铁路桥梁施工废弃泥浆处理的实用技术研究

铁路桥梁施工废弃泥浆处理的实用技术研究
摘要：由于我国现代化发展的进程不断加快，铁路、桥梁等基础设施不断完善。

由此产生的大型工程垃圾令人们困扰。

在兴建基础设施建设的同时，产生的工程
垃圾不仅浪费资源而且污染环境。

关键词：废弃泥浆；处理技术；铁路建设；
新建黄韩侯铁路工程Ⅰ标吉安村2#大桥位于陕西省澄城县冯塬镇，桥址所处
地区为黄土高原沟壑地貌，为跨越吉安沟而设。

由于靠近河道，地下水位较高，
桥梁基础采用冲击钻成孔灌注桩施工。

铁路桥梁施工废弃泥浆的处理多采用就地
排放、简易沉淀等处置方式，不能满足环境保护的基本要求，而代价昂贵的处理
方法也不符合我国铁路建设的具体情况。

一、铁路桥梁施工废弃泥浆的性质特征和环境危害性
1.铁路施工废弃泥浆处理的必要性。

保护环境是铁路建设的基本方针，强化
对铁路施工现场废弃泥浆处置的管理，开发应用废弃泥浆处理技术，对保护良好
的生态环境，创造和谐的建设环境，建设环境友好型铁路具有重要意义。

2.废弃泥浆的性质特征。

采用钻孔灌注桩施工的泥浆是细黏土与液体的混合物，一般采用水(或油)、黏土(或膨润土)和添加剂(烧碱、纯碱、羧甲基纤维素、
石灰、石膏、氯化钙、聚丙烯酰胺等)按适当比例配置而成，应满足密度、黏度、
含沙率和胶体率等指标要求。

以成分级配不同分为水基泥浆和油基泥浆，铁路桥
梁钻孔施工使用的泥浆主要是细分散水基泥浆。

铁路施工废弃泥浆具有两大性质
特征，其一是：污染成分单一，处理难度小。

铁路施工泥浆因配制过程中不添加
有毒有害试剂，施工过程中，也不改变泥浆的理化性质，因而，施工废弃泥浆的
处理主要是泥水分离，降低泥浆废水的浑浊度。

铁路废弃泥浆中污染物及含量与
土壤的本底值基本一致。

其二是胶体稳定性，难以自然沉淀分离。

水基泥浆主要
是由直径小于20斗m的超细颗粒与水组成了胶体分散体系，具有相当的稳定性，而施工产生的废泥浆胶体性质仍未改变，具有较强的稳定度，在自然状态下沉淀
分离，所需的沉淀池面积大，占地多，沉淀分离周期长，后期恢复难度大。

3.废弃泥浆产生数量估算。

废弃泥浆产生于钻孔过程和钻孔完成后，产生数
量与钻孔直径、钻孔深度以及处理方式等有关，一般为成孔体积的3—5倍，据部分铁路建设工程现场调查，铁路施工废弃泥浆产生数量大致在此范围。

4.废弃泥浆的环境危害性。

尽管铁路施工废弃泥浆污染成分单一，但若直接
排放，或处置不得当会给周边环境带来较大的危害。

如：废泥浆排入水体，会造
成水体泥沙量增加，引发河道淤积，影响河道行洪，加重洪涝灾害；如果流人农
田中或直接填埋，会对土壤的透气性等理化性质产生影响，进而影响作物生长，
并且有可能造成周边地区土壤板结，使土地失去使用价值；如果排放到鱼塘等养
殖场，会造成水体浑浊、缺氧，影响鱼类等的生长；如果排放到城镇环境，将影
响城市环境卫生、公共设施安全及居民出行等。

二、废弃泥浆处理方法
1.自然沉淀法。

自然沉淀就是让废弃泥浆自己沉淀不进行任何人工干预。

通
过将废弃泥浆放置在低洼的沉淀池，任其慢慢沉淀，一段时间过后将泥浆沉淀物
与上清液进行分离，之后在沉淀物上层覆盖新土，重新进行复垦。

这种处理方法
适用于远离饮用水源、自然保护区和农业生产区域。

还有的地方在自然沉淀之后
没有合适的地方进行沉淀物的掩埋，还需使用运渣车将沉淀物运送到专门掩埋的
地方，掩埋。

如此导致很多施工单位为节约成本，就将废弃泥浆随意排放，造成
环境安全隐患。

2.土地耕作法。

所谓土地耕作法即将废弃泥浆充分打碎，与土地表面土层充
分混合。

这样做的原因是使土壤中的微生物将废弃泥浆中的有毒物质进行分解利
用后让泥浆降解。

如施工现场附近具有很好的可以利用的土地就可就近掩埋进行
处理。

该法简单、易操作，且周期短。

但使用这种方法需注意土壤的结构是否符
合需要降解有毒物质的需求，且对适宜土壤所放置的废弃泥浆的分量也有比较严
格的要求。

如果在适宜的土壤一次性投放过多的废弃泥浆，不但不能使土壤对废
弃泥浆中的有毒物质进行降解吸收，反而会使土壤发生变化，使土壤的透气性发
生改变，严重的可能会造成土壤结块，甚至盐碱化。

