[發明專利]拜耳法赤泥填筑的海堤結構及其建造方法

有效

• 申請號: 201811319325.0
• 申請日: 2018-11-07
• 公開（公告）號: CN109295921B
• 公開（公告）日: 2023-06-27
• 發明（設計）人: 馬士杰;韋金城;冉晉;孫兆云;劉甲榮;楊偉剛;余四新;章清濤;韓兆友;魏琨;高健
• 申請（專利權）人: 山東省交通科學研究院;山東高速股份有限公司
• 主分類號: E02B3/10
• 分類號: E02B3/10;E02B3/12;C04B28/14;A01G22/00
• 代理公司: 濟南信達專利事務所有限公司 37100
• 代理人: 羅文曌

本發明公開了一種拜耳法赤泥填筑的海堤結構及其建造方法，屬于海堤防護工程領域。所述海堤結構包括海堤基礎、海堤主體、封包層、防浪圬工及道路結構，海堤主體以赤泥填充料分層壓實填筑于海堤基礎上，海堤主體的臨海側、背海側及堤頂均采用封包材料分層壓實填筑形成封包層。本發明中，赤泥填充料的配合比組成，既確保了填料滿足海堤強度要求，又滿足工業廢棄物中重金屬離子的固化要求，海堤結構設計避免了赤泥填充料不受海水的侵蝕，實現了工業廢棄物拜耳法赤泥、粉煤灰、磷石膏等在海堤防護工程中的大規模應用，可節約大量填筑用土，具有節能減排和綠色環保的特點，有很好的推廣應用價值。

技術領域

本發明涉及海堤防護工程領域，具體地說是拜耳法赤泥填筑的海堤結構及其建造方法。

背景技術

拜耳法赤泥是制鋁工業提取氧化鋁時排出的污染性廢渣，一般平均每生產1噸氧化鋁，附帶產生1.0～2.0噸赤泥。全世界每年產生的拜耳法赤泥約7000萬噸，我國每年產生的拜耳法赤泥為3000萬噸以上。目前，我國煉鋁用原材料鋁礦石大量依靠進口，為了運輸方便和成本考慮，大部分鋁廠設置在沿海地區，因此大量鋁工業廢棄物拜耳法赤泥分布在沿海地區。出于安全管理和環保考慮，目前拜耳法赤泥的處置主要依靠大面積的堆場堆放，占用了大量土地，同時對環境造成污染，嚴重影響堆場周邊地區的環境保護和經濟發展。

另一方面，為了進行沿海灘涂的保護和開發利用，我國大量沿海灘涂亟待進行海堤建設。但是沿海灘涂大量缺乏海堤填筑用土石材料，如果通過異地土場開挖和外運，不僅破壞自然環境，而且運輸成本也將大幅增加。如能將拜耳法赤泥作為海堤填筑材料，在解決海堤填筑材料短缺問題的同時，對拜耳法赤泥的減量化和資源化利用也將是重大突破。

然而，現有拜耳法赤泥直接作為海堤填筑材料既無法滿足工程指標要求，又無法滿足環保指標要求。拜耳法赤泥作為海堤填筑材料其工程特性和環境特性與其他工程應用有很大差別，迄今還沒有針對赤泥填筑海堤的一整套材料和結構方案。如公開號為CN108086337A的專利文獻公開了一種赤泥圍堰填海造陸的方法，該方法雖然一定程度上實現了赤泥的應用，但仍然存在以下不足：1、需要用大量廢石填筑護坡廢石壩；2、圍堰赤泥和堆存赤泥均需要進行預處理；3、赤泥濃縮產生的溢流需要排入海中，需要用草酸等中和赤泥，并用聚合硫酸鐵來吸附赤泥中的污染物，以避免污染海水；4、用膏體濃縮機和壓濾機進行壓縮過濾，施工過程繁瑣，而且先做人工圍堰后堆放赤泥，施工周期長。

發明內容

本發明的技術任務是針對上述現有技術的不足，提供一種拜耳法赤泥填筑的海堤結構。該海堤結構可保證拜耳法赤泥作為海堤填料既能滿足工程指標要求，又能滿足環保要求，同時能極大減少傳統土石材料的用量，達到安全、環保、耐久的目的。

本發明進一步的技術任務是提供一種以拜耳法赤泥填筑的海堤結構的建造方法。

本發明的技術任務是按以下方式實現的：拜耳法赤泥填筑的海堤結構，其特點是包括海堤基礎、海堤主體、封包層、防浪圬工及道路結構，海堤基礎以基礎材料分層壓實填筑，海堤主體以赤泥填充料分層壓實填筑于海堤基礎上，海堤主體的臨海側、背海側及堤頂均采用封包材料分層壓實填筑形成封包層，臨海側封包層外設置防浪圬工，堤頂封包層上鋪筑有道路結構，所述赤泥填充料為添加有改性劑的拜耳法赤泥，拜耳法赤泥與改性劑的配合比為(90-95):8；所述改性劑為粉煤灰、磷石膏、沸石粉和調節劑的混合物；所述基礎材料、封包材料均為摻加石灰和/或水泥的土。

作為優選，還可以在背海側封包層外覆蓋種植土用于綠化，以滿足海堤周邊生態、環境、景觀要求。種植土厚度不小于100cm。

為了達到海堤填筑用材料的工程和環境指標要求，所述改性劑中粉煤灰、磷石膏、沸石粉、調節劑的質量比優選為(4～6)：(1～3)：(0.5～1.5)：(0.3～0.6)，特別是當磷石膏、沸石粉、調節劑的質量比為(4.5～5.5)：(2～3)：(0.7～1.1)：(0.5～0.6)時，能夠達到最佳技術效果。