废弃泥浆的处理方法及基于废弃泥浆的道路结构

1.本技术涉及泥浆处理技术领域，更具体地说，是涉及一种废弃泥浆的处理方法及基于废弃泥浆的道路结构。


背景技术：

2.道路工程钻孔灌注桩施工中的废弃泥浆以每年千万立方米计的体量产生，成为建筑废弃物的主要来源之一。由于大量膨润土、改性剂和水的掺入，使得废弃泥浆含水率高、力学性质差，难以处理和处置。目前，现有处理废泥浆的方法主要有以下三种：
3.一、就地征地临时堆放化处理，并采取自然蒸干，但由于储存泥浆的泥浆池面积大、深度深，经常出现表层水分蒸发较快以至出现龟裂，下部含水率依旧很高的现象。外运处理费用比较昂贵，且泥浆池危险性很高，长时间不处理会加剧危险，占用土地资源。
4.二、将废泥浆排放到安全地层中，让其在安全地层中通过生物化学反应以及一定的时间消化直到完全自行消失。这是对环境影响最小的一种方法，但时间长有可能要等上数十百年而且不能保证废泥浆可以完全转化为无害物质消失于地层。
5.三、将废泥浆通过脱水处理，其中废泥浆的水被净化直接排放，而废泥浆中的粘土和岩屑已经大部分被固定起来形成“泥饼”状。最后，这些泥饼其不具有结构强度外运用于堆填。这种处理方式虽然对环境影响较小，但是还是需要对泥浆进行传统的外运及场地收纳进而耗费人力物力以及土地资源，同时对泥浆资源化利用程度不高，无法物尽其用。
6.综上，以上三种废弃泥浆的处理方法均无法解决因场地条件限制不能清除外运处理施工现场的废弃泥浆的难题。


技术实现要素：

7.本技术实施例的目的在于提供一种废弃泥浆的处理方法及基于废弃泥浆的道路结构，旨在解决现有技术中因场地条件限制不能清除外运处理施工现场的废弃泥浆的技术问题。
8.为实现上述目的，本技术采用的技术方案是：提供一种废弃泥浆的处理方法，包括：
9.铺设加筋结构；
10.对废弃泥浆进行预处理，以使得所述废弃泥浆形成流动性固化泥浆；
11.将所述流动性固化泥浆填充至所述加筋结构，使得所述流动性固化泥浆与所述加筋结构粘结形成固化道路结构。
12.在一种可能的设计中，所述加筋结构包括土工格室，在具有桩基的路段结构上铺设所述土工格室；将所述流动性固化泥浆浇筑进所述土工格室形成的固化道路结构为第一道路结构，所述第一道路结构为临时道路或路基。
13.在一种可能的设计中，所述加筋结构包括土工格栅，在路面垫层上铺设所述土工格栅；将所述流动性固化泥浆压滤处理以形成饼状固化泥浆，将所述饼状固化泥浆碾压覆
盖至所述土工格栅粘结固化形成所述固化道路结构，所述饼状固化泥浆与所述土工格栅粘结形成的所述道路结构为第二道路结构，所述第二道路结构为路面基层。
14.在一种可能的设计中，对废弃泥浆进行预处理，以使所述废弃泥浆形成流动性固化泥浆的步骤包括：
15.对废弃泥浆进行泥沙分离处理，以实现沉淀排渣，将粗骨料从废弃泥浆中分离，分离处理后的废弃泥浆为泥沙分离的泥浆；
16.将所述泥沙分离的泥浆进行泥水分离处理，以形成高含水率泥浆；
17.将所述高含水率泥浆加入固化剂并进行搅拌，以形成所述流动性固化泥浆。
18.在一种可能的设计中，所述泥沙分离处理包括利用振动筛或旋流除砂器对所述废弃泥浆进行泥沙分离处理；和/或，
19.所述高含水率泥浆的含水率为40％-150％；和/或，
20.所述流动性固化泥浆的流动度为15cm～30cm。
21.在一种可能的设计中，所述饼状固化泥浆的含水率低于40％。
22.在一种可能的设计中，所述泥水分离处理包括投加絮凝剂对所述泥沙分离的泥浆进行泥水分离处理。
23.本技术的另一目的在于提供一种基于废弃泥浆的道路结构，包括具有桩基的路段结构，所述路段结构上铺设有固化道路结构，所述固化道路结构包括加筋结构和固化包裹所述加筋结构的流动性固化泥浆，所述道路结构由上述任一技术方案所述的废弃泥浆的处理方法制成。
