CN108104109A - 用于地下水修复的透水混凝土管桩prb系统及施工方法 - Google Patents

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范日东
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    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
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    • E02D5/18—Bulkheads or similar walls made solely of concrete in situ
    • E02D5/187—Bulkheads or similar walls made solely of concrete in situ the bulkheads or walls being made continuously, e.g. excavating and constructing bulkheads or walls in the same process, without joints
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    • E02D31/02—Protective arrangements for foundations or foundation structures; Ground foundation measures for protecting the soil or the subsoil water, e.g. preventing or counteracting oil pollution against ground humidity or ground water
    • E02D31/04—Watertight packings for use under hydraulic pressure

Abstract

本发明公开了一种用于地下水修复的透水混凝土管桩PRB系统及施工方法，该系统包括中间段和两侧的侧翼组成的隔离墙，所述的隔离墙的中间段里面嵌入设置有透水混凝土管桩，所述的透水混凝土管桩里面放置有装入PRB反应材料的土工袋，所述的土工袋底部涂抹有防水玻璃胶层，上部采用绳索扎口。本发明解决PRB反应材料因地下水冲刷而损失，并且确保墙体的完整性和垂直度，以及PRB反应材料易于更换，从而提高PRB的长期服役性能。

Description

用于地下水修复的透水混凝土管桩PRB系统及施工方法
技术领域：
本发明属于土木与环境工程技术领域，具体涉及一种用于地下水修复的透水混凝土管桩PRB系统及施工方法。
背景技术：
城市工业污染场地、矿山和尾矿区污染场地的地下水污染会伴随着地下水流散布至很大的范围，对人和生态系统有害。目前的主流地下水污染修复措施之一是渗透反应墙（PRB）。PRB是一种原位的被动处理措施，它捕获污染羽内的污染物质，将其去除或分解后释放修复污染后的地下水。主要的去除方法包括：（1）吸附和沉淀；（2）化学反应；（3）微生物参与的反应。目前，PRB可采用的施工方式为多轴深层搅拌、双轮锨、TRD工法、振动成模等。
地下水的连续冲刷会造成PRB反应材料的损失，使得污染物通过PRB后的状态趋于处理前的状态，从而导致PRB长期服役性能的降低。然而，完全切断地下水流的方法不现实。因此，宜发展一种容许地下水流通过同时保留PRB反应材料的技术。
PRB反应材料在施工过程中还存在如下问题：（1）无法确保完墙体完整性与垂直度；（2）长期使用后，更换PRB反应材料难度大；（3）当地下水流速过大时，PRB材料投放后很容易被地下水冲走。因此，宜改进PRB反应材料的填入方式。
发明内容：
本发明旨在提供一种用于地下水修复的透水混凝土管桩PRB系统及施工方法，解决PRB反应材料因地下水冲刷而损失，并且确保墙体的完整性和垂直度，以及PRB反应材料易于更换，从而提高PRB的长期服役性能。
为解决上述问题，本发明采用以下技术方案：
一种用于地下水修复的透水混凝土管桩PRB系统，包括中间段和两侧的侧翼组成的隔离墙，所述的隔离墙的中间段里面嵌入设置有透水混凝土管桩，所述的透水混凝土管桩里面放置有装入PRB反应材料的土工袋，所述的土工袋底部涂抹有防水玻璃胶层，上部采用绳索扎口。
