CN108203990B - 复合型地下防渗膨润土墙的施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明复合型地下防渗膨润土墙的施工方法，属于污染场地隔离修复技术领域，包括以下步骤：刚性功能层的制备、开槽并注入护壁泥浆、铺设刚性功能层、注入膨润土、最后在槽体内硬结成复合型地下防渗膨润土墙。本发明复合型地下防渗膨润土墙的施工方法，当对墙体的力学性质较高或墙体处原地基土质不良时，设置刚性功能层则可以增强复合墙体的刚度和整体性；可根据所需隔离场地的具体污染情况，选择有效的隔离吸附膜与合适层数，使设计更有针对性，在新型复合型地下防渗膨润土墙结构中，一方面，墙体本身就具有一定的抗渗性，另一方面，隔离功能层对于污染物有着很大的隔离吸附能力，多重不同隔离吸附膜联合使用可以有效阻隔混合污染物的浸出。

Description

复合型地下防渗膨润土墙的施工方法

技术领域

本发明属于污染场地隔离修复技术领域，具体涉及一种复合型地下防渗膨润土墙的施工方法。

背景技术

由于治理修复技术水平发展不足，目前我国城市地下水土的污染治理修复多采用简单的异位治理方式。例如，原为以金属为原材料或加工对象的重工业集中的上海世博会园区场地，受到严重的重金属及持久性有机物污染，大部分污染地块治理采用置换法(挖掘－外运－清洁土回填)；具有近五十年化工生产历史的北京市原化工三厂，部分厂区土壤受四丁基锡、邻苯二甲酸二辛酯等有机物污染严重，治理时采用挖掘处置，将高浓度有机物污染土壤焚烧处理，轻度污染土壤进行填埋。城市污染场地的异位修复处理成本较高，且难以治理土壤及地下水污染较深的场地，无法修复构筑物下的污染水土或紧靠重要建筑物的污染场地。

与异位治理修复相比，原位治理修复方法不需挖掘土体，修复成本低，适合我国国情。据美国保护署统计，已完成或正进行的污染场地修复工程中约半数采用原位治理修复，其中竖向防污隔离墙是最基本而有效的技术。竖向防污隔离墙技术是污染场地防控、修复及遗留简易填埋场污染治理的有效方法。

现有技术中，一方面，现行常用的隔离墙由于干湿循环与冻融循环的影响，在长期服役后防渗效果会削弱，另一方面，面对日益复杂的水土污染情况，单一结构的竖向防渗隔离墙已经难以满足复杂的污染现状。已有研究表明某些重金属的存在会阻碍水泥水化，并在长时间内对水泥固化体产生不良的影响，降低了防渗墙的强度，并在固化体内产生贯通裂缝，使墙体失去防渗隔离效果，所以在使用水泥系防渗墙时需要考虑水泥与污染物的相容性。膨润土虽然对于污染物的相容性好于水泥，但形成的防渗墙强度较低，应用范围受到限制，且在高浓度的复合污染物的侵蚀下墙体的防渗阻隔性能一般难以达到规范要求的防渗标准。

随着材料学科的不断发展，大量的新型的高分子材料、改性材料与复合材料应运而生，这些材料对于特定种类的污染物有着很高的吸附能力，可以阻止污染物的浸出。现有技术中直接挖槽下入防渗隔离墙，对于一些原地基土质不良的区域来说，采用这种方式，易造成周边土壤坍塌，影响施工。

发明内容

本发明的目的是提供一种复合型地下防渗膨润土墙的施工方法，以解决上述问题。

本发明复合型地下防渗膨润土墙的施工方法，包括以下步骤：

1)刚性功能层的制备：先用钢筋扎成钢筋笼，在钢筋笼的一侧固定至少一层隔离吸附膜；

2)开槽：用开槽机在需要设置防渗隔离墙位置处挖掘成槽体，槽体内注入护壁泥浆；

3)铺设刚性功能层：将刚性功能层用起重机起吊，并缓慢插入护壁泥浆中，有隔离吸附膜的一侧朝向污染区，将刚性功能层插入至设计标高，并排插入第二排刚性功能层，相连两个钢筋笼之间搭接处相互咬合，第二排刚性功能层插入至设计标高，循环操作至设计宽度；

4)注入膨润土：使用喷粉桩机在护壁泥浆中喷入膨润土干粉，在槽体内硬结成复合型地下防渗膨润土墙。

步骤1)中所述的钢筋笼的一侧固定2-4层隔离吸附膜。

步骤1)中所述的隔离吸附膜为聚乙烯类树脂膜、聚丙烯腈碳基纤维膜、氟橡胶、硅橡胶、氟硅橡胶、电纺纳米纤维膜、介孔炭/氧化硅复合膜或丙烯酰胺复合型高吸水树脂中的一种。

