高速公路建設(shè)產(chǎn)生的海量廢棄渣土,向來是工程界的“生態(tài)包袱”與“成本負(fù)擔(dān)”,寧波諾丁漢大學(xué)土木工程系王娟教授團(tuán)隊通過一套一體化工藝破解難題,將廢棄渣土轉(zhuǎn)化為合格高速公路路基材料,不僅拿下寧波市科技進(jìn)步獎,更率先實現(xiàn)工程渣土在浙江高速公路主路的規(guī)模化應(yīng)用,累計節(jié)約工程成本數(shù)千萬元。
2018年春,一次企業(yè)走訪成為技術(shù)突破的起點(diǎn)。當(dāng)時,寧波交通工程集團(tuán)有限公司提出一個現(xiàn)實困境:一個高速公路建設(shè)項目,預(yù)計約產(chǎn)生40萬立方米的渣土,若按傳統(tǒng)方法,長途運(yùn)輸、遠(yuǎn)洋拋填,每方成本超百元,僅棄土費(fèi)就高達(dá)數(shù)千萬元。而路基填筑又需另購新材料,一來一回造成巨大的經(jīng)濟(jì)浪費(fèi)和環(huán)境壓力,固廢就地資源化迫在眉睫。
技術(shù)攻關(guān)最大的核心難題在于渣土的“三高”:高含水率、高孔隙比、高壓縮性,無法直接用作路基材料。而傳統(tǒng)自然沉降占用大量土地、處理效率極低,趕不上工程進(jìn)度且環(huán)境污染風(fēng)險高。
王娟教授團(tuán)隊瞄準(zhǔn)痛點(diǎn),提出三步法處理工藝。首先,通過添加特殊材料,促使懸浮液中的微細(xì)土粒快速成團(tuán)并沉降,隨后利用壓濾設(shè)備實現(xiàn)高效固液分離,獲得含水率較低的泥餅。接著,引入多種改良材料,讓顆粒更“干爽”,同時增加黏性讓它們“手拉手”。最后,對處理過的渣土進(jìn)行壓實及養(yǎng)護(hù),使其咬合得更加緊密,最終轉(zhuǎn)換為性能優(yōu)異、符合標(biāo)準(zhǔn)的高速公路路基填料,實現(xiàn)廢棄渣土的資源化利用。
這項成果率先在杭甬高速復(fù)線落地,成為浙江省首個將工程渣土用于高速主路建設(shè)的示范項目。項目中的40萬方棄土全部就地消納,實現(xiàn)零外運(yùn);經(jīng)權(quán)威檢測,再生路基材料完全滿足高速各項指標(biāo)要求;相關(guān)路段已實現(xiàn)通車,技術(shù)成熟度與可靠性得到工程實戰(zhàn)驗證。目前,該技術(shù)已在寧波多條高速推廣應(yīng)用,助力打造“零廢棄工地”,形成可推廣的綠色建造模式。值得一提的是,相比傳統(tǒng)路基材料,新型再生填料密度更低,可有效減輕路基自重、抑制不均勻沉降,延長道路使用壽命。
除了顯著的經(jīng)濟(jì)效益外,這筆“環(huán)境賬”同樣可觀,王娟換算道:“40萬方渣土如果堆在一個標(biāo)準(zhǔn)足球場上,有18到19層樓那么高。現(xiàn)在全部實現(xiàn)了資源化利用,大幅減少了運(yùn)輸車輛的碳排放,也降低了對海洋環(huán)境的影響。”
王娟團(tuán)隊并未止步于此。在路基填料之外,他們還聯(lián)合其他高校和企業(yè),探索將渣土轉(zhuǎn)化為更多實用產(chǎn)品。她透露,目前團(tuán)隊的重點(diǎn)是以實際問題為導(dǎo)向,通過土木工程與其他學(xué)科的交叉互補(bǔ),攻克更深層次的行業(yè)痛點(diǎn)與技術(shù)難題。
(中國教育報-中國教育新聞網(wǎng) 記者 史望穎 通訊員 周婉軍)
![]()
寧波諾丁漢大學(xué)教授王娟在做實驗 學(xué)校供圖
作者:史望穎 周婉軍
特別聲明:以上內(nèi)容(如有圖片或視頻亦包括在內(nèi))為自媒體平臺“網(wǎng)易號”用戶上傳并發(fā)布,本平臺僅提供信息存儲服務(wù)。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.