路邦土壤固化剂效益分析.docx
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路邦土壤固化剂效益分析
目录
1课题研究所带来的社会效益2
2课题研究所带来的经济效益4
3应用证明5
社会、经济效益分析及应用证明
本课题的研究解决了道路工程中以往不符合路用要求的废弃土源的再利用问题，通过土壤固化剂改善废弃土性，使其满足作为重载交通、软基道路基层或处理层的路用技术指标，在降低工程造价的基础上，提高了结构强度，延长了道路寿命，实现了道路基层材料的划时代变革，在社会、经济特别是环境效益等方面具有重大的意义。
1课题研究所带来的社会效益
资源型社会要求变废为宝、充分利用既有资源。
本课题提出利用土壤固化剂改善以往废弃土源作为重载、软基道路基层或处理层的方法，大大减少了以往传统道路修建中采用的水泥、石灰、碎石的路用材料，就地利用现场开挖的土源，避免了远运、开山、加工等造成的资源浪费、环境污染，大大节省了社会资源；经综合效益分析，课题研究成果在降低工程造价的基础上，延长了道路寿命，在社会提倡资源再利用的条件下，必将取得巨大的社会效益。
首先，课题针对天津市土质含水量大、塑性指数高、强度低、对水敏感，往往很难满足工程需要的特点，改变常规采用石灰或水泥处理路基及基层的方法，利用土壤固化剂对现场开挖的土源进行处理，依此增加处理层或基层强度，同时改善常规石灰土或水泥石灰土的水稳性，使石灰土或水泥石灰土由亲水性变为疏水性，在后期使用过程中不致由于地下水的侵蚀而降低强度，改变了大量土源无法利用、远运满足工程要求土源而造成的开挖大量土地资源、占用大量农田的弊端。
其次，由于路基处理层耐久性的提高，避免了传统石灰土强度受地下水侵入而衰减，造成道路的破损，加大道路的养护、维修和重建费用，进而延长了道路的使用寿命，取得巨大的社会效益；石灰及水泥用量的大大减少也节省了社会能源；充分利用现场以往废弃的土源，从而不需另摄取土源，节省了土地资源，同时也降低了对工程、社会环境的污染，这无论从环保还是能源等方面都具有显著的社会效益。
最后，课题在试验研究的基础上，找到了一种利用土壤固化剂处理废弃土作为重载、软基道路的筑路材料，发明了一种土壤固化剂材料在重载软土地基上的应用方法，这在国内外尚属属首次。
本课题提出的方法将彻底改变以往重载、软基道路多年来出现的“当年修，来年坏”现象，为类似滨海软土地区、地下水位较高地区道路路基及基层处理找到了合理的途径，找到替代水泥、石灰稳定土等半刚性基层的合理材料，不仅可应用于滨海地区，且将辐射至西北、东北、上海、广东等土壤深厚、石料匮乏的地区。
所提出的配合比具有的高水稳性、且无毒，为水利防渗、农业等领域提供技术支持，可应用于该相关领域。
课题提出方法与传统方法对比见下表：
课题提出方法与传统方法对比一览表表1-1
项目分析
传统方法
课题提出方法
水稳性分析
水稳性差。
石灰可以固结土壤，但强度不高，后期强度也增加很小，耐水性差。
水泥土收缩性很大，极易开裂，并反射到基层。
土壤的膨胀与收缩，造成道路的翻浆、凹凸下陷，容易受水的浸泡而破坏路基结构，缩短道路的使用寿命。
道路维修中翻开的旧路已证明了这一点。
加入固化剂后将土壤由亲水性变为厌水性。
提高了路基的抗水能力。
用固化剂处理的土壤可以大大提高土壤的防水、防渗能力，有效的硬化土壤，使之具有较高的抗压强度和耐水性，是解决道路施工水稳性问题的关键所在。
强度分析
初期强度较高，随着时间推移，地下水浸入，强度大大降低，引起路面破坏。
初期及后期强度很高，且并不随时间推移而降低，处于稳定状态，路面结构可保持较好的水平。
结构分析
由于传统筑路水稳性差，所以结构层容易受到破坏，道路的使用寿命缩短。
由于使土粒之间的水膜减薄，提高了路基结构的密实度，增加了路基强度及承载力，并提高了路基结构的温度稳定性（-50OC—+70OC），减少路基收缩膨胀，防止出现收缩裂纹、破坏路基毛细现象、减少冻溶对路基结构的破坏、阻止道路翻浆。
