利用废弃建筑渣土作为均质坝填筑材料的可行性分析

摘要：在全球城市化进程迅猛推进的背景下，建筑渣土作为一种常见的固体废弃物，日益成为环境治理的重大课题。据统计，每年产生的建筑渣土数量庞大，不仅占用大量土地资源，且处理不当极易造成水体污染、空气扬尘等生态问题，严重威胁着城市生态平衡与居民健康。目前，多数渣土被简单堆放或远距离运输处置，这种方式不仅耗资巨大，还加剧了环境污染和资源浪费。均质坝，一种由同类材料均匀填充构建的挡水构筑物，在水利工程、矿坑回填等领域发挥着不可或缺的作用。其稳定性好、适应性强的特点使其成为防洪、储水的重要手段。然而，传统的均质坝多采用天然砂石等资源作为填筑材料，随着资源日益紧缺，寻找替代材料成为必然选择。将建筑渣土转化为均质坝填筑材料的研究，不仅是解决环境问题的有效途径，也开创了一条循环利用的新路。此举不仅能大幅降低渣土处理成本，减少对自然环境的影响，还能有效补充建筑材料缺口，提升资源利用率，符合可持续发展的理念。

关键字：废弃建筑；建筑材料；影响评估；案例研究

引言

此项研究的开展，旨在验证建筑渣土是否适合作为均质坝的填筑材料，以及如何优化其施工技术和工艺，为实际工程项目提供理论依据和技术指导，从而实现渣土资源化的最大效益，促进建筑业与环境和谐共生。

一．材料特性与工程性能测试

建筑渣土，作为均质坝的填筑材料，经历了精细筛选与处理过程后，展现出了一系列令人瞩目的性能指标。核心关注点在于物理化学属性，包括颗粒大小、密度、孔隙率，以及化学稳定性和有害物质残留状况。通过严密测试，科学家们验证了渣土的适合作为大坝材料的基础。关键指标详述：1.颗粒大小分布：绝大多数颗粒尺寸在理想范围内，利于压实，形成坚实结构。2.密度：平均值高于2.0 g/cm³，提供坚实的支撑力，确保坝体稳固。3.孔隙率：低于30%，有效限制水分流动，增强内部稳定性。4.pH值：接近中性，预防腐蚀风险，保护生态环境。5.有机质与有害物质：含量低，减少生物降解与环境污染隐患。6.力学性能：高抗压强度与低渗透系数，强化结构韧性，防水效果出色。7.弹性模量：高达150 GPa，赋予材料优异的刚度与承重性能。

考虑到长期暴露于复杂环境的影响，科研人员深入研究了渣土在水浸泡、温度波动下的持久性，以及老化、腐蚀的速率，确保材料性能随时间推移依旧稳定。特别注意的是，避免任何可能对生态产生负面影响的因素，如重金属和其他毒素排放，以保护周边环境健康。

结合实验室测试与实地模拟，多角度评估渣土作为均质坝材料的可行性和安全性。数据分析证明，经过特殊处理的建筑渣土不仅满足了工程基本需求，还在某些领域表现突出，为均质坝建设提供了经济、环保的解决方案。基于详尽的研究成果，科研机构制定了详细的施工指南与质量监控流程，以确保从选材到应用全过程的安全与合规。这些努力共同奠定了建筑渣土在水利工程中的新角色，开辟了资源循环利用的新篇章，预示着绿色建筑时代的来临。

二．施工工艺与质量控制

渣土在应用于均质坝填筑之前，需经历严格的预处理过程，以去除杂质、调整粒径分布，具体步骤包括破碎、筛分、清洗和混合。首先，大块的建筑废料通过机械破碎至指定尺寸范围；随后，细小颗粒被筛除，确保材料的一致性；接着，通过水流冲洗去除附着的灰尘和轻质杂物；最后，必要时添加粘合剂或其他添加剂，使渣土满足特定的工程属性要求。按设计厚度逐层铺设，每层压实后再进行下一层作业，确保填筑密实。使用重型设备反复碾压，以增加材料紧密度，减少空隙，增强整体稳定性。采取适当的防护措施，防止雨水侵蚀导致滑坡，保证坝体安全。定期抽取样品进行物理化学指标复核，确保符合预定标准。利用现代信息技术，如无人机巡检、传感器网络，实施动态监测，及时预警异常状况。邀请独立机构进行不定期检查，增强监管力度，保证施工透明度与公正性。整个施工阶段，强调“预防为主”的原则，从材料选择到施工方法，再到后期维护，每个环节都需严格执行规范，确保均质坝的长久耐用，达到预期的设计目标。通过对渣土的有效管理和精准运用，我们不仅实现了资源再生，也为社会创造了实质性的经济效益，展现了可持续发展的实践价值。

