乡村公路建渣路面结构经济性和环保性研究★

张敏罗鑫文华

(西南科技大学土木工程与建筑学院，四川绵阳 621000)

张敏罗鑫文华

(西南科技大学土木工程与建筑学院，四川绵阳 621000)

针对川南地区高水量粉质粘土软弱路基的情况，提出一种以建渣代替片石、碎石的建渣路面结构形式，通过现场试验对建渣路面结构和传统路面结构的经济性能进行了定量的分析比较，结果表明建渣路面结构具有良好的经济性能和环保性能。

乡村公路，建渣路面，经济性能，环保性能

0 引言

在川南乃至整个川渝地区，粘性土的分布十分广泛,未经处理的高含水量粉质粘土填筑路基含水量高、承载力低，易产生过大沉降、不均匀沉降等工程问题。传统处理方法是采用片石材料处治高含水量粉质粘土路基，或者用片石材料进行路面基层结构施工。如果将建渣应用于道路工程，通过在建渣中添加一些材料，制作成建渣混合料应用到道路工程路面基层上，不仅满足道路工程的质量要求，而且减少了城市的建渣排放量，节约了道路材料，降低了工程费用，有利于社会经济的可持续性发展，具有重大的经济和社会效益，值得深入研究和推广。

1 建渣路面结构形式

建渣路面就是以建渣代替片石，处治高含水量粉质粘土路基，形成适用于乡村公路路基填料路面结构。建渣路面结构形式有两种，一种是级配建渣做基层，另一种是级配建渣加碎石做基层。建渣路面结构在川南井场公路试验段中得到运用，后期道路使用结果表明满足乡村公路要求，值得推广应用，本文将对其经济性和环保性进行分析研究。

2 经济性分析

建渣路面结构在江津至纳溪输气管道施工道路中得到应用。该试验路段从施工工艺到检测方法均按照乡村公路工程要求进行，所需达到的技术指标也以乡村公路工程技术指标为标准来判断其能否满足乡村公路工程要求。下面对建渣路面结构与传统路面结构的经济性进行比较。

2.1 传统路面结构

1)传统路面结构(片石基层)见图1。

传统施工方法(片石基层)的路面结构从下往上依次为：片石基底处理20 cm、片石基层20 cm、碎石面层8 cm。

2)传统路面结构(碎石基层)见图2。

传统施工方法(碎石基层)的路面结构从下往上依次为：片石基底处理20 cm、碎石基层20 cm、碎石面层8 cm。

两种传统路面结构施工方法的工程量清单以及计价如表1所示。

表1 传统路面结构工程量清单及计价表

2.2 建渣路面结构

1)建渣路面结构(级配建渣基层)见图3。

建渣路面结构(级配建渣基层)的路面结构从下往上依次为：建渣基底处理20 cm、间断级配建渣基底基层5 cm、级配建渣基层20 cm、建渣加碎石面层5 cm(建渣与碎石的比例为40∶60)。

2)建渣路面结构(级配建渣加碎石基层)见图4。

建渣路面结构(级配建渣加碎石基层)的路面结构从下往上依次为：建渣基底处理20 cm、间断级配建渣基底基层5 cm、级配建渣加碎石基层20 cm、建渣加碎石面层5 cm(建渣与碎石的比例为40∶60)。

两种建渣路面结构施工方法的工程量清单及计价如表2所示。

表2 建渣路面结构工程量清单及计价表

序号项目名称工程数量金额/元综合合价(1)建渣路面(级配建渣基层)15581851.1再生混凝土基础处理/m22400020.554932001.2再生骨料底基层/m22280011.82690401.3再生骨料基层施工/m22190024.555376451.4碎石+再生骨料路面施工/m22100012.3258300(2)建渣路面(级配建渣+碎石基层)15822752.1再生混凝土基础处理/m22400020.554932002.2再生骨料底基层/m22280011.82690402.3再生骨料+碎石基层施工/m22190025.655617352.4碎石+再生骨料路面施工/m22100012.3258300