节能分析
1、石灰或水泥用量多，污染环境。
2、必须使用新土，加大弃土倒运及买新土的工程成本。
1、早期强度高可缩短工期、可连续施工、养护周期短、不污染环境、节省工程造价。
2、使用的水泥或石灰剂量很少，减少能源消耗，保护环境。
3、不需增加多余设备，与传统筑路施工设备相同，施工工艺相同。
4、可以全部使用原土壤，节省了弃土倒运及买新土的成本费用。
5、减少后期维护成本，道路使用寿命延长。
环保分析
石灰或水泥施工污染环境大
固化剂为水溶性材料，100%有机物是无毒无害的稳固剂，处理后的土壤不会造成环境污染。
2课题研究所带来的经济效益
课题研究确定的一种土壤固化剂材料在重载、软土地基上的应用方法，无论从综合回弹模量、CBR试验还是回弹弯沉均有显著改善，7天无侧限抗压强度增加15～40％；综合回弹模量较传统固化土提高100～200%；CBR值提高240～280%；弯沉降低50~80%；在浸水条件下，固化土强度衰减速度较传统方法降低57~89%。
采用固化剂的典型路面结构方案可比传统路面结构方案节省费用，综合造价可节省8%～26.4%。
对比结果见下表：
使用土壤固化剂路面结构与传统路面结构造价对比一览表表1-2
结构层
传统筑路道路结构
使用土壤固化剂筑路结构
道路结构方案
单价
元/m2
道路结构方案一
单价
元/m2
道路结构方案二
单价
元/m2
面层
4cm细粒式沥青混凝土
51
4cm细粒式沥青混凝土
51
4cm细粒式沥青混凝土
51
8cm粗粒沥青混凝土
92
8cm粗粒沥青混凝土
92
8cm粗粒沥青混凝土
92
基
层及底基层
18cm水泥稳定碎石（5%）
48
18cm水泥稳定碎石（5%）
48
20cm4%水泥+5%石灰+30%碎石61%原土+固化剂
33
18cm二灰碎石（8：
12：
80）
48
20cm4%水泥+5%石灰+20%碎石61%原土+固化剂
30
20cm4%水泥+5%石灰+91%原土
+固化剂
26
18cm二灰土（10：
45：
45）
31
20cm5%石灰+95%原土+固化剂
24
20cm5%石灰+95%原土+固化剂
24
路基处理层
20cm10%石灰土
23
15cm5%石灰+95%原土+固化剂
16
20cm10%石灰土
23
15cm5%石灰+95%原土+固化剂
16
20cm5%石灰+95%原土+固化剂
24
20cm10%石灰土
23
20cm4%石灰+95%原土+固化剂
22
20cm4%石灰+95%原土+固化剂
22
50cm垫层
90
40cm垫层
72
40cm垫层
72
单平米造价
元/m2
239
221
176
课题成果首先在空客A320基础设施道路工程中全面使用，修筑面积58.8万平米；并先后在以下工程中采用：
南港路道路改造工程使用面积4万平米；滨海新区中央大道使用长度2.2公里；西中环使用3.4公里；开发区西区北大街使用3公里；开发区西区南大街使用2公里；临港工业区道路使用7公里；上海宝钢基地道路工程使用3公里。
已完成的施工图如天津大道（全长40公里）、海天大道（全长4.8公里）、中新天津生态城一期道路工程长4.3公里道路均采用该技术，这些工程的建设为土壤固化剂固化土的应用积累了宝贵经验，为进一步推广奠定了坚实的基础。
在空客A320基础设施道路工程中，针对厂区大件车辆重载、土源匮乏、地下水位高等特点，采用土壤固化剂对空客高液限粘土（塑性指数高达33%）进行固化处理作为路基处理层，替代传统的石灰土及水泥石灰土，在试验路取得明显效果的基础上，进出空客A320厂区的道路均采用土壤固化剂固化土作为处理层，取得了良好的使用效果。
由于处理了现场开挖的土源，避免远运土源带来的造价高、影响工期的弊端，在该工程中节省工程投资约670万元。
