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中国港湾工程有限责任公司:工程废弃物变废为宝 环保经济一举两得

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公司简介

中国港湾工程有限责任公司(英文缩写CHEC)是中国交通建设股份有限公司旗下子公司,业务范围包括海事工程、疏浚吹填、公路桥梁、轨道交通、航空枢纽以及相关的成套设备供应与安装。中国港湾目前在世界各地设有44个分支机构和办事处,业务范围涵盖70多个国家和地区,在建项目合同额逾125亿美元,年合同额超50亿美元,营业额28亿美元,全球从业人员超8000人,“CHEC”已成为国际承包工程业知名品牌。

问题:

珊瑚礁灰岩地质在世界上广泛存在,在东北非与中东之间的红海沿岸尤为普遍。现有钻探资料揭示,苏丹红海沿岸近海地层主要为珊瑚礁群体死亡后其残骸经过漫长的地质作用形成的灰岩及碎屑物。近年来,中国港湾在红海西岸的苏丹和沙特的港口与海岸工程建设项目中,面临的问题之一是如何处理挖掘出的珊瑚礁灰岩。与此同时,大面积堆场、道路基础需要砂石换填处理面临的问题是:很多国家砂石料贫乏,取之困难;二是长途运输砂石料到工地会造成工程成本过高。因此,如何就地取材,开展珊瑚礁灰岩岩性及作为堆场填料、重力式基础、桩基基础等方面的工程应用研究,将珊瑚礁灰岩这种“工程废弃物”变为“有用的”工程用料成为亟需解决的问题。

解决方案:

为解决这一问题,中国港湾的相关项目工程人员对现场的珊瑚礁砂(砾)材料进行了颗粒分析实验、击实实验、室内CBR实验、常规直剪实验等,实验结果表明该类材料属于含砾石类砂土或含砂类砾石土。综合分析该类土各类物理力学指标,可知珊瑚礁砂材料可作为地基填料,并经过适当的地基处理,如振冲或强夯,能达到设计要求的地基土抗液化要求、沉降控制和承载能力要求:

1.课题组通过对珊瑚礁灰岩开展钻探取样和动力触探、平板载荷试验等原位试验,确定了珊瑚礁灰岩的工程力学特征;

2.通过室内土工试验获取钙质砂土和礁灰岩的颗粒级配、结构特征、胶结性状、破碎难易程度以及强度、承压性状等基本物理特征;

3.通过对不同种类珊瑚礁灰岩吹填物料,采取不同地基处理方案的实施效果开展检测及研究,确定珊瑚礁灰岩地基处理方案及效果评价标准;并根据地基处理效果,优化面层结构设计。

经过一系列实验,通过对珊瑚礁灰岩地质岩土工程的应用研究,项目组认为珊瑚礁灰岩可作为堆场填料、重力式基础、桩基基础等方面的工程应用。

成效:

珊瑚礁灰岩工程应用技术将珊瑚礁灰岩这种“工程废弃物”变为“工程应用材料”,中国港湾从此项技术中获益良多:

护航中国港湾相关工程项目顺利进行。中国港湾的珊瑚礁灰岩的工程应用在苏丹港新集装箱码头堆场道路基础回填取得成功,为扩大苏丹市场起到积极作用,还为获得苏丹牲畜码头和萨瓦金港项目提供了技术支持。此外,珊瑚礁灰岩的工程应用在特吉达港、扎瓦尔港项目也得到推广应用。

降低造价缩短工期。中国港湾在相关项目中运用了珊瑚礁灰岩应用技术,不仅利用港池航道开挖珊瑚礁作为地基回填材料,就地取材,大大降低了工程造价,例如,沙特吉达港项目采用珊瑚礁灰岩工程应用技术,降低工程成本达到10%。此外,由于就地取材,除了大大降低工程造价外,此项技术还可缩短建设工期和减少施工难度,具有较高的经济和环保效益。

提高工程质量。在珊瑚礁砂吹填造陆区,采用震动碾压和强夯法处理珊瑚礁砂地基,可有效提高地基承载力,消除不均匀沉降,减少工后沉降。

无疑,珊瑚礁灰岩的开发利用为珊瑚礁灰岩沿海地区码头工程建设的造陆工程开辟了一条新路,也为中国港湾开疆扩土,开拓相关市场奠定了良好基础。

展望:

珊瑚礁灰岩的工程应用研究技术成果将解决工程设计、施工中遇到的一些关键技术难题,推动相关工程设计施工技术水平的提高和实施效果的改善。此项研究也将改变设计方案和施工工艺的选择,将“废弃物”珊瑚礁灰岩进行有效的综合利用能够完全满足工程所在国对环境保护的要求。今后研究成果将可在埃及、苏丹、沙特、也门等国家的沿海工程建设中使用,对于执行我国国际工程承包走出去发展战略以及中国港湾在红海周边国家和地区的市场开拓、在建项目实施有极大的指导意义。研究成果的工程推广前景非常好,有望实现大面积工程化,也将产生良好的社会、经济和环境效益。

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