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固廢破碎技術(shù)指的是將建筑垃圾、工業(yè)尾礦等固體廢棄物轉(zhuǎn)化為可再生利用骨料的各種技術(shù)方式。目前，可實(shí)用的固廢破碎技術(shù)詳見(jiàn)表 1，它們?cè)诠ぷ髟?、適用范圍和特點(diǎn)上各有不同。

表1  各種固廢破碎技術(shù)

具體來(lái)看，機(jī)械破碎技術(shù)是借助顎式破碎機(jī)、錘式破碎機(jī)等機(jī)械設(shè)備，對(duì)固廢施加強(qiáng)大的機(jī)械力，從而將其破碎成較小顆粒。在實(shí)際操作中，通過(guò)使用顎式破碎機(jī)，利用動(dòng)顎與定顎的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，擠壓固廢使其破碎，這一過(guò)程模擬了動(dòng)物咬合的動(dòng)作，能有效處理硬度較高的固廢，如磚塊、混凝土塊等。該技術(shù)破碎效率較高，每小時(shí)可處理 120～150t，粒徑控制精度在 5～20mm 之間，能精準(zhǔn)控制破碎后的粒徑，滿(mǎn)足后續(xù)路基填筑材料的顆粒要求。

物理破碎技術(shù)是利用篩分、風(fēng)選、水洗等物理手段對(duì)固廢進(jìn)行分離和分級(jí)。如風(fēng)選，指的是借助風(fēng)力將輕質(zhì)雜物（如塑料、木塊等）與其他成分分離。這種技術(shù)能耗較低，但耗時(shí)較長(zhǎng)，物理破碎技術(shù)適用于輕質(zhì)雜物較多的裝修垃圾、混合固廢等。在處理這類(lèi)固廢時(shí)，能高效去除輕質(zhì)雜質(zhì)，為后續(xù)的路基填筑提供更純凈的材料。

聯(lián)合破碎技術(shù)巧妙結(jié)合了機(jī)械破碎與物理破碎的優(yōu)勢(shì)。先利用機(jī)械破碎將固廢初步破碎成較小顆粒，然后通過(guò)篩分和水洗進(jìn)一步去除雜質(zhì)。這種技術(shù)在處理建筑垃圾與工業(yè)固廢的混合物時(shí)效果顯著，破碎效果好，雜質(zhì)去除率高，破碎效率在 100～120t/h，粒徑控制精度在 5～15mm，聯(lián)合破碎技術(shù)是處理復(fù)雜成分固廢的常用技術(shù)手段。

常見(jiàn)的可用于路基填筑的固廢類(lèi)型主要有建筑垃圾、工業(yè)尾礦和廢舊道路材料（具體見(jiàn)表 2）。在路基填筑工程中，為了確保路基工程質(zhì)量，提升環(huán)保效益，必須合理選用固廢類(lèi)型。

表2  常見(jiàn)固廢的成分與性質(zhì)

建筑垃圾主要由磚塊、混凝土塊、碎石、砂漿等組成，處理后的建筑垃圾填筑路基，能有效提高路基的穩(wěn)定性和承載能力。

工業(yè)尾礦涵蓋鐵礦尾礦、銅礦尾礦、鋁礦尾礦等，強(qiáng)度相對(duì)較低，但具有一定的膠結(jié)性，通過(guò)添加特定的固化劑等方式，可提升其強(qiáng)度和穩(wěn)定性，滿(mǎn)足路基填筑需求。

廢舊道路材料主要包括瀝青混凝土、水泥混凝土等，其強(qiáng)度高，穩(wěn)定性好。

固廢收集是固廢破碎技術(shù)應(yīng)用的第一個(gè)環(huán)節(jié)，固廢收集的質(zhì)量直接關(guān)乎后續(xù)破碎及路基填筑的成效。固廢來(lái)源廣泛，建筑垃圾、工業(yè)尾礦以及廢舊道路材料等均屬于固廢。建筑垃圾中包含磚塊、混凝土塊、砂漿等，這些廢棄物是城市建設(shè)與拆除活動(dòng)的常見(jiàn)產(chǎn)物。工業(yè)尾礦，像鐵礦、銅礦尾礦，是礦石經(jīng)過(guò)選礦流程后剩余的廢渣。廢舊道路材料則有瀝青混凝土、水泥混凝土，多源于道路翻修工程。

使用專(zhuān)用運(yùn)輸車(chē)輛收集固廢，運(yùn)輸全程必須采取覆蓋措施，使用篷布遮蓋，以此防止揚(yáng)塵飄散和物料散落，避免對(duì)周邊環(huán)境造成污染。收集固廢時(shí)避免混入過(guò)多輕質(zhì)雜物，如塑料、木塊等。這些輕質(zhì)雜物會(huì)干擾破碎設(shè)備的正常運(yùn)行，降低破碎效率，而且在路基填筑時(shí)，會(huì)影響整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和強(qiáng)度，進(jìn)而對(duì)路基填筑質(zhì)量產(chǎn)生不良影響。

