1.课题背景来源

    随着我国城市化进程的加快，在城市拆迁改造过程中产生了大量建筑垃圾，这些建筑垃圾大量占用耕地，污染环境。另一方面，随着我国公路、铁路、水利工程等基础设施建设的突飞猛进，每年消耗砂石材料达70亿吨，大量开采和使用，造成山体裸露、水土流失，自然环境日益恶化。建筑垃圾大规模应用于高速公路建设在国内尚属首次，无标准、规范可遵循，陕西省交通运输厅组织陕西省交通建设集团公司、西安公路研究院、长安大学、西安建筑科技大学、陕西省交通规划设计研究院、陕西省交通运输厅定额站等科研院所联合攻关，开展“西咸北环高速公路建筑垃圾综合利用应用研究”科研项目，下设10个子课题，从特殊地基处理、路基填筑、路面基层、小型预制构件、环境影响、政策及定额等方面进行系统研究，并邀请国内公路、资源再生利用等方面的专家进行指导。本课题为陕西省科技统筹创新工程计划项目，项目（项目编号：2012KTCQ03-09）。

   2.研究的目的意义

 （1）有效解决西安市乃至陕西省建筑垃圾运输、堆放、处理的问题，解决日益加剧的“垃圾围城”难题，使建筑垃圾“变废为宝”，实现城市建设的生态环保和循环有序的发展目标；

 (2)形成公路交通行业建筑垃圾综合利用的成套技术，建筑垃圾再生构筑物的设计、施工、检验等方面的地方标准、规范、指南等，努力使之上升到国家行业标准的高度；

 (3)按照“以点带面”的方式，从建筑垃圾到其再生产品在西咸北环高速公路应用开始，逐步向全省公路建设推广；使建筑垃圾再生产品能全面应用到公路建设、养护中，解决公路砂石材料短缺的紧张局面，为公路建设中砂石材料供需的矛盾寻找代替解决途径；以技术研发为突破，以西咸北环高速公路为依托，将建筑垃圾再生产品应用到公路建设的方方面面，达到节约资源、减少工程投资的目的，创造显著的社会经济和环保效益。

3.主要论点和论据

  通过理论分析、室内试验、工程实践、后续监测和检测等方法，系统地研究了建筑垃圾再生材料在公路工程中的应用关键性技术根据材料的用途不同，研发了分离型和混合型建筑垃圾再生材料加工设备，提出了规模化加工路用建筑垃圾再生材料成套技术，形成了建筑垃圾再生材料在高速公路建设中多用途产品及出厂标准；首次系统地提出了建筑垃圾再生材料填筑路基的设计、施工技术及质量控制标准和建筑垃圾再生材料挤密桩处理湿陷性黄土地基和湿软地基的设计、施工技术；建立了建筑垃圾路基长期变形的预测方程；研究了砖混类建筑垃圾再生材料用于水泥稳定半刚性基层混合料的配合比设计方法和路用性能，提出了相应的技术指标和标准，建立了建筑垃圾再生材料最佳掺量的确定方法，确定了混合料配合比设计方法；提出了建筑垃圾再生骨料混凝土配合比设计方法，确定了建筑垃圾再生骨料的替代率，在高速公路中非承重混凝土预制构件中得到应用；编制了建筑垃圾再生材料公路工程预算定额与机械台班费用定额，为建筑垃圾再生材料在公路工程建设中推广应用提供了科学的计价依据。

4.创见与创新

   针对我国建筑垃圾的特点和公路工程的需求，基于建筑垃圾再生材料特性不同而用途不同的“差异化应用”理念，根据公路工程中不同部位的技术要求，通过设备研发、材料分析、设计方法和施工工艺等研究，首次规模化成功地将建筑垃圾再生材料应用到高速公路特殊地基处理、路基填筑、路面基层、小型预制构件及临建工程中实体工程中。西咸北环高速公路也成为我国公路工程领域首次应用建筑垃圾再生材料用量最大、用途最广、投资最多的绿色环保示范工程

5.社会经济效益，存在的问题；

(1)编制了建筑垃圾在公路工程中成套的利用技术，为解决垃圾围城难题提供了新途径，通过应用实践，为陕西省公路建设中建筑垃圾利用提供了政策参考，并协助陕西省政府颁发了《陕西省办公厅关于在公路建设中推广建筑垃圾综合利用的通知》（陕政办函[2017]30号），为陕西在推广建筑垃圾综合利用方面奠定了良好的基础。             

（2）本科研项目依托西咸北环高速公路编制应用技术指南、办法9项；编制地方标准12项、申请专利15项（其中获取证书10项，立项5项），发表学术论文25篇。

（3）以科研成果和西咸北环高速公路应用经验为支撑，西安绕城扩能工程已经进行了工程应用，西安外环高速南段工程计划开展大规模建筑垃圾再生材料应用，正在进行前期准备工作。

通以科研成果为支撑，共计利用建筑垃圾再生材料约600万吨，恢复垃圾场占用土地3000亩，减少土地开挖面积1500余亩，节省生石灰17万吨，节约燃煤3.2万吨，减少二氧化碳排放量4000多万立方米，产生直接、间接经济效益10亿元，产生了巨大的社会经济效益，引起了行业内外的高度关注和广泛报道。