24.在一种可能的设计中，所述固化道路结构包括第一道路结构，所述第一道路结构中的加筋结构为土工格室，以及浇筑于所述土工格室的所述流动性固化泥浆；或，
25.所述固化道路结构包括第二道路结构，所述第二道路结构中的加筋结构为土工格栅，以及包覆所述土工格栅的饼状固化泥浆，所述饼状固化泥浆由所述流动性固化泥浆压滤形成。
26.在一种可能的设计中，所述固化道路结构包括第一道路结构和铺设于所述第一道路结构上方的第二道路结构，所述第一道路结构中的加筋结构为土工格室，以及浇筑于所述土工格室的所述流动性固化泥浆；所述第二道路结构中的加筋结构为土工格栅，以及包覆所述土工格栅的饼状固化泥浆，所述饼状固化泥浆由所述流动性固化泥浆压滤形成。
27.本技术提供的废弃泥浆的处理方法的有益效果在于：与现有技术相比，本技术的废弃泥浆的处理方法，将废弃泥浆进行预处理以形成流动性固化泥浆，并将流动性固化泥浆浇筑到路段上的加筋结构中，以形成固化道路结构，从而实现将废弃泥浆处理再利用到道路结构中。上述废弃泥浆的处理方法适用于道路工程领域，道路工程钻孔灌注桩施工中的废弃泥浆可通过上述处理方法在原地进行资源化利用，并作为道路结构的一部分存在。由于设置有加筋结构，因此使得废弃泥浆处理后制成的固化道路结构的强度更强，由于废弃泥浆在原位处理后作为道路结构的一部分存在，因此无需场地堆放，因此即使场地无足够堆放空间也可实现废弃泥浆的处理再利用。且由于废弃泥浆无需从施工场所运出，因此可解决由于运输泥浆造成的噪音、交通负荷、路面污染损耗等问题。
附图说明
28.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
29.图1是应用本技术的一个实施例提供的废弃泥浆的处理方法的道路结构的施工过程示意图1；
30.图2是应用本技术的一个实施例提供的废弃泥浆的处理方法的道路结构的施工过程示意图2；
31.图3是另一应用本技术的一个实施例提供的废弃泥浆的处理方法的道路结构的施工过程示意图1；
32.图4是另一应用本技术的一个实施例提供的废弃泥浆的处理方法的道路结构的施工过程示意图2；
33.图5是图4中a处的局部放大图；
34.图6是又一应用本技术的一个实施例提供的废弃泥浆的处理方法的道路结构的施工过程示意图1；
35.图7是又一应用本技术的一个实施例提供的废弃泥浆的处理方法的道路结构的施工过程示意图2。
36.上述附图所涉及的标号明细如下：
37.1、桩基；2、路基；3、临时道路；4、路面基层；5、土工格室；6、土工格栅。
具体实施方式
38.为了使本技术所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
39.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
40.需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的结构或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
41.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
42.为了说明本技术所述的技术方案，以下结合具体附图及实施例进行详细说明。
43.第一实施例
44.如图1至图7所示，本技术的一个实施例提供了废弃泥浆的处理方法，包括：
45.铺设加筋结构；
