北京
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
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