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1、 2500畝軟土地基修復工程污泥固化、電氣和環境保護處理施工方案編 制： 審 核： 批 準： 版 本 號: ESZAQDGF001 編制單位： 編 制: 審 核： 批 準： 二XX年X月目錄1 概述31.1 項目的基本情況31.1.1 項目名稱及編制單位31.2 方案編制原則31.3 方案編制范圍41.3.1 項目規劃期限41.3.2 項目處理對象服務范圍41.4 采用的規范和標準411 供配電系統設計規范(GB500521995)；52 項目背景53 軟土地基硬化技術的比較與選擇53.1 軟土地基的性狀與特點53.2 軟土地基處理方法選擇原則73.3 軟土地基常用處理方法73.4 化學加固法2、73.5 XXxx化學加固法工藝特點103.5.1 新型固化劑的開發及性能103.5.2 新型攪拌機械的開發及性能124 污泥固化工程方案134.1 處理規模的確定134.2 軟土地基處理目標134.3 化學加固法處理工藝134.4 化學固化系統設計14容 重： 1.2t/m3144.5 固化處理裝置設計144.6 電氣工程155 環境保護與環境監測165.1 大氣污染控制措施165.2 噪聲污染影響與控制措施165.3 滅蠅166 項目實施與管理177 勞動安全與衛生177.1 編制依據177.2 危險因素分析187.3 職業衛生及防護措施188 運營費用估算189 結論與建議209.1 結3、論209.2 建議201 概述1.1 項目的基本情況1.1.1 項目名稱及編制單位項 目 名 稱XXxx基團xx輪轂項目部軟土地基處理工程項目建設地點XX省xx縣項目方案編制單位xx環保科技有限公司XX實驗室1.xx環保科技有限公司是一家集技術咨詢、設備研發及工程承包的專業環保公司。我公司與XX大學污染控制與資源化研究國家重點實驗室、XXXX建設有限公司，XXXX科技股份實業有限公司共同合作致力于構建解決環境難題的一個良性循環：環境難題前沿技術開發技術孵化窗口市場推廣技術再開發。我公司的技術研發團隊由博士、碩士及具有多年工程經驗的工程師組成，并聘請XX大學污染控制與資源化研究國家重點實驗室副主4、任趙由才教授為技術顧問，致力于將環境技術產業化，由其擅長處置河道、湖泊底泥，市政污泥及工業污泥，解決客戶最棘手的環保問題為城市的環保事業和資源循環利用作出積極貢獻。 1.2 方案編制原則l 在調研國內外污泥填埋技術的基礎上，選用適宜的處理方案，做到工藝合理、運行可靠，管理方便，環保節能，實現軟土地基硬化處理的目標。l 嚴格執行國家和唐山市政府制定的有關法規和相關標準，根據軟土地基硬化處理的特點、當地氣候條件、地形情況、水文地質特征做好各項工程措施，使工程周圍的環境衛生受到的污染減少到最低程度。l 在確保工程質量的前提下，盡量節約投資及運行費用。1.3 方案編制范圍1.3.1 項目規劃期限 本項5、目修復土地面積暫定為2500畝，每日修復土地約9畝，則總建設期需280天。 1.3.2 項目處理對象服務范圍本項目處理XXxx基團xx輪轂項目部軟土地基，該軟土地基主要由蝦塘底泥和回填水庫淤泥構成。本方案編制范圍從加藥攪拌開始，到地基養護硬化后止，包括固化工藝流程的設計，固化區的設計、建設，固化裝置的購置和安裝，固化劑的選擇，以及軟土地基硬化后的維護。1.4 采用的規范和標準本報告采用的規范和標準為：1 大氣污染物綜合排放標準（GBl62971996）；2 城市防洪工程設計規范（CJJ501992）；3 建筑設計防火設計設計規范（GBJ161987）；4 堤防工程設計規范(GB502861996、8)；5 廠礦道路設計規范(GBJ22)；6 地基基礎設計規范(DBJ08111999)；7 地基處理技術規范(nBJ08401999)；8 室外排水設計規程(GBJl41997)；9 建筑給水排水設計規范（GB500152003）；10 給水排水工程構筑物結構設計規范（GB500692002）；11 供配電系統設計規范(GB500521995)；12 土工合成材料應用技術規范（GB50290-1998）。