大沽河淤泥填筑路基的土力学和重金属浸出试验.pdf

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1、第3期(总第153期)2011年6月中国彳J嗑z柱．CHINAMUNICIPALENGINEERINGNo．3(SeriaINo．153)Jun．2011DOl：10．3969／j．issn．1004—4655．2011．03．030大沽河淤泥填筑路基的土力学和重金属浸出试验曹雷。白繁义(天津市市政工程设计研究院，天津300074)摘要：随着大沽河排污综合治理工程的全线开工，由此产生的大量淤泥的处理、处置任务十分艰巨，也很大程度上决定了河道治理的最终效果。尝试将清出淤泥处理后用于公路路基垫土，以实现其资源化和无害化利用的目的。试验结果显示，淤泥经石灰、建筑废料等材料拌混后，压实度和加州承载比(

2、cBR)参数可以满足部分路基填筑要求，其重金属浸出结果符合环保要求。该方法具有消化容量大、处理简单快速等优点，可以直接消纳高含水率淤泥。关键词：淤泥；路基；建筑废料；CBR中图分类号：U416．1文献标识码：A文章编号：1004—4655【2011)03一0076—031工程概况及分析大沽河是天津市海河以南地区的主要排污河道。为了推进生态市建设，天津市对大沽河进行全线治理。工程主要建设内容包括封堵沿河排水口、铺设截污管线、河道清淤、河道修坡护砌、堤岸绿化、环境整治、改造泵站等各项内容。清淤工作所产生的淤泥由于体积巨大，存在二次污染的潜在危险，急需寻找快速处理处置的途径，进而实现淤泥减量化、无害

3、化和资源化的目标⋯。目前，国内外关于河道淤泥治理的方法主要分处理和处置两类。处理方法包括淤泥的浓缩、絮凝、脱水、干化等，主要完成淤泥处置前的预处理过程，并可实现减量化作用；而处置方法主要包括填埋．焚烧、农业利用、建材利用等，最终实现淤泥的无害化与资源化。通过调研发现大沽河淤泥的处理与处置在应用现有技术方面存在如下问题。1)淤泥成分不稳定，并含有大量石块、黏土、树枝、垃圾等杂质，对脱水设备的正常运行有不利影响。2)河道清淤工作面众多，所需脱水设备数量较多，投资较大，并且随着工期的结束而闲置，设备利用率较低。3)填埋方法占用土地较多，目前仅有～座容量45万m3的填埋场，远不能满足要求，增加容量和填

4、埋场数量十分困难。4)淤泥的热值较低，不能维持焚烧所需热量，需要供应辅助燃料，成本较高，且容易造成二次污染。收稿日期：2011—03—07765)农业利用具有消化容量大、可有效利用淤泥腐殖质等特点，但泥中的重金属和其他有毒有害物质对其应用具有局限性，可考虑用于园林土壤改良，但需要较长试验周期。6)建筑材料利用包括烧制陶粒、制砖和水泥添加剂等，但具有成本较高、产品销路或淤泥成分不够稳定等问题，难以应用。针对存在的问题，本文结合大沽河清淤工程的具体实际，提出一种与上述方法不同的处置措施，即将该淤泥处理后用于公路路基垫土，以实现其无害化或资源化利用的最终目的。该方法具有消化容量大、处理简单快速等优点

5、，特别是与建筑弃料相拌混后可直接用于公路路基施工，不仅可以直接消纳高含水率淤泥，还有效利用了建筑弃料，实现了“以废治废”、“双废变宝”的目标，为发展循环经济提供了重要发展思路和途径。2大沽河淤泥特性1)元素组成。采用扫描电子显微镜对采集泥样进行能谱分析可获得干泥样的元素组成。其结果如表1所示。表1大沽河淤泥的元素组成％采样断面SiAlFeCaMgC0候台外环6．692．861．341．781．0330，3852．48桥处(南开)津淄公路9．263．792．894．971．3716．2854．19桥处(西青)津南翟甸7．473．244．672．41O．6532．6844．38桥处(津南)2)综合

6、特性。表2列出了本研究针对大沽河淤中国彳丛z靠曹雷，白繁义：大沽河淤泥填筑路基的土力学和重金属浸出试验2011年第3期泥在资源化利用方面所需基本特性的测试结果。表4要求。表2大沽河淤泥的综合特性采样含水率密度／有机热值／淤泥离心脱(堆坝排厚度／水后含断面g·cm一3质／％MJ·kg一1水率／％水后)／％m候台外环86．6～2．O～65～桥处(南开)87．11．4225．97．222．575津淄公路86．5—1．967．62．861．O～55～桥处(西青)87．01．570津南翟甸87．8～2．5～65～桥处(津南)88．O1．2420．O6．553．O75通过对淤泥的观察、试验研究和上述数据分

7、析，可以看出大沽河淤泥具有如下特点。(1)大沽河各处受周边污染情况不同，淤泥沉积时间也较长，其污染情况有所不同；即使同一断面不同泥层和泥样采集点的污染情况也有所差异。因此，在利用前需要对待处理淤泥进行采样分析。(2)从元素组成、密度、有机质含量、脱水特性可以看出，污染较为严重的河段处淤泥泥层较厚，软泥与污水处理厂厌氧消化处理后的污泥比较类似，si含量较少，密度较小，脱水性能较差(通过脱水试验发现采