3.利用化学絮凝沉淀法。

该法是利用化学反应加快废弃泥浆的沉淀，减少自
然沉淀的周期同时加快沉淀池的利用率，节约土地资源。

加入絮凝剂是为破坏废
弃泥浆中的物质稳定性，使沉淀物与溶剂加快分离的速度，缩短时间周期，加快
废弃泥浆的处理速度。

但是这个方法的缺点也是十分令人困扰。

因为对絮凝剂的
投放首先须保证不会污染沉淀池的土壤，其次投入絮凝剂的过程比较复杂，不方
便操作。

三、铁路桥梁施工废弃泥浆处理的一般原则及技术要点
铁路桥梁施工废弃泥浆处理应首先做到技术有效．达到保护环境的目的，其次，要傲到简便易行，经济适宜。

1.一般原则。

铁路钻孔桩基施工废弃泥浆处理应遵照以下基本原则：(1)钻孔
施工应优先采用泥浆循环利用工艺，减少钻屑、废泥浆体积；(2)应根据施工现场
的环境要求、地形、水文、土壤条件等相关情况，合理选择废泥浆储存池、沉淀
池的位置，裂隙、溶洞发育地带应采取防渗漏、防流失措施，避开冲沟等；(3)合
理确定废泥浆储存池、沉淀池的容积，确保所有的废弃泥浆被收集起来，避免直
接排入环境中；(4)废弃泥浆处理方法宜根据施工现场的环境敏感性及其要求、水文、气象、土壤条件及废弃泥浆产量等因素确定。

2.铁路钻孔桩基施工废弃泥浆处理技术选用，(1)对于就近有土壤结构适宜、
土地资源丰富的场地，在充分论证的情况下，可采用土地耕作法；(2)对于一般地区，可优先采用自然沉淀法。

即利用低洼地或简易沉淀池存放废弃泥浆，经自然
沉淀后，排除上清液，施工完毕后对沉淀底泥进行填埋复垦；(3)对于特殊区域，
如水源保护区、自然保护区等环境敏感区和城市区域等社会关注区，废弃泥浆量
较大，土地资源紧张时可采用化学絮凝沉淀法，经化学絮凝沉淀，达到有效浓缩
减量后。

再进行后续处理；(4)项目环境影响评价报告或地方环保、环卫部门提出
特殊要求时，可按要求用槽车将浓缩减量后的废弃泥浆运至地方环卫部门指定的
固体废物填埋场填埋。

3.相关设计参数及指标选用。

铁路桥梁钻孔桩基施工废弃泥浆处理可参考选
用如下相关设计参数及指标。

(1)自然沉淀法：储泥池宜与沉淀池分开并联设置，
储泥池溢流进入沉淀池，储泥池的容积按泥浆循环利用工艺的需要设置，容积可
按成孔体积的1一2倍估算，沉淀池的容积按成孔体积的2～3倍估算，有效深
度不宜大于3．0 m，超高不宜小于0．5 m。

储泥池兼作沉淀池时，容积按成孔
体积的3—5倍估算。

因泥浆本身就是防渗材料，池底不需作防渗处理。

(2)化学
絮凝沉淀法：施工完毕一次性处理时，储泥池可兼作沉淀池，容积按成孔体积的3—5倍估算，有效深度不宜大于3．5 m，超高不宜小于0．5 m。

施工过程即时
处理时，储泥池应与沉淀池分开设置，沉淀池容积按成孔体积的1—2倍估算，有效深度可大于3．0 m，超高不宜小于0．5 m；絮凝剂可采用阴离子聚丙烯酰胺，
加药量应根据絮凝试验确定；宜采用机械搅拌，GT值控制在1700—2000为宜。

浓缩减量后底泥容积应不大于处理前总体积的45％。

及时覆土填埋底泥，并应分层填埋，每层填埋厚度不大于1 m，下层填粗颗粒骨料，上层填耕植土，留超高O．3 m以上。

(3)土壤耕作法：采用该法处置施工废泥浆时，应根据土壤结构特性，经充分论证、试验，确定土壤表面的废泥浆均匀投放量、翻耕深度等参数，可研究与草木灰等农家肥协同投放，改善土壤透气性能，增加土地肥力等措施。

现行的废弃泥浆处理技术在操作的过程中需注意很多的事项，在处理废弃泥浆时，首先选择无害化的处理技术，其次再利用现有的技术对废弃泥浆的处理率进一步提升。

参考文献
[1]席军朝，铁路钻孔桩基施工废泥浆处理方案研究，2016.
[2]胡承华，李红梅，铁路桥梁施工废弃泥浆处理的实用技术研究.2017.。