46.对废弃泥浆进行预处理，以使得废弃泥浆形成流动性固化泥浆；
47.将流动性固化泥浆填充至加筋结构，使得流动性固化泥浆与加筋结构粘结形成固化道路结构。
48.可选地，固化道路结构能够作为临时道路3或路基2，也可作为路面基层4。
49.举例来说，在一定范围内的道路结构中，其路基2可全部或部分由固化道路结构制成，也即固化道路结构可以作为路基2或作为路基2的一部分结构存在。
50.或者，在一定范围内的道路结构中，其路面基层4可全部或部分由固化道路结构制成，也即固化道路结构可以作为路面基层4或作为路面基层4的一部分结构存在。
51.在一种可行实施方式中，固化道路结构包括第一道路结构和/或第二道路结构，第一道路结构可作为临时道路3或路基2，第二道路结构可作为路面基层4。
52.具体实施过程中，可根据固化道路结构的具体用途选择加筋结构的具体结构及其铺设位置。加筋结构可包括土工格室5、土工格栅6或土工织布。
53.当将固化道路结构作为临时道路3或路基2时，加筋结构优选为高强度土工格室5。
54.当将固化道路结构作为路面基层4时，加筋结构优选为高强度土工格栅6。
55.当制作第一道路结构时，将加筋结构铺设在施工完成的具有一定强度的桩基1的路段结构上方。
56.当制作第二道路结构时，将加筋结构铺设在路面垫层上方。
57.铺设加筋结构的步骤，以及对废弃泥浆进行预处理，以使得废弃泥浆形成流动性固化泥浆的步骤，上述两个步骤的先后顺序不限，也可同时进行。
58.如图1所示，在一种可能的设计中，加筋结构包括土工格室5，在具有桩基1的路段结构上铺设土工格室5；如图2所示，将流动性固化泥浆浇筑进土工格室5形成的固化道路结构为第一道路结构，第一道路结构为临时道路3或路基2。
59.如图3所示，在一种可能的设计中，加筋结构包括土工格栅6，在路面垫层的上方铺设土工格栅6；如图4和图5所示，将流动性固化泥浆压滤处理以形成饼状固化泥浆，将饼状固化泥浆碾压覆盖至土工格栅6粘结固化形成固化道路结构，饼状固化泥浆与土工格栅6粘结形成的道路结构为第二道路结构，第二道路结构为路面基层4。
60.如图6和图7所示，在同一段道路结构中，可同时具有第一道路结构和第二道路结构，第一道路结构铺设于施工完成的而具有一定强度桩基1的路段结构上方，第一道路结构的一部分区域可作为临时道路3继续向前进行钻孔灌注桩施工，另一部分区域可在第一道路结构上方继续进行道路建设施工，并形成路面垫层，在路面垫层上方制作形成第二道路结构，第二道路结构为路面基层 4。
61.在一种可能的实施方式中，对于废弃泥浆的预处理过程，在产出废弃泥浆的道路工程施工现场进行处理，并将预处理后的泥浆产物用于施工现场的道路建设中，也即实现了废弃泥浆的原位资源化处理。
62.在一种可能的实施方式中，对废弃泥浆进行预处理，以使废弃泥浆形成流动性固化泥浆的步骤包括：
63.s1、对废弃泥浆进行泥沙分离处理，以实现沉淀排渣，将粗骨料从废弃泥浆中分离，分离处理后的废弃泥浆为泥沙分离的泥浆；
64.s2、将泥沙分离的泥浆进行泥水分离处理，以形成高含水率泥浆；
65.s3、将高含水率泥浆加入固化剂并进行搅拌，以形成流动性固化泥浆。
66.在步骤s1中，泥沙分离处理包括利用振动筛、旋流除砂器或其他分离装置对废弃泥浆进行泥沙分离处理。废弃泥浆可为软弱道路场地上桩基1钻孔施工产生。在进行泥沙分离处理后，实现了废弃泥浆的沉淀排渣，使得泥沙分离的泥浆中不含粗骨料。进一步地，在泥沙分离处理后，将粗骨料和细骨料从废弃泥浆中分离，并将粗骨料和细骨料进行回收再利用。