所述的用于地下水修复的透水混凝土管桩PRB系统，所述的透水混凝土管桩的设置间距为0.3-1.5m。
一种用于地下水修复的透水混凝土管桩PRB系统的施工方法，该方法包括如下步骤：
（1）预制透水混凝土管桩；
（2）在作为修复目标的地下水流经区域上修筑一层隔离墙，隔离墙分为三段，其中中间一段为管桩的打入提供空间，侧翼两段作为“漏斗-门”式PRB系统的“漏斗”，起导流的作用；
（3）在中间一段的隔离墙尚未凝固时，向其中打入预制好的透水混凝土管桩，透水混凝土管桩底部封闭；
（4）准备好土工袋，并将PRB反应材料倒入土工袋内部，然后将装好PRB反应材料的土工袋送入透水混凝土管桩内部，直到填满透水混凝土管桩。
所述的用于地下水修复的透水混凝土管桩PRB系统的施工方法，所述的透水混凝土管桩的渗透系数在10-4-10-3 m/s。
所述的用于地下水修复的透水混凝土管桩PRB系统的施工方法，所述的透水混凝土管桩的内径为60 cm，外径为1 m，桩身强度不低于10MPa。
所述的用于地下水修复的透水混凝土管桩PRB系统的施工方法，所述的土工袋采用长链聚合物编制，所述的长链聚合物包括聚丙烯、聚乙烯、聚脂。
所述的用于地下水修复的透水混凝土管桩PRB系统的施工方法，所述的土工袋的渗透系数在10-4-10-3 m/s。
所述的用于地下水修复的透水混凝土管桩PRB系统的施工方法，所述的土工袋底部涂抹防水的玻璃胶。
有益效果：与现有的PRB系统相比较，本发明防止了PRB反应材料的冲刷流失，同时保证了修复通过的污染地下水的效果。因此，本发明可以提高PRB系统的长期服役性能。本发明采用了“漏斗-门”式设计，相较于传统连续式PRB系统处理区域更加集中，因而对PRB反应材料的利用效率也更高。本发明中，PRB反应材料被装入土工袋，并集中放置在管桩内部，并在需要时用绳索提出，相较于传统PRB系统直接将PRB反应材料直接倾倒入沟槽的方式，更便于PRB反应材料的更换。
附图说明：
图1为本发明地下水修复的透水混凝土管桩PRB系统示意图。图中：1-隔离墙；2-透水混凝土管桩；3-土工袋及PRB反应材料。
图2为本发明地下水修复的透水混凝土管桩PRB系统施工流程图。
图3是PRB反应材料加入工序示意图。
图4是PRB反应材料回收工序示意图。
具体实施方式：
下面结合具体实施方式，进一步阐明本发明，应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
实施例1：
本发明用透水混凝土制成管桩，用于充当PRB反应材料的“容器”，并且采用了隔离墙被动隔离与PRB主动隔离结合的方案。详细的操作方法列举如下。
在作为修复目标的地下水流经区域上修筑一层隔离墙。该隔离墙的材料可以是膨润土和原地原位土的混合料，也可以是水泥-矿渣-膨润土的混合料。隔离墙分为三段，其中中间一段为管桩的打入提供空间，侧翼两段作为“漏斗-门”式PRB系统的“漏斗”，起导流的作用。隔离墙的渗透系数应小于10-9 m/s，宽度应小于透水混凝土管桩的外径，约为0.6-0.8m，深度应使其嵌入不透水层或相对弱透水层。
在中间一段的隔离墙尚未凝固时，使用静压打桩技术向其中打入透水混凝土管桩。管桩底部封闭，以防其内部材料外流。桩按照一定间距打入隔离墙，沿直线排布。
透水混凝土管桩的内径为60 cm，外径为1 m。透水混凝土材料的最大孔隙直径应小于PRB反应材料颗粒的最小直径，以防PRB反应材料沿混凝土孔隙流出；渗透系数应与PRB反应材料一致或更大，一般在10-4-10-3 m/s，可以通过设计要求的地下水流量。这一要求可以通过调整混凝土级配来实现。桩身强度应不低于10MPa。
透水混凝土管桩事先在工厂里预制好，在现场通过打桩机打入指定位置。为保证施工质量，需要适当配筋。当前的打桩技术可以保证这一工序流程的可靠性。
准备好土工袋以盛放和转运PRB反应材料。土工袋可用聚丙烯、聚乙烯、聚脂等长链聚合物编制。土工袋的长度应不小于桩长，直径在5-10 cm。土工袋材料的抗拉强度应能保证承受自重和其所容纳PRB反应材料的重量，本发明中材料抗拉强度取值为不小于95kN/m。渗透系数应不小于PRB反应材料的渗透系数以保证地下水流通过，一般在10-4-10-3m/s。相关工艺可以借鉴成熟的袋装砂井技术。