2 項目背景業主提供3 軟土地基硬化技術的比較與選擇軟土地基通常情況下指地基承載力達不到上面的建筑物(構筑物)的要求，或雖在建筑物(構筑物)施工時能達到要求，但在后期使用過程中由于地基本身的7、原因或其他原因使地基失穩，造成建筑物(構筑物)沉降過大或不均勻沉降，以致徹底破壞建筑物的不良地基。對于達不到設計要求的軟土地基需對其進行加固處理。軟土地基加固處理的目的是利用夯實、置換、加藥深層攪拌、排水固結、加筋等方法對地基土進行加固，以改善地基土的剪切性、壓縮性、振動性和特殊地基的特征，使之滿足上部擬建工程的要求。3.1 軟土地基的性狀與特點軟土一般是指在濱海、湖泊、谷地、河灘沉積的天然含水量高、孔隙比大、壓縮性高、抗剪強度和承載力低的軟塑到流塑狀態細粒土，如淤泥和淤泥質土，以及其他高壓縮性飽和粘性土、粉土。淤泥和淤泥質土是指在靜水或緩慢的流水環境中沉積經生物化學作用形成的粘性土，含有機質8、，天然含水量大于液限。我國地域遼闊各地軟土形成環境、年代等條件千差萬別，其分布、厚度、性質各不相同，水方向有差異性、垂直方向也具不均勻性，所表現出的抗剪強度、壓縮性、透水性等特性也不一樣。國內外對軟土沒有統一的分類判別標準，國內各部門之間的標準也不盡相同。在國外，日本采用標準貫入擊數，無側限抗壓強度、荷蘭式貫入擊數等三項指標來劃分軟土。德國則采用“很容易挫捏的土，來劃分軟土。在國內，鐵道部建議以天然含水量接近或大于液限、孔隙比1、壓縮模量400kPa、標準貫入擊數2擊，靜力觸探貫入阻力700kPa、不排水強度1.0、十字板剪切強度35kPa等3項指標。凡符合以上3項指標的粘性土均為軟土。軟土一9、般都具有以下幾方面共同的工程特性:(1) 顏色以深色為主，粒度成分以細顆粒為主，有機質含量高；(2) 天然含水量高，容重小，天然含水量大于液限;(3) 天然孔隙比大，一般大于1.0。(4) 滲透系數小，一般小于10-6cm/s，沉降速度慢，固結完成所需時間長。(5) 粘粒含量高，塑性指數大;(6) 高壓縮性，壓縮系數大，基礎沉降大，一般壓縮系數大于0.5MPa-1(7) 強度指標小，快剪凝聚力小于10kPa，內摩擦角小于50o，固結快剪的強度指標略高，凝聚力小于15kPa，內摩擦角小于10o。(8) 靈敏度高，靈敏度一般在210之間，有時大于10，具有顯著的流變特性;(9) 在荷載作用下一般會10、產生較大的沉降變形或失穩。3.2 軟土地基處理方法選擇原則我國現有的地基處理方法很多，對于同一種軟弱地基可以采用的方法常常有數種之多。由于工程地質和水文條件千變萬化，各地的施工機械、技術水平、建材品種及價格差異很大，在選用地基處理方法時要因地制宜。通常對于某工程，在技術上可行的地基處理方案有幾個，合理的地基處理方法原則上一定是技術上可靠、經濟上合理的，能滿足施工進度的需要。地基處理進可以采用一種方法，也可以采用由兩種或兩種以上的處理方法組成的綜合處理方案。考慮到地基對于建筑物等產生大的影響。因此對地基處理方案進行優化，使之符合安全、可靠、經濟、適用以及環境保護的要求，對降低工程造價，促進地基處11、理技術革新，使之更符合時代要求，將具有十分重要的意義。軟基處理方法的選擇：原地基的討論是否處理確定處理目的處理方法的效果(地基、道路、施工及環境等因素)初步選擇經濟分折確定處理方法。所以在確定地基處理方案時，要從工期、造價、處理效果、材料來源及消耗、機具條件、施工因素、環境影響等多方面對軟基處理方案進行認真的技術經濟分析和對比，選取出最佳的處理方法。3.3 軟土地基常用處理方法軟土地基的處理方法有很多。經過總結，軟土地基常用處理方法的簡要機理及適用范圍如表3-1所示。 xx軟土地基由蝦塘底泥和水庫淤泥組成，與一般的灘涂性質大不相同，持水性極強，直接采用真空預壓、井點排水、排水板排水等手段難以將12、水從淤泥中分離出來，因此本方案采用化學加固法，即通過加入固化藥劑，采用攪拌機械原位攪拌，使地基承載力升高。