2.3 经济分析

2.3.1 建渣路面结构与传统路面结构施工经济性对比

从表1和表2可知，长为6 km、路面宽度为3.5 m的乡村公路，建渣路面施工(级配建渣基层)比传统施工方法(片石基层)节约投资2.95%，比传统施工方法(碎石基层)节约投资14.35%；建渣路面施工(级配建渣加碎石基层)比传统施工方法(片石基层)节约投资1.46%，比传统施工方法(碎石基层)节约投资13.03%。

2.3.2 建渣路面结构额外支出费用

考虑到建渣路面施工方法与传统施工方法相比，多了1台装载机、2台破碎机、1台筛分机、1台发电机，因此在设备进出场和吊装等方面需要支出额外的费用，计费标准为：装载机进出场费为22元/(t·km)，计算不够400元的按400元计，运输距离按40 km计；其他设备运输费为500元，考虑20 km～30 km运距；进出场期间考虑设备租金，按2 d计。破碎机吊装费用为400元/台次。

具体费用统计见表3。

表3 建渣路面结构额外支出费用元

综上所述，当公路长度超过500 m时，建渣路面结构的经济效益比传统路面结构更好，可节约投资2%左右，且公路越长，经济效益越显著。

3 环保性分析

随着工业化和城市化的推进，建筑业和公路交通的可持续发展与骨料短缺的矛盾日益突出，建筑垃圾产生的数量日益庞大，其处置已成为我们必须要面对的课题。建筑垃圾用于道路工程，既可以减少建渣的排放量和对环境造成的二次污染，节约大量的处理费用，产生巨大的经济效益，又可以减少对天然砂石的消耗，保护自然资源和人类生存环境，产生良好的环保效益和社会效益。

1)减少土壤污染。

随着建筑垃圾的增加，垃圾堆放场的面积也在逐渐扩大。将建渣再生骨料用于道路工程，可以防止垃圾堆放对土壤的影响。

2)减少空气污染。

建渣在堆放过程中，在温度、水分等因素的作用下，某些有机物质发生分解，产生有害气体。将建渣用于公路施工可以减少空气污染。

3)节约资源。

道路工程具有工程数量大、耗用建材多的特点。道路工程中若采用大量的再生骨料，可以大大减少对砂石的开采。因此，将建渣转化为再生骨料运用于道路工程可以有效地保护环境和国土资源。

4 结语

通过现场试验分析可知，建渣路面结构较之传统的路基加固技术的优势主要体现在以下两个方面:

1)在经济性方面，在石材缺乏的地区应用建渣路面结构，比传统施工方法节约投资2%左右，经济效益更好。

2)将建筑垃圾用于道路工程中，可以减少建渣的排放量和对环境造成的二次污染，节约大量的处理费用，产生巨大的经济效益，又可以减少对天然砂石的消耗，保护自然资源和人类的生存环境，产生良好的环保效益和社会效益。

所以，建渣路面结构具有重大的经济和社会效益，值得深入研究和推广。

[1] 李秋义.建筑垃圾资源化再生利用技术[M].北京：中国建材工业出版社，2011.

[2] 杜婷，李惠强，郭太平，等.废弃混凝土再生骨料应用的经济性分析[J].新型建筑材料，2006(15):27-29.

[3] JTG F80/1-2004，公路工程质量检验评定标准[S].

[4] 刘建.西安市建筑垃圾替换二灰碎石基层中部分石料的研究[D].西安：长安大学，2006.

[5] 陈坤.建筑废弃物再生及其在公路工程中的应用研究[D].西安：长安大学，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 ★：四川省科技支撑计划项目(项目编号：2013GZ0071)

张敏(1990- )，女，在读硕士；罗鑫(1992- )，男，在读硕士；文华(1978- )，男，博士，副教授

U416.1