然后，PRB反应材料倒入土工袋内部，使得砂填充填密实。用绳索将袋口扎紧，并将绳索的一端露出地表。土工袋被送入状体内前，在土工袋的底部涂抹防水的玻璃胶，然后将土工袋通过吊机放入管桩内部，以减少地下水流沿袋体缝隙间的渗漏。
重复上述步骤，直到PRB反应材料的总量达到设计要求的量。PRB反应材料保留在桩体内并在地下水渗流通过这些桩时发挥修复污染物的功能。因为较大面积的污染羽中的污染物被导流至这一集中的修复区域，PRB系统的整体效率得到提高。
完成PRB反应材料的倒入后，因为PRB反应材料盛放在土工袋中，直接通过袋口的绳索提出土工袋，并按照上述方法重新倒入PRB反应材料，即可完成PRB反应材料的更换。管桩顶部应有遮盖，防止土工袋因长时间暴晒产生老化。当PRB反应材料需要更换时，通过绳索牵引即可逐个将盛有PRB反应材料的土工袋取出，然后沿用上述中的方法倒入新的PRB反应材料。
施工过程中，还应注意如下问题：（1）开挖期间的排水；（2）处理挖除的地下水与土壤的方法和成本；（3）现场施工人员的安全与健康问题。
作为PRB系统的质量保证措施，应确保PRB反应材料和隔离墙的完整性和垂直度。通常，可以采用自然伽马，电导率，电阻率，井间层析成像和地面雷达等地球物理方法。除此之外，示踪试验和水位特征方法也可以用于检验地球物理方法的结果。
应当指出，上述实施实例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定，这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种用于地下水修复的透水混凝土管桩PRB系统，其特征在于，包括中间段和两侧的侧翼组成的隔离墙，所述的隔离墙的中间段里面嵌入设置有透水混凝土管桩，所述的透水混凝土管桩里面放置有装入PRB反应材料的土工袋，所述的土工袋底部涂抹有防水玻璃胶层，上部采用绳索扎口。
2.根据权利要求1所述的用于地下水修复的透水混凝土管桩PRB系统，其特征在于，所述的透水混凝土管桩的设置间距为0.3-1.5m。
3.一种用于地下水修复的透水混凝土管桩PRB系统的施工方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
（1）预制透水混凝土管桩；
（2）在作为修复目标的地下水流经区域上修筑一层隔离墙，隔离墙分为三段，其中中间一段为管桩的打入提供空间，侧翼两段作为“漏斗-门”式PRB系统的“漏斗”，起导流的作用；
（3）在中间一段的隔离墙尚未凝固时，向其中打入预制好的透水混凝土管桩，透水混凝土管桩底部封闭；
（4）准备好土工袋，并将PRB反应材料倒入土工袋内部，然后将装好PRB反应材料的土工袋送入透水混凝土管桩内部，直到填满透水混凝土管桩。
4.根据权利要求3所述的用于地下水修复的透水混凝土管桩PRB系统的施工方法，其特征在于，所述的透水混凝土管桩的渗透系数在10-4-10-3 m/s。
5.根据权利要求3所述的用于地下水修复的透水混凝土管桩PRB系统的施工方法，其特征在于，所述的透水混凝土管桩的内径为60 cm，外径为1 m，桩身强度不低于10MPa。
6.根据权利要求3所述的用于地下水修复的透水混凝土管桩PRB系统的施工方法，其特征在于，所述的土工袋采用长链聚合物编制，所述的长链聚合物包括聚丙烯、聚乙烯、聚脂。
7.根据权利要求3所述的用于地下水修复的透水混凝土管桩PRB系统的施工方法，其特征在于，所述的土工袋的渗透系数在10-4-10-3 m/s。
8.根据权利要求3所述的用于地下水修复的透水混凝土管桩PRB系统的施工方法，其特征在于，所述的土工袋底部涂抹防水的玻璃胶。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111620510A (zh) * 2019-02-28 2020-09-04 中国水电基础局有限公司 一种模块化地下水可渗透反应墙的实现方法
CN111620509A (zh) * 2019-02-28 2020-09-04 中国水电基础局有限公司 一种阻隔式模块化地下水反应墙及实现方法
CN111842451A (zh) * 2020-08-07 2020-10-30 中国水电基础局有限公司 模块化地下水可渗透反应桩及其实现方法
CN111842450A (zh) * 2020-08-07 2020-10-30 中国水电基础局有限公司 实现模块化可渗透反应墙的方法及吨袋

