体废弃物和不良土固化成固化封装预制块100，运输到公路建设施工现场，由图5可知，进行装配化路堤砌筑建设使用时，用土工格栅或土工布进行层间一体化的缓冲衔接形成层间过渡结合层，完成多个预制装配化路基封装预制块的装配组合，由图6可知，多个预制拼装路基相互装配组合形成交错结构，相互交错的结构可提高路基组合结构的稳定性。
本文中所描述的具体实施案例，仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施案例，做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (8)

1.一种固体废弃物及不良土固化封装成块体的预制装配化路基，其特征在于，包括多个固化封装预制块，多个所述固化封装预制块组合拼装通过土工格栅或土工布进行层间结合；多个固化封装预制块组合拼装时，固化封装预制块的密实度由下往上逐渐增大；
所述固化封装预制块包括封装袋，所述封装袋用于盛装固体废弃物或不良土；所述封装袋设置有可调整固化封装预制块密实度的抽气口；所述封装袋包括面层和防水层，所述防水层设置于所述面层的内侧；所述封装袋盛装固体废弃物或不良土时，固体废弃物或不良土中加入预设量石灰、水泥、粉煤灰或有机固化剂。
2.根据权利要求1所述的一种固体废弃物及不良土固化封装成块体的预制装配化路基，其特征在于：所述固化封装预制块与固化封装预制块之间纵向交错组合拼装。
3.根据权利要求1所述的一种固体废弃物及不良土固化封装成块体的预制装配化路基，其特征在于：固体废弃物包括建筑废渣、工业废渣、钻孔桩弃渣、生活垃圾；
不良土包括盐渍土、膨胀土、黄土、软土和淤泥土。
4.根据权利要求1所述的一种固体废弃物及不良土固化封装成块体的预制装配化路基，其特征在于：所述面层的成分包括聚酯纤维和尼龙。
5.根据权利要求1所述的一种固体废弃物及不良土固化封装成块体的预制装配化路基，其特征在于：所述抽气口设置于封装袋的侧身。
6.根据权利要求1或5所述的一种固体废弃物及不良土固化封装成块体的预制装配化路基，其特征在于：所述抽气口为单向阀门。
7.根据权利要求6所述的一种固体废弃物及不良土固化封装成块体的预制装配化路基，其特征在于：所述抽气口外接真空加压固化设备，通过真空加压固化设备可抽取封装袋的内部气体，进而调整固化封装预制块的密实度。
8.根据权利要求1所述的一种固体废弃物及不良土固化封装成块体的预制装配化路基，其特征在于：所述固化封装预制块呈长方体，其长宽高之比为48:23:10。
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