固体废弃物土工袋及应用的方法.pdf

一种不含化学污染的工程建设废弃物、工业废料、矿区尾砂等石、渣、土的固体废弃物土工袋及应用于地基及边坡的方法。将破碎可用的固体废弃物直接装入经严格规范的土工袋内，然后按一定的排列方式将固体废弃物土工袋堆积在工程建设地基及边坡上，并采用碾压设备逐层把固体废弃物土工袋压实，形成建筑物地基或用于边坡加固。利用土工袋受压变形产生的张力，约束着固体废弃物土体及消耗振动能量，提高了固体废弃物土工袋的整体强度及减振性能。固体废弃物土工袋应用于地基工程，节约资源，节省土地，减振防灾，防止冻融，绿色环保，效益显

1.  一种不含化学污染的工程建设(特别是城镇建设)废弃物、工业废料、矿区尾砂等石、渣、土的固体废弃物土工袋及应用的方法，其特征是：
(A)将不含化学污染的工程建设废弃物、工业废料、矿区尾砂等固体废弃物破碎至5cm以下(用于寒冷地区，则从中再筛除0.075mm以下的细颗粒材料)，将破碎后的石、渣、土等固体废弃物(1)装入一系列的土工袋(2)内，并按(6)、(7)、(8)、(9)缠绕绑扎好袋子，形成的固体废弃物土工袋(3)待用；
(B)在工程建设的地基及边坡土层面上，用碾压机械压实此土层，并按规范做好土层处理；
(C)把步骤(A)的固体废弃物土工袋(3)运往并吊至工程地基及边坡处，按纵横交错的排列方式放置固体废弃物土工袋(3)，固体废弃物土工袋(3)袋子间相互连接，以提高其整体性，固体废弃物土工袋(3)之间的空隙(4)用工程建设场地土或破碎的固体废弃物(1)填充。一层铺设完成后，用碾压机械进行碾压，直至压实到设计要求的密实度1.5-2.0g/cm³为止；
(D)按步骤(C)的方式逐层施工，直至到顶层，形成建筑物地基或边坡护坡体，在固体废弃物土工袋的外表面上设有表面保护(5)。

2.  根据权利要求1所述的一种固体废弃物土工袋及应用的方法，其特征在于步骤(A)所述的土工袋是由掺加了0.5-1％防老化剂的黑色聚丙烯材料制成，平面尺寸为40-100cm×40-100cm。