完成固廢收集后，進(jìn)行預(yù)處理，預(yù)處理包含分揀、清洗和破碎前篩分等流程。

分揀環(huán)節(jié)可借助人工或機(jī)械設(shè)備進(jìn)行操作，利用振動(dòng)篩或風(fēng)選機(jī)等設(shè)備剔除固廢中的輕質(zhì)雜物，如塑料、木塊、布片等。振動(dòng)篩的篩孔尺寸設(shè)定為 200mm，這種設(shè)備的分揀效率較高，可達(dá) 90%以上。

通過(guò)分揀，能有效減少輕質(zhì)雜物對(duì)后續(xù)處理的干擾。

清洗過(guò)程利用水洗設(shè)備去除固廢表面的泥土和雜質(zhì)。為實(shí)現(xiàn)水資源的循環(huán)利用，降低成本并防止二次污染，清洗水會(huì)配備專(zhuān)門(mén)的污水處理系統(tǒng)。注意控制清洗后固廢的含水率。

依據(jù)固廢類(lèi)型和路基填筑的具體要求，精準(zhǔn)選擇合適的破碎工藝和設(shè)備是確保固廢處理質(zhì)量的關(guān)鍵。對(duì)硬度較高的固廢采用機(jī)械破碎，對(duì)輕質(zhì)雜物較多的固廢采用物理破碎，對(duì)于成分復(fù)雜的固廢，如建筑垃圾與工業(yè)尾礦的混合物，聯(lián)合破碎是更優(yōu)選擇。它結(jié)合機(jī)械破碎和物理破碎的優(yōu)勢(shì)，能夠更全面地處理復(fù)雜固廢。

破碎流程設(shè)計(jì)包含多個(gè)有序階段。初碎階段的目標(biāo)是將大塊固廢破碎成較小顆粒，使其粒徑 ?100mm，為后續(xù)處理做準(zhǔn)備。在篩分階段，借助篩分設(shè)備，按照 20mm、10mm、5mm 的篩孔尺寸對(duì)固廢進(jìn)行粒徑分級(jí)，實(shí)現(xiàn)不同粒徑顆粒的初步分離。

在再破碎階段，將篩分后粒徑不符合要求的大粒徑固廢再次破碎，確保最終粒徑滿(mǎn)足路基填筑通常要求（粒徑在 5～20 mm）。

通過(guò)水洗與風(fēng)選環(huán)節(jié)，進(jìn)一步去除固廢中的泥土和輕質(zhì)雜物，提高再生材料的純凈度。

破碎后固廢的質(zhì)量控制是保障路基填筑質(zhì)量的核心要點(diǎn)。在顆粒級(jí)配方面，路基填筑材料的粒徑必須嚴(yán)格控制在 5～20 mm 之間，必須符合《公路路基施工技術(shù)規(guī)范》（JTG/T 3610—2019）的標(biāo)準(zhǔn)要求。同時(shí)，要通過(guò)篩分試驗(yàn)繪制級(jí)配曲線(xiàn)，保證材料的級(jí)配與設(shè)計(jì)要求相符，只有級(jí)配合適，才能使固廢在路基中形成穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)。

在質(zhì)量檢測(cè)方法上，采用烘干法進(jìn)行含水量檢測(cè)。將固廢樣品烘干至恒重，通過(guò)計(jì)算烘干前后質(zhì)量差得出含水率，確保其在最佳含水率范圍內(nèi)，一般為12%～15%。這個(gè)含水率范圍能保證固廢在壓實(shí)過(guò)程中達(dá)到最佳密實(shí)度。

CBR 承載比試驗(yàn)是檢測(cè)固廢混合料強(qiáng)度的重要方法。通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法測(cè)定其 CBR 值，確保滿(mǎn)足路基填筑 8%～10%的強(qiáng)度要求。CBR 承載比可通過(guò)以下公式計(jì)算：

動(dòng)態(tài)變形模量檢測(cè)利用動(dòng)態(tài)變形模量測(cè)試儀測(cè)定材料的模量值，以此判斷材料是否符合設(shè)計(jì)要求。質(zhì)量控制措施包括定期檢測(cè)，在破碎過(guò)程中按一定時(shí)間間隔或產(chǎn)量進(jìn)行取樣檢測(cè)，及時(shí)掌握材料質(zhì)量變化情況，確保材料質(zhì)量穩(wěn)定。