3.4 化學加固法化學加固法是用于加固軟土地基的一種方法，它是利用水泥、石灰等材料作為固化劑，通過特制的深層攪拌機械在地基深處就地將軟土和固化劑(漿液狀或粉體狀)強制攪拌，利用固化劑和軟土之間產生的一系列物理一化學反應，使軟士硬結成具有整體性，水穩定性和一定強度的優質復合地基。化學加固法最早是二次大戰后在美國研制成功的，制成的水泥土樁稱為就地攪拌樁。1953年日本運輸省港灣技術研究所引進該技術，1967年和瑞典BPA公司開始研制石灰系深層攪拌施工方法，并獲得成功。1971年瑞典在現場首次制13、成一根用生石灰粉和軟土拌制而成的石灰柱， 1974年正式取得專利并應用于工程實踐。1974年日本研制出使用塊狀石灰的深層攪拌法(DLM)工法，1975年日本又成功地研制出使用水泥漿深層攪拌法(CDM)工法，1981年研制出采用空氣輸送粉末石灰或水泥粉深層攪拌法（DJM）工法。我國于1977年由冶金部建筑研究總院和交通部水運規劃設計院聯合研制水泥系深層攪拌法及機械設備，1979年制造出國內第一臺SJ壓1型雙攪拌軸、中心管輸漿陸上型深層攪拌機，1980年通過國家鑒定，1984年正式推廣使用。1983年浙江大學土木系會同聯營單位開發成功DSJ型單軸噴漿水泥深層攪拌機。表3-1 軟土地基常用處理方法114、984年，鐵道部第四勘察設計研究院在廣東云浮硫鐵礦鐵路工程試驗中取得成功，1985年通過國家鑒定，198年鐵四院和XX探礦機械廠聯合研制的GPP-5型深層粉體噴射攪拌機通過國家鑒定，并投入批量生產，并正式推廣使用。3.5 XXxx化學加固法工藝特點3.5.1 新型固化劑的開發及性能XXxx環保科技有限公司與XX大學污染控制與資源化研究國家重點實驗室合作，將幾種鎂鹽復配，并加入促凝劑和防水劑，配制了一種新型的鎂系膠凝固化劑（M1固化劑）。針對污泥的固化處理，與其他固化劑相比，該固化劑的優點如下：固化時間短，可以在短期內（23d）使污泥凝固；添加量少（510），對污泥pH改變較小，可以抑制臭氣的產15、生；一種綠色的污泥調理劑，不對污泥造成二次污染，并能改進污泥的性能，促進污泥的穩定化；固化過程簡化，易于生產和施工；固化處理的污泥經過在填埋場內23年的穩定期后，形成一種類土壤物質，可進行開采利用，實現污泥填埋場的可持續使用。選用不同的固化劑進行不同添加比例的污泥（含水率80%）固化對比實驗，結果如圖3-1所示。水泥固化劑的添加量在20時的抗壓強度達到了58.17kPa，但是固化后體積增加明顯，增容比達1.52；石灰固化的污泥強度較差，20kPa，并且在添加量較大時使污泥的pH值偏堿性，污泥的惡臭氣味增加；M1固化劑的固化效果較好，添加量為5時的抗壓強度就達到了52 kPa，并且增加污泥的填埋16、體積，對污泥pH值的影響也較小。圖3-1 不同固化劑對化學污泥固化的固化效果在污泥固化過程中，M1固化劑與化學污泥中Al，Ca，Fe，Mg等離子發生膠凝反應后形成晶體，晶體形態主要為針狀，長柱狀，并且彼此相互交叉連結成網狀結構（見圖3-2），縮短了固化時間，對于含水率在80左右的污泥，固化劑添加量為5時，固化時間小于2d，可滿足污泥填埋強度要求，當固化劑添加增至30時，固化污泥甚至能達到免燒磚的抗壓強度，不同固化劑添加量的固化強度見圖3-3。 圖3-2 污泥M1固化劑的SEM圖圖3-3 污泥M1固化劑的固化時間對污泥浸出毒性的實驗如表3-2所示，隨著固化劑比例的增加，金屬離子浸出濃度也會降低。17、使用M1固化劑固化處理后的污泥浸出毒性均低于危險廢物鑒別標準-浸出毒性鑒別中要求的標準。 表3-2 固化污泥浸出液中重金屬離子濃度（mg/L）比例CuZnCdCrNiPbHgSi化學污泥:固化劑95：50.584.810.0070.120.102-化學污泥:固化劑90：100.654.410.0060.110.093-化學污泥:固化劑80：200.021.890.0020.050.040-化學污泥:固化劑70：300.021.730.0020.050.036-綜上所述，M1固化劑與其它常規固化劑相比，無論在投加量、固化效果、資源化利用方面都具有明顯優勢，因此本項目采用M1固化劑固化處理污泥。