3.  如权利要求1所述的一种固体废弃物土工袋及应用的方法在工民建及道路减振地基中应用。

4.  如权利要求1所述的一种固体废弃物土工袋及应用的方法在港口、公路、铁路、机场等地基及堤坝、挡墙中应用。

5.  如权利要求1所述的一种粗颗粒固体废弃物土工袋及应用的方法在寒冷地区地基中应用。

固体废弃物土工袋及应用的方法
一、技术领域
本发明涉及一种不含化学污染的固体废弃物产品及应用的方法，特别涉及一种不含化学污染的固体废弃物土工袋及应用于地基及边坡工程的方法。
二、背景技术
近年，城镇建设快速发展，城镇建设的渣土随意倾倒已成为严重的社会公害。不含化学污染的城镇建设废弃物以及工业废料、矿区尾砂等大量固体废弃物的石、渣、土等混合在一起，其物体品质大不相同，颗粒大小不均匀，废弃物强度不能满足工程应用的要求，同时又很难进行分类利用，往往采取倾倒填埋的处置方式。这样，不仅占用大量土地，而且破坏生态环境。另外，今年发生的汶川大地震，造成大量的山体滑坡与房屋倒塌，巨量的山体滑坡土石体及建筑废弃物面临着妥善处理的问题。地震后，工程建筑物的抗震、防震问题已引起人们的极大关注，研究开发有效、价廉的抗震、防震技术势在必行。
三、发明内容
本发明将上述固体废弃物经破碎筛分后装入规定规格、材质的塑料编织袋中，形成一种可用于城镇房屋建设、道路建设、堤坝建设等领域地基及边坡工程的固体废弃物土工袋，提供这种固体废弃物土工袋应用于地基及边坡工程的方法，使固体废弃物能再生利用，达到环保、节约倾倒填埋占用土地的目的。所发明的固体废弃物土工袋应用于地基及边坡工程，造价低廉，施工简单，同时具有减振、防震效果，在寒冷地区还有防冻融效果。
本发明是通过以下技术方案实现的：
(A)将不含化学污染的工程建设(特别是城镇建设)废弃物、工业废料、矿区尾砂等固体废弃物破碎至5cm以下(用于寒冷地区，则从中再筛除0.075mm以下的细颗粒材料)，将破碎后的石、渣、土等固体废弃物1装入一系列的土工袋2内，并按6、7、8、9缠绕绑扎好袋子，形成的固体废弃物土工袋3待用；
(B)在工程建设的地基及边坡土层面上，用碾压机械压实此土层，并按规范做好土层处理；
(C)把步骤(A)的固体废弃物土工袋3运往并吊至工程地基及边坡处，按纵横交错的排列方式放置固体废弃物土工袋3，固体废弃物土工袋3袋子间相互连接，以提高其整体性，固体废弃物土工袋3之间的空隙4用工程建设场地土或破碎的固体废弃物1填充。一层铺设完成后，用碾压机械进行碾压，直至压实到设计要求的密实度1.5-2.0g/cm³为止；
(D)按步骤(C)的方式逐层施工，直至顶层，形成建筑物地基或边坡护坡体，在地基及边坡的各个表面上设有表面保护5。
上述步骤(A)所述的土工袋2由掺加了0.5-1％防老化剂的黑色聚丙烯材料制成，抗紫外线，耐久性好，平面尺寸为40-100cm×40-100cm。
上述的固体废弃物土工袋及应用的方法在工民建及减振地基中应用。
上述的固体废弃物土工袋及应用的方法在港口、公路、铁路、机场等地基及堤坝、挡墙中应用。
上述的固体废弃物经破碎筛选出粗颗粒材料(粒径5cm-0.075mm之间)装入土工袋形成的固体废弃物土工袋及应用方法在寒冷地区地基中应用。
本发明的有益效果为：
1.节省土地。固体废弃物土工袋的应用可以减少工程建设所需的开山炸石、农地取土，同时省略固体废弃物的填埋用地，实现土地资源节约。
2.减振防灾。固体废弃物土工袋的应用提高工程建筑的减振性能，以较低的成本达到接近常用的橡胶材料的减振效果，在小应变情况下，其等效阻尼比h_eq也能达到0.3左右的大值，接近于橡胶材料的等效阻尼比。
3.防止冻融。粗颗粒固体废弃物土工袋的应用为寒冷地区提供了一种有效的防止冻融方法。
4.保护环境。固体废弃物土工袋的应用保护了青山绿水，实现环境友好。
5.效益显著。固体废弃物土工袋的应用不仅变废为用，经济效益显著，而且促进就业，社会效益显著。
四、附图说明
图1为固体废弃物土工袋机理分析概念图：
图2为固体废弃物土工袋应用于地基示意图；
图3为固体废弃物土工袋缠绕绑扎示意图。
图中标记：1.固体废弃物，2.土工袋，3.固体废弃物土工袋，4.填充固体废弃物土工袋之间的空隙的固体废弃物，5.表面保护(混凝土衬砌或草坪护坡)，6.7.8.9缠绕绑扎。
五、具体实施方式
一种用固体废弃物土工袋及应用于建设工程地基及边坡的方法，其步骤如下：
(A)将不含化学污染的工程建设(特别是城镇建设)废弃物、工业废料、矿区尾砂等固体废弃物破碎至5cm以下(用于寒冷地区，则从中再筛除0.075mm以下的细颗粒材料)将破碎后的石、渣、土等固体废弃物1装入一系列的土工袋2内，并按6、7、8、9缠绕绑扎好袋子，形成的固体废弃物土工袋3待用；
(B)在工程建设的地基及边坡土层面上，用碾压机械压实此土层，并按规范做好土层处理；
(C)把步骤(A)的固体废弃物土工袋3运往并吊至工程地基及边坡处，按纵横交错的排列方式放置固体废弃物土工袋3，固体废弃物土工袋3袋子间相互连接，以提高其整体性，固体废弃物土工袋3之间的空隙4用工程建设场地土或破碎的固体废弃物1填充。一层铺设完成后，用碾压机械进行碾压，直至压实到设计要求的密实度1.5-2.0g/cm³为止；
(D)按步骤(C)的方式逐层施工，直至到顶层，形成建筑物地基或边坡护坡体，在地基及边坡的各个表面上设有表面保护5。
上述步骤(A)所述的土工袋2是由掺加了0.5-1％防老化剂的黑色聚丙烯材料制成，抗紫外线，并可耐久，平面尺寸为40-100cm×40-100cm。
结合附图和相关实验结果，对本发明作进一步说明。
图1为固体废弃物土工袋强度增大的机理分析图。固体废弃物土工袋经压实后，在上载压力作用下固体废弃物土工袋整体发生压缩变形，引起袋子伸长，从而在袋子中产生一个张力T。袋子张力T反过来对土袋内的固体废弃物起到一个约束作用，使得袋内土石颗粒间的接触力N增大。由于土石体强度本质上源于土石颗粒间的摩擦强度，土石颗粒间接触力N增大，即土石颗粒间的摩擦强度增大(符合摩擦定律F＝μN，μ：土石颗粒间摩擦系数)，因此，固体废弃物土工袋的整体抗剪强度增大。
固体废弃物土工袋单体的减振是由于在振动荷载作用下，袋体的伸缩变型和袋内的土石颗粒间的摩擦运动消耗能量引起的；固体废弃物土工袋组合体减振是因为袋体之间不连续，振动难以通过袋与袋之间的空隙。
粗颗粒固体废弃物土工袋内的颗粒之间空隙较大，将此土工袋用于地基及边坡加固，土工袋下层土壤中的水或地下水不会因毛细管作用而上升到土工袋内部，因而在寒冷地区可以防止冻融。
根据室内摩擦试验，所述的固体废弃物土工袋层与层之间纵横交错排列时，层间摩擦系数大于1.0，一般在1.05-1.2之间。因此堆积的固体废弃物土工袋稳定性是可以保证的。
所述的固体废弃物土工袋及应用的方法，适用于(包括城镇建设、震后重建、寒冷地区)建筑、交通、水利等领域，具体为房屋地基、公路、铁路、机场、港口地基，堤坝、边坡、挡墙等。