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102153241A (zh) * 2011-04-27 2011-08-17 吉林大学 化学与生物组合反应带原位修复被污染地下水的方法
KR20120083138A (ko) * 2011-01-17 2012-07-25 아름다운 환경건설(주) 토양 및 지하수 오염 정화용 화학적 생물학적 복합처리형 투수성 반응벽체
CN102757104A (zh) * 2012-07-30 2012-10-31 山东省水利科学研究院 一种在中粗砂地层进行原位修复系统施工的工艺
CN102874886A (zh) * 2012-10-18 2013-01-16 上海交通大学 袋装式填料和袋装式渗透性反应墙
CN104261505A (zh) * 2014-09-19 2015-01-07 上海市政工程设计研究总院（集团）有限公司 一种地下水污染修复系统及其施工方法
CN104445797A (zh) * 2013-09-23 2015-03-25 天津生态城环保有限公司 一种新型列管式漏斗-门渗透反应墙系统
CN106915796A (zh) * 2017-03-30 2017-07-04 合肥工业大学 一种在地下含水层进行prb原位修复系统施工的方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20120083138A (ko) * 2011-01-17 2012-07-25 아름다운 환경건설(주) 토양 및 지하수 오염 정화용 화학적 생물학적 복합처리형 투수성 반응벽체
CN102153241A (zh) * 2011-04-27 2011-08-17 吉林大学 化学与生物组合反应带原位修复被污染地下水的方法
CN102757104A (zh) * 2012-07-30 2012-10-31 山东省水利科学研究院 一种在中粗砂地层进行原位修复系统施工的工艺
CN102874886A (zh) * 2012-10-18 2013-01-16 上海交通大学 袋装式填料和袋装式渗透性反应墙
CN104445797A (zh) * 2013-09-23 2015-03-25 天津生态城环保有限公司 一种新型列管式漏斗-门渗透反应墙系统
CN104261505A (zh) * 2014-09-19 2015-01-07 上海市政工程设计研究总院（集团）有限公司 一种地下水污染修复系统及其施工方法
CN106915796A (zh) * 2017-03-30 2017-07-04 合肥工业大学 一种在地下含水层进行prb原位修复系统施工的方法

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111620510A (zh) * 2019-02-28 2020-09-04 中国水电基础局有限公司 一种模块化地下水可渗透反应墙的实现方法
CN111620509A (zh) * 2019-02-28 2020-09-04 中国水电基础局有限公司 一种阻隔式模块化地下水反应墙及实现方法
CN111620509B (zh) * 2019-02-28 2022-05-06 中国水电基础局有限公司 一种阻隔式模块化地下水反应墙及实现方法
CN111842451A (zh) * 2020-08-07 2020-10-30 中国水电基础局有限公司 模块化地下水可渗透反应桩及其实现方法
CN111842450A (zh) * 2020-08-07 2020-10-30 中国水电基础局有限公司 实现模块化可渗透反应墙的方法及吨袋
CN111842451B (zh) * 2020-08-07 2022-04-15 中国水电基础局有限公司 模块化地下水可渗透反应桩及其实现方法

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