318、.5.2 新型攪拌機械的開發及性能4 污泥固化工程方案4.1 處理規模的確定根據甲方要求，本工程需處理軟土地基面積約2500畝，目前估算日處理量可達9畝，則工期需280天。4.2 軟土地基處理目標化學加固法處理實質上是通過添加固化藥劑，改善軟土的高含水率、高粘度、易流變性、高持水性和低滲透系數的特性。確保在廠房基礎、廠區道路等施工作業時，軟土土力學特性滿足機械的正常作業。4.3 化學加固法處理工藝先用挖掘機將2m后的泥層翻松、混合均勻，再采用XXXX加藥固化攪拌設備進行加藥固化作業，攪拌均勻后，用夯實機夯實，露天養護35天后可達到要求的承載力。工藝說明：（1）由于現場底部為原有蝦塘淤泥，上部為19、回填的水庫污泥，下部含水率較高，也較為密實，為提高化學固化效果，需用挖掘機將底部淤泥翻出，混合翻松。（2）XXXXX一體化加藥攪拌設備，帶有固化劑倉，固化劑放入料倉后由氣泵注入泥層，在攪拌鉆頭的作用下進行原位攪拌。（3）攪拌均勻后，采用夯實機夯實，即可將泥層中的部分游離水擠出（通過作業區邊上的臨時排水溝排出），也可起到密實平整土層的作用。（4）在作業前，應用抽水泵將作業區及周邊的積水排出，由于xx地區雨量不大，如發現翻出淤泥含水量較高，可晾曬數日，待含水率降低后再作業。作業后養護期間如遇雨天，則采用防水薄膜覆蓋養護區，養護期過后則不必防雨。4.4 化學固化系統設計(1) 軟土性質含水率：60720、0%容重： 1.2t/m3(2) 固化劑性質組成成分： MgO、MgCl2、促凝劑、防水劑等容 重： 1.2t/m3(3) 固化預處理參數固化劑混合比例： 5%即0.1t/m2混合物容重： 約為1.4t/m3（夯實后）養護時間： 35d（根據現場效果而定）(4) 固化混合物出料參數含水率： 30%容重： 1.8t/m3承載力：180kPa4.5 固化處理裝置設計固化處理裝置設計如表4-1。表4-1 污泥固化處理裝置一覽表序號設備名稱規格型號單位數量備注攪拌機4m3，2*55kW套1碳鋼固化劑倉大3500*4000，小2m3套2碳鋼皮帶輸送機長33m，寬1m，22kW套1卸料倉18m3套1碳鋼螺21、旋輸送機210*6，7.5kW套2碳鋼，計時器控制高壓水槍電線行車2t輛14.6 電氣工程(1) 設計范圍設計范圍包括污泥預處理區域照明配電、動力配電、防雷接地等系統。(2) 標準與規范低壓用戶電氣裝置規程 DGJ08-100-2003民用建筑電線電纜防火設計規程 DGJ08-93-2002建筑物防雷設計規范 GB50057-94(2000 年版)供配電系統設計規范 GB50052-95民用建筑電氣設計規范 JGJ/T16-92(3) 負荷概況業主提供(4) 供電電源業主提供(5) 照明配電系統照明系統包括：軟土地基處理現場的正常照明系統和應急照明系統。照度標準：為100lx，5W/m2。(622、) 電力配電系統:電力配電系統包括：建筑配電系統和工藝配電系統。采用放射式和樹干式相結合的配電方式。低壓配電系統的接地型式采用TN-S 制。(7) 防雷接地系統防雷及接地采用電氣接地與防雷接地共用接地裝置，接地電阻不大于1 歐姆。5 環境保護與環境監測5.1 大氣污染控制措施軟土固化區主要大氣污染物有粉塵、氨、硫化氫、甲硫醇和甲烷等，其中氨、硫化氫、甲硫醇為惡臭物質，會對鄰近地區造成惡臭污染；而甲烷達到一定濃度有發生爆炸或火災的可能，所以要采取一定的防護措施。(1) 輸送固化劑過程中盡量減少固化劑敞開面；(2) 配備保潔車輛，對場內道路采取定時保潔措施； (4) 種植綠化隔離帶，控制飛塵擴散。23、5.2 噪聲污染影響與控制措施根據填埋場機械設備、運輸設備種類及運行情況，作業區內噪聲最強聲級為96dBA、最弱聲級為78dBA。附近居民點離填埋場作業區距離基本符合國家規范要求的500m 標準。為減少現場作業工人和作業管理區的噪聲污染，應對所選用設備噪聲進行嚴格控制，并盡量避免機械空轉。