在天津南疆港南港路道路改造工程中，采用400米试验段进行传统处理与固化土处理效果进行对比，对比结果表明固化土效果较石灰土强度提高较大，弯沉值大大降低，CBR值显著提高，水稳性得到很好的改善，完全可作为重载道路路基处理层或底基层，降低了综合造价，每平米降低造价12元，具有显著的经济效益。
在开发区西区北大街、南大街道路施工中采用土壤固化剂，综合处理面积5000*24=12万平米，节省造价12*12=144万元。
在中央大道、西中环道路施工中，已实施的标段2200*60+3400*58=32.9万平米，节省投资32.9*12=395万元。
综合以上分析，在目前已采用本课题研究成果完成的工程中，已节省投资670+144+395=1209万元。
正在实施的工程如天津大道（全长40公里）、海天大道（全长4.8公里）、中新天津生态城一期道路工程长4.3公里道路，节省投资达1400万元。
3应用证明
应用证明
项目名称
土壤固化剂在路基处理、道路基层中的应用研究
应用单位
天津空港加工区建设办
应用成果起止时间
2006.09～2008.12
单位地址与邮编
空港物流加工区5号300384
联系人与电话
应用情况及社会效益：
在空客A320基础设施道路工程中，针对厂区大件车辆重载、土源匮乏、地下水位高等特点，采用土壤固化剂对空客高液限粘土（塑性指数高达33）进行固化处理作为路基处理层，替代传统的石灰土及水泥石灰土，在试验路取得明显效果的基础上，进出空客A320厂区的道路均采用土壤固化剂固化土作为处理层，取得了良好的效果，通过1年多的使用，证明土壤固化剂固化土具有强度高、变形小、防水、抗冻性能好、施工方式简单等特点，适合在地下水位高、强度要求高的道路中作为处理层或底基层。
由于处理了现场开挖的土源，避免远运土源带来的造价高、影响工期的弊端，在该工程中节省工程投资670多万元。
由于路基处理层耐久性提高，避免了传统石灰土强度随着地下水的侵入降低而造成的道路重复改造，石灰及水泥用量的大大减少也节省了社会能源，同时也降低了对工程环境的污染，这无论从环保还是能源等方面都具有显著的社会效益。
天津空港加工区建设办
2008年12月10日
应用证明
项目名称
土壤固化剂在路基处理、道路基层中的应用研究
应用单位
城建集团总包二分公司
应用成果起止时间
2006.09～2008.12
单位地址与邮编
联系人与电话
应用情况及社会效益：
在空客A320基础设施道路工程中，我公司承担的标段采用土壤固化剂固化土作为道路路基处理层，充分利用了现场开挖土源作为工程材料，避免了远运土源造成的工程浪费及环境污染，避免了处理开挖后废弃土源的尴尬，节省了工期，降低了综合造价，降低造价约230万元，具有显著的效果。
由于路基处理层耐久性提高，避免了传统石灰土强度随着地下水的侵入降低而造成的道路重复改造，石灰及水泥用量的大大减少也节省了社会能源，同时也降低了对工程环境的污染，这无论从环保还是能源等方面都具有显著的社会效益。
城建集团总包二分公司
2008年12月10日
应用证明
项目名称
土壤固化剂在路基处理、道路基层中的应用研究
应用单位
西区办公室
应用成果起止时间
2008.11～2009.5
单位地址与邮编
联系人与电话
应用情况及社会效益：
我公司承担的西区北大街、南大街道路施工，该项工程采用土壤固化剂固化土处理技术，该技术施工工艺较传统工艺难度增加不多，但该项技术充分考虑了传统石灰土强度衰竭的弊端，大大提高了路基强度及水稳定性，通过实地施做对比结果表明土壤固化剂固化土土效果较石灰土强度有很大提高，弯沉值大大降低，CBR值大大提高，水稳性得到很好的改善，完全可作为重载道路路基处理层或底基层，可降低综合造价，每平米降低造价12元，具有显著的效果。
由于土壤固化剂固化土耐久性提高，避免了传统石灰土强度随着地下水的侵入降低而造成的道路重复改造，石灰及水泥用量的大大减少也节省了社会能源，同时也降低了对工程环境的污染，这无论从环保还是能源等方面都具有显著的社会效益。
2009年4月27日
升级会员 