要根據(jù)檢測(cè)結(jié)果調(diào)整破碎機(jī)的轉(zhuǎn)速、篩分設(shè)備的篩孔尺寸等工藝參數(shù)。若發(fā)現(xiàn)粒徑過(guò)大，可降低破碎機(jī)轉(zhuǎn)速、減小排料口尺寸；若級(jí)配不合理，可調(diào)整篩分設(shè)備篩孔尺寸，優(yōu)化工藝流程。

對(duì)于不符合要求的固廢，需進(jìn)行再破碎或篩分處理，直至最終產(chǎn)品符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，保證用于路基填筑的固廢質(zhì)量可靠。

固廢破碎技術(shù)在路基填筑中的應(yīng)用顯著提升了路基的力學(xué)性能。通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和案例分析，對(duì)比固廢破碎材料與傳統(tǒng)路基填筑材料的性能，可以清晰看到固廢材料在壓實(shí)度、承載能力等方面的優(yōu)越性。

在壓實(shí)度方面，傳統(tǒng)材料的素土壓實(shí)度通常為93%～95%，石灰土壓實(shí)度為 95%～97%；經(jīng)破碎處理的磚渣、混凝土塊等固廢材料，壓實(shí)度可達(dá)96%～98%，優(yōu)于傳統(tǒng)材料。

壓實(shí)度計(jì)算公式如下：

CBR 承載比對(duì)比傳統(tǒng)材料：素土 CBR 值為 5%～8%，石灰土 CBR 值為 8%～12%；固廢破碎材料的CBR 值可達(dá) 15%～20%，顯著提升路基的承載能力。具體實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表 3 所示。

表3  不同材料壓實(shí)度、CBR 值、動(dòng)態(tài)變形模量對(duì)比

固廢破碎材料在路基長(zhǎng)期使用中的穩(wěn)定性和耐久性表現(xiàn)出顯著優(yōu)勢(shì)。通過(guò)抗水侵蝕、抗凍融循環(huán)等性能測(cè)試，證明其在延長(zhǎng)路基使用壽命方面的潛力。

（1）抗水侵蝕性能

傳統(tǒng)材料：素土和石灰土的滲透系數(shù)為 10^(?5)cm/s，易受水侵蝕影響。

固廢材料：固廢破碎材料的滲透系數(shù)為 10^(?6)cm/s，抗水侵蝕能力更強(qiáng)。

（2）抗凍融循環(huán)性能

傳統(tǒng)材料：經(jīng)過(guò) 25 次凍融循環(huán)后，強(qiáng)度損失率為15%～20%。

固廢材料：經(jīng)過(guò) 25 次凍融循環(huán)后，強(qiáng)度損失率僅為 5%～8%，表現(xiàn)出優(yōu)異的抗凍融性能。

滲透系數(shù)計(jì)算公式如下：

強(qiáng)度損失率計(jì)算公式如下：

固廢破碎技術(shù)在路基填筑中的應(yīng)用帶來(lái)了顯著的經(jīng)濟(jì)效益。通過(guò)對(duì)比固廢材料與傳統(tǒng)材料的成本，可以發(fā)現(xiàn)固廢技術(shù)在節(jié)約材料費(fèi)用、降低運(yùn)輸成本等方面具有明顯優(yōu)勢(shì)。

在材料成本方面，傳統(tǒng)材料：素土采購(gòu)成本為 30～50元/m3，石灰土為 80～120元/m3；固廢破碎材料的采購(gòu)成本僅為 20～40元/m3，節(jié)約成本 30%～50%。

在運(yùn)輸成本方面，傳統(tǒng)材料運(yùn)輸距離通常為 10～20km，運(yùn)輸成本為 10～15元/m3；固廢材料多來(lái)源于本地建筑垃圾，運(yùn)輸距離縮短至 5km 以?xún)?nèi)，運(yùn)輸成本降至 5～8元/m3。

在施工成本方面，傳統(tǒng)材料施工成本為 100～150元/m3；固廢材料施工成本為 80～120元/m3，節(jié)約20%～30%。

成本節(jié)約率計(jì)算公式如下：

固廢破碎技術(shù)在路基填筑中的應(yīng)用對(duì)環(huán)境具有顯著的積極影響。通過(guò)減少固廢排放和資源循環(huán)利用，該技術(shù)在降低環(huán)境污染風(fēng)險(xiǎn)、節(jié)約土地資源方面表現(xiàn)出色。

在固廢減量化方面，每公里路基填筑可消耗固廢2000～3000m3，顯著減少建筑垃圾的堆放需求。

在碳排放減少方面，傳統(tǒng)材料每立方米素土的碳排放量為 0.5～0.8tCO2；每立方米固廢材料的碳排放量?jī)H為 0.2～0.3tCO2，減少約 60%的碳排放。

在資源循環(huán)利用方面，固廢材料的資源利用率達(dá)到 60%～70%，有效節(jié)約了天然資源。

碳減排量計(jì)算公式如下：