摘 要 EPS混合土技術是把用淤泥作為原料土，通過添加廢棄的發(fā)泡聚苯乙烯EPS、固化劑，混合拌制而成具有一定強度、輕質的人工合成填料，是一種廢料再生資源化技術。本文結合鄭州市淤泥特征，分析該技術在鄭州市淤泥處理中的應用可行性。

關鍵詞 EPS混合土 淤泥處理

一、前言

當今世界科學技術日新月異，巖土工程技術也不例外。隨著人類工程活動的日益頻繁，化學工業(yè)的蓬勃發(fā)展，土木工程新技術與新材料應運而生。其中，輕量土技術被譽為土木工程中一次新的技術革命。把淤泥當作“資源”來看待，提出的淤泥再生輕量土技術就是利用淤泥作為原料土，通過添加廢棄的發(fā)泡聚苯乙烯（Expanded polystyrene sheet，簡稱EPS）、固化劑，混合拌制而成具有一定強度、輕質的人工合成填料，達到變廢棄的發(fā)泡材料、淤泥為優(yōu)質的填土建筑材料--變廢為寶之目的，既可以解決軟土工程中遇到的通病問題，又可以使廢料再生資源化，具有良好的經(jīng)濟性、技術性、社會性、環(huán)保性，具有重大的理論與現(xiàn)實意義。

EPS主要用于包裝材料、容器及一次性餐具等。它的廣泛使用，確實給人們的生產生活帶來了極大的方便，但是由于不易壓縮、難以自然降解及人們缺乏環(huán)保意識等原因，EPS制品的廢棄物造成了嚴重的環(huán)境污染，另外，隨著經(jīng)濟社會的飛速發(fā)展，人類工程活動日益加劇。一方面，鄭州市環(huán)境治理工程、道路市政、建筑工程大規(guī)模的興建，產生了大量的淤泥。淤泥就近棄埋會占用大量耕地，就近堆放會擴散污染物，傾倒會污染河流和海洋環(huán)境。采用脫水、燒結僅適用于處理小批量、高含水量的淤泥，但造價較高，且燒結法對于含砂量過高的淤泥不適用。大量產生的淤泥所帶來的環(huán)境污染，已成為我們目前必須解決的課題。所以，通過現(xiàn)代輕量土技術，將廢棄的EPS發(fā)泡材料、淤泥變廢為寶，可以減少環(huán)境污染，使廢料再生資源化。

二、淤泥特征

淤泥為有機質和礦物質的綜合物，沉積時代新，具有高孔隙比、高含水量、高壓縮性、強度低、靈敏度高、滲透系數(shù)小等特點。

鄭州市淤泥具有以粘性土為主，夾有或混雜粉砂，局部構成松軟亞砂土。一般情況下，可見微層理，局部有機質植屑富集，含水生貝殼碎片。其形成時期為全新世中早期，主要為粘土層，上覆層為粉砂，下伏層為上更新統(tǒng)風化殼（上硬層）粘性土。該層受晚更新世末期的侵蝕溝谷控制，走向上不連續(xù)，多棱狀分布。

①上層軟土較下層厚度薄，含砂量高，不均勻性大，故含水量、孔隙比、液性指數(shù)變化較大。部分地段軟亞粘土與粉砂互層或含有粉砂團塊，致使物理力學性質在某種程度上偏離了軟土指標界限（可化為軟弱土）。

②下層軟土厚度較上層增厚，塑性強，砂質混雜相對較少，其軟土特征更為明顯。但某些地段巖性為亞粘土與粉砂互層，其物理性指標（含水量、孔隙比等）降低，力學性指標提高，其工程性質相對較好。

三、固化材料

許多學者用室內土工試驗的方法較為系統(tǒng)地研究了水泥加固土的強度和變形特性及其影響因素，并采用宏觀和微觀研究相結合的方法探討了土體中的礦物成分對水泥土強度的影響。水泥土的性質與土體本身的情況、水泥摻入量、外加劑有關。工程中一般采用425普通硅酸鹽水泥和礦渣水泥。摻入比一般為7%～l5%。水泥土無側限抗壓強度隨水泥摻人量的增加而增加，隨齡期的增長而增長。其變形特征隨強度不同而介于脆性體與彈塑性體之間。水泥土加固機理為水泥漿（或水泥粉）通過機械攪拌與軟粘土混合而提高土體強度的基本原理是基于水泥土中的一系列物理、化學反應。并隨著水泥水化反應不斷地進行，析出的Ca2離子超過交換需要量，與土料中SiO2 、Al2O3 進行化學反應，生成不溶于水的穩(wěn)定結晶礦物，并構成結晶網(wǎng)狀結構，增加了土體強度和水穩(wěn)定性。

四、該技術的優(yōu)點

由于淤泥具有高孔隙比、高含水量、高壓縮性、強度低、靈敏度高等特點，在軟基上修建的道路橋梁、支擋結構，傳統(tǒng)工法無法從根本上解決整體沉降大、不均勻沉降及沉降時間長等問題，而且地基處理費用昂貴，有的甚至超過上部結構的建設投資。調查發(fā)現(xiàn)，在深厚軟基上的路基、橋梁病害相當突出，普遍存在路面早期破損、路基沉降過大和不均勻沉降、橋頭跳車等通病。路齡、橋齡在20年以內，就有相當部分的路堤失效、橋梁破損，數(shù)量逐年增多；與路況有關的交通事故約占總交通事故的35%。

輕量土即單位體積重量減輕的土，是人工制作的一種新型土工材料，具有輕量性、自立性、耐壓性、耐久性、緩沖性、施工性、隔熱性、經(jīng)濟性、環(huán)境性等優(yōu)點。湖泊淤泥再生發(fā)泡顆粒混合輕量土是基于材料本身的輕量性、易施工性及可以大規(guī)模的利用淤泥等廢棄物而研制的一種新型建筑材料。利用輕量土作為填土材料使用時，可以通過減小自身重度的方法，大大減小自重應力與附加應力，有效地減小整體沉降與差異沉降，提高地基承載力，抑制軟土地基側向流動，保證路堤、支擋結構的整體穩(wěn)定性，延長運營周期，降低造價，減少交通事故，解決傳統(tǒng)土木工程中用難以解決的軟土地基的通病問題。

鄭州市可供人均使用的土地資源極其有限，填料資源稀缺。因此，將淤泥變廢為寶，減少環(huán)境污染，使廢料再生資源化的湖泊淤泥再生發(fā)泡顆粒混合輕量土新技術具有良好的應用示范效應，社會效益與經(jīng)濟效益顯著，轉化應用前景十分廣闊。系統(tǒng)地開展EPS淤泥再生混合輕量土技術與應用研究，是國家提出的“加快建設資源節(jié)約型、環(huán)境友好型，促進經(jīng)濟發(fā)展與人口、資源、環(huán)境相協(xié)調”，落實科學發(fā)展觀的重要舉措。

感謝2013年鄭州市科技計劃項目“EPS淤泥再生混合輕量土技術與應用研究” 及鄭州市科技計劃項目（院士工作站建設計劃）（項目編號：131PYSGZ205）資助。

參考文獻：

[1]姬鳳玲.淤泥泡沫塑料顆粒輕質混合土力學特性研究[D]，河海大學博士學位論文，南京，2005.

[2]李永鴻.發(fā)泡顆粒混合輕量土物理力學性質初探[M]，中國地質大學碩士學位論文，武漢，2006.