三．经济效益与环境影响评估

采用建筑渣土作为均质坝填筑材料，相较于传统砂石，其成本优势明显。原材料来源广泛，无需额外开采矿产资源，降低了原料获取费用；渣土就地处理减少了长距离运输的成本，节省了大量物流支出；同时，由于大部分处理工作可在施工现场完成，处理费用相对较低。总体而言，从获取到填筑，建筑渣土展现出极高的性价比，极大减轻了项目总预算负担。将建筑渣土转变为均质坝材料，极大地缓解了废物填埋的压力，减少了对环境的破坏。一方面，避免了新挖掘沙石所引发的生态破坏，保护了山体、河流等自然景观；另一方面，渣土填埋场变为建设场地，大大减少了污染物排放，尤其是减少了温室气体的产生，降低了项目的碳足迹。这种做法不仅响应了绿色低碳的发展战略，还提升了生态环境质量。该方案的推行带来了广泛的正面效应。首先是就业机会的创造，从渣土收集、分类处理到工程施工，各个环节都需要人力投入，有效增加了工作岗位，尤其对于欠发达地区，有助于改善当地劳动力市场，提高居民收入水平。其次，它倡导了循环经济模式，鼓励资源再利用，加深了公众对环保意识的认识，推动了社会整体向可持续发展方向迈进。

四．案例研究

中国大型水库扩建项目：

该项目位于华东某省，随着经济社会快速发展，原有水库蓄水量已无法满足灌溉及防洪需求，故计划扩大库容。面对巨大的填筑需求，项目团队大胆尝试利用周边城区拆迁产生的建筑渣土。经过前期周密的筛选与处理，约一百万立方米的建筑渣土被转化为高质量的均质坝材料。此举大幅缩减了原料采购和运输成本，节省了数千万人民币的开支，同时加快了工程进度，原定三年的扩建计划提前半年完工。

欧洲矿山尾矿坝重建：

在西欧一个历史悠久的矿业区，尾矿坝改造项目采用了类似的思路。大量尾矿渣土经重新评估后，被视为有价值的资源而非负担。项目方引进先进的渣土处理设备和技术，将其转化为满足工程规格的填充材料，既解决了废料堆积造成的安全隐患，又减少了对原始土地的开采，获得了当地政府和社区的高度赞誉。此举措不仅改善了环境，还创造了数百个就业岗位，激活了地方经济活力。

两则案例共同证明了建筑渣土的巨大潜力，但在实践中也暴露出一些亟待解决的问题。首要任务是技术研发，需寻找更高效、更环保的处理方法，降低成本，提升质量；其次是建立健全质量标准，确保每一吨渣土都能发挥最大效用；此外，公众接受度同样关键，有必要加大宣传力度，让社会各界认识到渣土再利用的重要意义。

结论

本研究证实了建筑渣土通过适当预处理后，可作为均质坝的优质填筑材料，不仅成本低廉，而且环境友好。实证分析显示，渣土坝的力学性能与传统材料相当，且施工技术日趋成熟，已有多项成功案例。基于现有证据，利用建筑渣土构建均质坝具有明显的经济效益与环境效益，能有效解决废料堆积问题，减少自然资源消耗，符合全球可持续发展目标。

参考文献

[1]刘钰泽.建筑渣土在市政道路路基工程中的应用分析[J].  2021.

[2]李蓉，郑垂勇，马骏，等.水利工程建设对生态环境的影响综述[J].水利经济， 2009， 27（2）：4.

[3]张回江，徐懿.云南大城水库坝顶溢流面板堆石坝和黏土均质坝碾压试验[C]//中国水力发电工程学会混凝土面板堆石坝专业委员会高土石坝学术交流会.2008.