所述聚乙烯类树脂膜为高密度聚乙烯(HDPE)树脂膜。

步骤4)中，在刚性功能层拼接处多次喷入膨润土干粉，并搅拌，从而加强拼接处的防渗性能。

与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明复合型地下防渗膨润土墙的施工方法，当对墙体的力学性质较高或墙体处原地基土质不良时，设置刚性功能层则可以增强复合墙体的刚度和整体性；根据修复范围的土质对于符合墙体的力学性质的具体要求，选择钢筋笼配筋的间距和钢筋的型号，可根据所需隔离场地的具体污染情况，选择有效的隔离吸附膜与合适层数，使设计更有针对性，在新型复合型地下防渗膨润土墙结构中，一方面，墙体本身就具有一定的抗渗性，另一方面，隔离功能层对于污染物有着很大的隔离吸附能力，多重不同隔离吸附膜联合使用可以有效阻隔混合污染物的浸出。

附图说明

图1为实施例1中所载的某化工有限公司厂区西侧污染区域的分布图；

图2为实施例1的施工效果图；

具体实施方式

下面对照附图，通过对最优实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。

本发明复合型地下防渗膨润土墙的施工方法，包括以下步骤：

1)刚性功能层的制备：先用钢筋扎成钢筋笼，在钢筋笼的一侧固定上至少一层隔离吸附膜；

2)开槽：用开槽机在需要设置防渗隔离墙位置处挖掘成槽体，槽体内注入护壁泥浆；

3)铺设刚性功能层：将刚性功能层用起重机起吊，并缓慢插入护壁泥浆中，有隔离吸附膜的一侧朝向污染区，将刚性功能层插入至设计标高，并排插入第二排刚性功能层，相连两个钢筋笼之间搭接处相互咬合，第二排刚性功能层插入至设计标高，循环操作至设计宽度；

4)注入膨润土：使用喷粉桩机在护壁泥浆中喷入膨润土干粉，在槽体内硬结成复合型地下防渗膨润土墙。

步骤1)中所述的钢筋笼的一侧固定上2-4层隔离吸附膜。

步骤1)中所述的隔离吸附膜为聚乙烯类树脂膜、聚丙烯腈碳基纤维膜、氟橡胶、硅橡胶、氟硅橡胶、电纺纳米纤维膜、介孔炭/氧化硅复合膜或丙烯酰胺复合型高吸水树脂中的一种。

聚乙烯类树脂膜为高密度聚乙烯(HDPE)树脂膜。

步骤4)中，在刚性功能层拼接处多次喷入膨润土干粉，并搅拌，从而加强拼接处的防渗性能。

实施例1

某化工有限公司厂区由于城市规划的变更需要进行厂址搬迁，原厂址遗留了大片的污染场地，场地内污染物主要为油类污染与重金属污染，厂区中部污染区域如图1所示。此污染区地基中分布有四层近15m厚的粉质粘土，不透水层位于地下约18m处。

由于原场地土地条件不佳，本方案采用刚性功能层以增加复合墙体的刚度和整体性。刚性功能层的钢筋笼采用Φ16钢筋，每隔500mm设置构造钢筋，刚性功能层中隔离吸附膜从内至外分别为氟橡胶卷材与高密度聚乙烯(HDPE)土工膜，复合防渗墙厚度为600mm，墙底伸入不透水层500mm，实施例1的施工效果如图2所示。

项目竣工后测得墙体饱和渗透系数在1×10^-11m/s左右，墙外的地下水中未检测出污染物，经过近5年的使用，竖向隔离膨润土墙的渗透系数并没明显变化，对于污染物的阻隔作用依然良好，使用期间所监测地下水水质正常，验证了方案的有效性和可靠性。

上面是对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，不论是在其形状或者结构上做任何变化，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种复合型地下防渗膨润土墙的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）刚性功能层的制备：先用钢筋扎成钢筋笼，在钢筋笼的一侧固定至少一层隔离吸附膜；

2）开槽：用开槽机在需要设置防渗隔离墙位置处挖掘成槽体，槽体内注入护壁泥浆；

3）铺设刚性功能层：将刚性功能层用起重机起吊，并缓慢插入护壁泥浆中，有隔离吸附膜的一侧朝向污染区，将刚性功能层插入至设计标高，并排插入第二排刚性功能层，相连两个钢筋笼之间搭接处相互咬合，第二排刚性功能层插入至设计标高，循环操作至设计宽度；

4）注入膨润土：使用喷粉桩机在护壁泥浆中喷入膨润土干粉，在槽体内硬结成复合型地下防渗膨润土墙；

步骤1）中所述的钢筋笼的一侧固定2-4层隔离吸附膜；

步骤1）中所述的隔离吸附膜为聚乙烯类树脂膜、聚丙烯腈碳基纤维膜、氟橡胶、

硅橡胶、氟硅橡胶、电纺纳米纤维膜、介孔炭/氧化硅复合膜或丙烯酰胺复合型高吸水树脂中的一种；

所述聚乙烯类树脂膜为高密度聚乙烯(HDPE)树脂膜；

步骤4）中，在刚性功能层拼接处多次喷入膨润土干粉，并搅拌，从而加强拼接处的防渗性能。

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