67.在步骤s2中，高含水率泥浆由泥沙分离的泥浆投加絮凝剂再进行泥水分离形成，高含水率泥浆的含水率为40％-150％。絮凝剂可采用有机絮凝剂、无机絮凝剂、或者采用有机絮凝剂和无机絮凝剂混合物等。
68.在步骤s3中，固化剂可采用专门的泥浆固化剂，也可采用粉煤灰、水泥、石灰等混合配制出的固化剂。固化剂的投入量可为50kg/m3～100kg/m3。在高含水率泥浆中加入固化剂并搅拌均匀后，形成的流动性固化泥浆的流动度为 15cm～30cm。
69.在制作第一道路结构时，将经由上述步骤s1、s2和s3的三个步骤处理后得到的流动性固化泥浆浇筑到土工格室5中，形成第一道路结构。
70.在制作第二道路结构时，将流动性固化泥浆填充到加筋结构前还包括：
71.s4、将流动性固化泥浆进行压滤处理，以形成饼状固化泥浆。
72.在步骤s4中，压滤处理可采用压滤设备进行，具体地，将流动性固化泥浆送入压滤设备中，待不再有水分脱出，则形成略带湿润的饼状固化泥浆，继而停止压滤。饼状固化泥浆的含水率低于40％。
73.在制作第二道路结构时，将经由上述步骤s1、s2、s3和s4的四个步骤处理后得到的饼状固化泥浆运输到土工格栅6的铺设处，将饼状固化泥浆平铺到土工格栅6表面，然后使用压路机将饼状固化泥浆碾压到土工格栅6中，使得土工格栅6的上表面和下表面都被饼状固化泥浆包裹。待土工格栅6与饼状固化泥浆固化粘结形成的第二道路结构满足道路规范要求的强度后，可将其作为路面基层的一部分或直接作为路面基层，接着在其上方可继续进行道路建设施工。
74.本实施例提供的废弃泥浆的处理方法可应用于道路工程钻孔灌注桩施工产生的废弃泥浆，在道路工程施工场地原位建设废弃泥浆的预处理系统，以实现废弃泥浆的原位资源化处理，并将处理后的泥浆填充到道路结构中，作为临时道路3、路基2或路面基层。如上即可实现废弃泥浆的原位资源化利用，无需将废弃泥浆运出施工场所，解决了因场地条件限制不能清除外运处理施工现场的废弃泥浆的难题，同时解决了传统的外运及场地收纳过程中产生的滑坡风险、噪音、交通负荷、路面污染损耗、运输堆放高成本等负面问题。
75.废弃泥浆的预处理得到流动性固化泥浆，流动性固化泥浆在形成道路结构时进一步固化，固化泥浆解决了泥浆力学性质差，难以再利用等问题。而加筋结构又能为固化泥浆提供侧向约束力，减少固化泥浆因荷载或其他原因开裂而失去承载力的情况。固化泥浆与加筋结构作为固化道路结构相得益彰进而减少传统填筑材料的使用，有效缓解对填筑材料源地的生态破坏。
76.在本实施例提供的废弃泥浆的处理方法的应用中，道路工程钻孔灌注桩施工产生的废弃泥浆中原有的污染物被胶结在固化体中而不渗透出来，即使遇水后固化体里面的有
毒物质也不易浸出来或者浸出来的有害物质也不会超标。这可大大减少环境压力，从而使环境质量得到较大程度的改善，提高了环境卫生水平，对保持生态环保环境、改善城市面貌和居住环境，提高人民身体健康具有重要的意义。
77.第二实施例
78.如图1-图7所示，本实施例提供一种基于废弃泥浆的道路结构，包括具有桩基1的路段结构，路段结构上铺设有固化道路结构，固化道路结构包括加筋结构和固化包裹加筋结构的流动性固化泥浆，道路结构由上述第一实施例提供的废弃泥浆的处理方法制成。
79.具体地，道路结构可以为临时道路3或路基2，也可为路面基层4。
80.如图1和图2所示，在一种可行实施方式中，固化道路结构包括第一道路结构，第一道路结构中的加筋结构为土工格室5，以及浇筑于土工格室5的流动性固化泥浆。
81.在进行上述道路结构的施工过程中，在施工现场设置用于进行废弃泥浆处理的预处理系统，并通过预处理系统对软弱道路场地上桩基1钻孔施工产生的废弃泥浆进行预处理，处理过程包括：