5.3 滅蠅蠅類孳生嚴重影響填埋場職工和臨近居民的生活，是公眾對填埋場環境污染反應最強烈的問題。所以，防止蒼蠅、蚊子的孳生應是污泥填埋場環境保護的一個重要方面，其控制標準：蒼蠅密度控制在10 只/籠日以下。具體滅蠅措施如下：(1)運輸沿程嚴格控制滅蠅：可以采用壓縮式密封車減少蒼蠅的孳生；(2)滅蠅采用藥物滅蠅24、和物理滅蠅技術相結合的方法。6 項目實施與管理 本公司在現場成立項目部，對整個項目的運行進行管理，項目部人員如表6-1。表6-1 人員編制一覽表序號項目人數（一）管理及后勤服務41項目經理12總工程師13辦公室及后勤14財務1（二）固化處理現場51工頭12叉車司機13設備維護14輔助工人2（三）總計97 勞動安全與衛生7.1 編制依據為貫徹執行建設項目中職業安全與衛生技術措施和設施，應與主體工程同時設計、同時施工、同時投產的三同時制度，遵照下列文件編制本工程的安全與衛生技術措施。1、關于生產性建設工程項目職業安全衛生監察的暫行規定勞動部勞字（1988）48號；2、工業企業設計衛生標準（GBZ125、-2002）；3、傳染病防治法。7.2 危險因素分析在作業中有許多機械與設備，若操作或防護措施不當會引起機械設備破壞和人員的傷亡。此外，作業過程中產生大量的飛塵，特別是在作業中可能產生一些有害氣體，場內操作作業人員身體健康可能造成一定的危害。因此，作業現場的安全衛生工作尤為重要，必須予以高度重視。7.3 職業衛生及防護措施作業現場工人的勞動條件較差，應盡可能采取措施改善工人的勞動環境和勞動條件，保障工人的身體健康。作業現場的衛生防護措施主要采取以下幾條： 1、場區作業人員配備必要的勞保用品，包括工作服和防塵口罩等；4、設置醫療衛生室、浴室、更衣室、休息室等；6、定期檢測場區飲水水質；7、對場內26、作業人員定期進行體格檢查和預防接種；8、對職工進行安全教育和個人衛生教育；9、對場區進行蚊、蠅、鼠密度的長期調查，以提高消殺效率；10、檢驗安全衛生措施實施效果，建立安全檔案，以及時發現安全衛生的薄弱環節；11、由工程建設單位委托有關部門進行環境衛生本底調查研究。8 運營費用估算本項目的運營費用包括固化劑成本、人員工資和設備折舊，水、電、油、運輸車輛使用費、挖機、裝載機使用費等均由業主解決，不包含在本項目運營費內。（1）固化劑成本固化劑投加量約為0.1噸/m2，每日修復土地約6000m2，則每日需固化劑600噸。固化劑成本784元/t（包含裝袋和運輸費用），則每日固化劑費用為470400元，折27、算為單位面積固化劑費用為78.4元/t。（2）工資福利員工工資福利表如表8-1。表8-1 員工工資福利表序號項目人數工資福利（元/月）（一）管理及后勤服務41項目經理180002總工程師150003辦公室及后勤130004財務13000（二）固化處理現場51工頭128002司機121503設備維護121504輔助工人21850（三）總計927950 由表8-1可知，員工總工資為27950元/月，每月土地處理量為18萬m2，則工資費用為0.16元/m2。總運營成本如表8-2表8-2 污泥固化工程運營成本估算序號項目名稱指標(元/m2)1固化劑78.42工資福利0.163機械臺班及維修5.54輔助28、設施建設5.2總計89.26 根據表8-2的數據，軟土地基固化處理總費用約為1.49億元。9 結論與建議9.1 結論（1）XXxx基團xx輪轂項目部軟土地基處理工程的實施，可以解決在軟土地基上進行廠房、道路建設的難題，因此，本項目的建設是十分必要的。（2）根據業主要求和實際情況，確定了處理規模為9畝/d，工期約280天，共處理2500畝地。（3）固化預處理技術摻混0.1t/m2固化劑，并養護35天時間。（6）經測算，工程經營總成本約為1.49億元，單位成本89.26元/m2。9.2 建議（1）業主方進一步提供詳細的地質、土質報告，以便我公司有針對性的進行設計。（2）業主方盡量提供場地的一些配套服務，如供水、供電、員工住房等，以方便項目的順利發展。