地铁工程余泥渣土产生量估算方法及其优化管理方案研究
随着我国经济的持续稳定增长和城市规模的不断扩大,大城市的数量增长迅速,800万以上人口城市已超过30个。以此同时,城市轨道交通也进入了高速发展期,目前我国已开通地铁城市数达到31个,总里程量超过5万公里,年均增长率17%。而大量兴建的地铁工程也产生了数量庞大的余泥渣土,其以简易堆填为主的处置方式存在较大环境与安全隐患,是目前城市建设过程中亟待解决的突出和难点问题。因此,本研究针对城市地铁工程余泥渣土开展相关的基础研究,包括估算渣土的产生数量、明确其处理与处置特征及管理现状,评估其环境影响,并进一步对余泥渣土的综合利用方案和优化管理策略研究。首先,实地调研了深圳、武汉和西安等城市地铁施工过程中余泥渣土产生、利用和处置情况并根据基础数据,从城市角度量化并对比分析了地铁余泥渣土的产生量特性,包括数量、来源、组分及其利用和处置比例;其次,基于地铁里程量和站场统计数据、余泥渣土产生率调查数据,运用物质流分析方法估算了全国尺度的地铁余泥渣土产生总量及其土地占用规模;并进一步结合人均里程量、人口增长等指标参数,基于情景分析方法预测了我国地铁余泥渣土产量（2030年）。最后,采用生命周期评价方法,对比分析了渣土填埋处置与资源化利用的环境影响,并综合考虑经济与环境效益提出了渣土综合利用方案和优化管理方案。研究结果表明,全国地铁余泥渣土由1965年的16±0.8万立方米迅速增至2018年的6,882±369万立方米,预计到2030年将超过2亿立方米;华南和华东地区的产生量最大,占产生总量的60%。除原地或异地回填以及堆山造景外,超过70%以上的余泥渣土以简易堆填为主,产生较为突出的环境与城市占地问题,其中仅2017年渣土填埋占地面积就达到2.7万亩,而对余泥渣土资源化利用会产生显著的环境效益,也会带来可观的经济效益,降低了城市生态环境的影响,节约土地资源。按现有可行的渣土资源化利用技术方案和成熟案例（如制砖）,从2020年至2030年间可累积节约堆填占地5～9.8万亩,减少90～113万吨CO2排放当量（因替代水泥砖石制品）,其中通过压制黏土免烧砖替代传统红砖利用方案减排效益最优,达到59 kg CO2 eq./t余泥渣土,并且在减排的同时也能产生积极的经济效益（年均4,000万元）。总体而言,本研究可为余泥渣土的优化管理提供科学依据,同时也可为渣土资源化产业的发展提供方案参考。
- 作者：
- 张宁
- 学位授予单位：
- 深圳大学
- 授予学位：
- 硕士
- 学位年度：
- 2020年
- 导师姓名：
- 段华波
- 中图分类号：
- U231.3
- 关键词：
- 地铁；余泥渣土；产生特性；环境影响；资源化
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