[發明專利]一種利用廢舊橡膠制作攔石壩的方法

無效

• 申請號: 201010524595.2
• 申請日: 2010-10-29
• 公開（公告）號: CN102002917A
• 公開（公告）日: 2011-04-06
• 發明（設計）人: 張路青;馬鳳山;秦四清;周劍;王學良;楊志法;張中儉
• 申請（專利權）人: 中國科學院地質與地球物理研究所
• 主分類號: E01F7/04
• 分類號: E01F7/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及地質災害防治領域，尤其涉及一種利用廢舊橡膠制作攔石壩的方法。

背景技術

廢舊橡膠是工業固體廢物中的一大類，而廢舊輪胎的回收和利用越來越引起人們的關注。很多發達國家制定了有關綜合利用的法規和鼓勵政策，我國也將廢舊輪胎的再利用納入國家十一五科技發展綱要規劃。隨著我國汽車擁有量的增加，廢舊輪胎的數量也逐年增加。我國2002年產生廢舊輪胎6000萬條，并以約20％的速度逐年遞增，2005年的產量超過了1.12億條(僅次于排名第一的美國)，預計我國在2010年的廢舊輪胎產生量將達到2億條/年。統計資料顯示，我國廢舊輪胎的正規回收率僅為45％，遠低于發達國家90％的回收率。由于缺乏相應的法規和激勵政策，國內有關廢舊輪胎的無序處理和非法利用使之成為諸多污染的來源，同時帶來一些不利于和諧發展的社會問題。

作為黑色污染的主要來源，廢舊輪胎是一種耐腐蝕、難降解，有著很高強度和韌性的一種人工材料，在-50℃～150℃范圍內一般不會大的變化。在上世紀90年代，世界各國最普遍的做法是把廢舊輪胎掩埋或堆放。隨著地價上漲，通過征用土地來掩埋或堆放廢舊輪胎將越來越困難。歐盟于2006年7月出臺法律，規定在垃圾掩埋場掩埋或焚燒廢舊輪胎為違法行為，這大大促進了廢舊輪胎再利用新方法和新技術的研究。隨著清潔生產中對廢棄物定義(即被放置錯誤的資源)的重新認識，廢舊輪胎的再利用愈來愈被綠色環保及再資源化產業所重視。國家中長期科學和技術發展規劃綱要(2006～2020)指出，廢棄物的資源化和循環利用是事關經濟社會可持續發展和人民生活質量提高的重要問題之一。廢舊橡膠(特別是廢舊輪胎)回收和利用的規范化在中國是遲早的事情，當務之急是如何發展并完善可大量消耗廢舊橡膠的綜合利用途徑，特別是那些可減少二次污染的再利用方法和技術。廢舊輪胎的原形利用或原形改制基本不會產生二次污染，是目前最受歡迎和提倡的再利用方式，但相應的消耗量不大。利用廢舊橡膠的上述特點，將廢舊輪胎等固體廢棄物應用于滾石防護結構有著明顯的優勢。一方面，耐腐蝕、難降解的特點使相應的滾石防護設施服務年限較長；另一方面，很高的強度和韌性可以使相應的防護設施也具有應有的強度和柔性。

所謂滾石，是指一定體積的危巖體或塊石從坡體表面分離出來后經過下落、回彈、跳躍、滾動或滑動等運動方式沿著坡面向下快速運動，最后在坡腳附近靜止下來的一個動力學過程。當滾石運動范圍內有人類活動或人類構筑設施并可能會引起一定的損失時，就可構成滾石災害。自上世紀50年代以來，國際上已經發展出了多種可用于滾石災害治理的方法，如清除危巖、加固、攔石壩、滾石防護棚、捕石溝、攔石柵欄、攔石網等方法和系列技術。從防護的主動性來看，用于滾石災害防治的清除法和加固法屬于主動防護方法，而攔石壩、滾石防護棚、捕石溝、攔石柵欄、攔石網等均屬于被動防護方法。

多山地帶的滾石往往具有突發性、頻發性、隨機性等不易掌握的規律，給線路工程(特別是交通工程)造成的危害非常大。當滾石物源區難以接近、且沖擊能量較大時，利用攔石壩來攔截滾石是有效手段之一。由于經濟條件、技術水平及防護意識的不同，不同地區的攔石壩在制作材料(如漿砌塊石、鋼筋混凝土、鋼筋石籠等)和結構形式(如擋墻式、堤壩式、擋墻-堤壩復合式等)會有所差別。為了達到經濟高效的目的，越來越多的攔石壩設計采用了支撐墻-堤壩復合結構形式，即在支撐墻朝向邊坡的一側施作具有緩沖作用的消能堤壩，以盡量避免滾石沖擊荷載過大而損毀攔石壩的現象。從現行的技術水平來看，滾石防護技術領域多采用砂土堤、加筋土堤、松散碎石堤和石籠堤來作為攔石壩的消能堤壩，以下就它們的優缺點進行分析。

1、砂土或加筋土消能堤

當工程現場附近有可以利用的砂土時，直接利用砂土來制作攔石壩的消能堤具有就地取材、施工簡單、成本較低等方面的優點。為了改善消能堤的緩沖性能，可以在消能堤內加設土釘、土工格柵等來形成加筋土堤。盡管通過合理的消能堤設計有時可以達到防護要求，但以砂土作為消能堤的主要材料具有以下不足：

●砂土的密度為1.4～2.0噸/m³，相應的消能堤施加給攔石壩支撐結構的靜荷載較大；

●砂土或加筋土消能堤的緩沖性能在很大程度上取決于砂土的密度、厚度、含水率等參數，砂土固結之后的消能堤緩沖特性會有所下降，其規律也不易被掌握；

●在消能堤施工完成后的初期，堤壩表面在雨季期間容易出現侵蝕和砂土流失，雨水浸泡后的消能堤抗沖擊能力會有所減弱。

2、松散碎石消能堤