82.利用振动筛、旋流除砂器或其他分离装置对废弃泥浆进行泥沙分离处理，以实现沉淀排渣，将粗骨料从废弃泥浆中分离，分离处理后的废弃泥浆为泥沙分离的泥浆；上述过程实现了废弃泥浆的沉淀排渣，使得泥沙分离的泥浆中不含粗骨料。进一步地，在泥沙分离处理后，将粗骨料和细骨料从废弃泥浆中分离，并将粗骨料和细骨料进行回收再利用。
83.向泥沙分离的泥浆中投加絮凝剂进行泥水分离形成含水率为40％-150％的高含水率泥浆。
84.向高含水率泥浆中加入固化剂并进行搅拌，固化剂的投入量可为50 kg/m3～100kg/m3，搅拌均匀后形成流动度为15cm～30cm的流动性固化泥浆。
85.在进行废弃泥浆预处理的同时，在施工完成的具有一定强度桩基1的路段结构上方铺设土工格室5，将流动性固化泥浆浇筑至土工格室5中，流动性固化泥浆和土工格室5粘结固化形成第一道路结构。如图7所示，第一道路结构的一部分区域可作为临时道路3继续向前进行钻孔灌注桩施工，另一部分区域可在第一道路结构上方继续进行道路建设施工。
86.如图3至图5所示，在另一种可行实施方式中，固化道路结构包括第二道路结构，第二道路结构中的加筋结构为土工格栅6，以及包覆土工格栅6的饼状固化泥浆，饼状固化泥浆由流动性固化泥浆压滤形成。
87.在进行上述道路结构的施工过程中，在施工现场设置用于进行废弃泥浆处理的预处理系统，并通过预处理系统对软弱道路场地上桩基1钻孔施工产生的废弃泥浆进行预处理，处理过程包括：
88.利用振动筛、旋流除砂器或其他分离装置对废弃泥浆进行泥沙分离处理，以实现沉淀排渣，将粗骨料从废弃泥浆中分离，分离处理后的废弃泥浆为泥沙分离的泥浆；上述过程实现了废弃泥浆的沉淀排渣，使得泥沙分离的泥浆中不含粗骨料。进一步地，在泥沙分离处理后，将粗骨料和细骨料从废弃泥浆中分离，并将粗骨料和细骨料进行回收再利用。
89.向泥沙分离的泥浆中投加絮凝剂进行泥水分离形成含水率为40％-150％的高含水率泥浆。
90.向高含水率泥浆中加入固化剂并进行搅拌，固化剂的投入量可为50 kg/m3～100kg/m3，搅拌均匀后形成流动度为15cm～30cm的流动性固化泥浆。
91.将流动性固化泥浆送入压滤设备中，待不再有水分脱出，则形成略带湿润的饼状固化泥浆，继而停止压滤。饼状固化泥浆的含水率低于40％。
92.在进行废弃泥浆预处理的同时，在路面垫层上方铺设土工格栅6，将饼状固化泥浆平铺到土工格栅6表面，然后使用压路机将饼状固化泥浆碾压到土工格栅6中，使得土工格栅6上下表面都被饼状固化泥浆包裹。待土工格栅6与饼状固化泥浆固化粘结形成的第二道路结构满足道路规范要求的强度后，可将其作为道路基层的一部分或直接作为路面基层，接着在其上方可继续进行道路建设施工。
93.如图6和图7所示，在又一种可能的设计中，固化道路结构包括第一道路结构和铺设于第一道路结构上方的第二道路结构，第一道路结构中的加筋结构为土工格室5，以及浇筑于土工格室5的流动性固化泥浆；第二道路结构中的加筋结构为土工格栅6，以及包覆土工格栅6的饼状固化泥浆，饼状固化泥浆由流动性固化泥浆压滤形成。在该种设置方式中，在道路结构中，路基2和路面基层4均应用有废弃泥浆处理得到的结构，从而增加了废弃泥浆的利用率，尤为适用于在使用废弃泥浆制备第一道路结构后仍有大量废弃泥浆的情形，可回收利用更大量的废弃泥浆。
94.具体地，可根据施工现场产生的废弃泥浆的量来选择将其制备第一道路结构、第二道路结构，或分别制备第一道路结构和第二道路结构。
95.以上所述仅为本技术的可选实施例而已，并不用以限制本技术，凡在本技术的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。