CN111395349A - 一种位于场地边界的污染土壤清挖方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种位于场地边界的污染土壤清挖方法，包括如下步骤：S1：将场地边界外侧建筑固定；S2：测定地面高程和拐点坐标，确定土壤污染区域；S3：在土壤污染区域靠近场地边界5‑10cm处垂直向下挖掘沟槽，将桩体压入沟槽内，多个桩体间隔设置，且桩体的底端插入污染土壤深度>污染土壤的清挖深度1.5‑2m，桩体的顶端高出地面0.5m；S4：在土壤污染区域内进行土壤清挖。通过间隔设置的长桩和短桩，增强了在土壤清挖时的防护作用，长桩作用于更深层的土壤并传递基坑周围土壤施加的作用力，短桩分担其附近长桩浅层的作用力，很好的利用了浅层持力层的资源，提高了承载安全，避免了清挖基坑周边土壤出现垮塌的现象。

Description

一种位于场地边界的污染土壤清挖方法

技术领域

本发明涉及土壤清挖技术领域，特别涉及一种位于场地边界的污染土壤清挖方法。

背景技术

近年来，随着各级政府关于土壤环境管理的规定和法律相继出台，并且对于城市建成区“退二进三”、农村环境治理以及村级工业园的改造也在不断的推进，由工业用地变更为其他用途的土地越来越多，所以关于污染土壤治理方面得到了很大的关注。

目前，在污染土壤治理方面多采用异位修复技术，而在污染土壤的实际修复过程中，对于污染区域贴近修复场地边界的污染土壤清挖，或者是污染土壤的场地边界存在围墙、建筑物的，普遍面临着清挖难题：此时在场地边界采用大放坡清挖时，虽然可以确保基坑的安全，但接近场地边界处的污染土壤通常会清挖不到位，或者对污染土壤的清挖将超出至场地边界外；在场地边界处采用直接垂直清挖时，可能导致基坑的侧壁出现滑坡，施工安全存在风险，另外垂直打桩支护后能保证污染土壤清挖完成，但在敲击打桩的过程中产生的震动很容易导致周边建筑物损坏，甚至发生坍塌。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种位于场地边界的污染土壤清挖方法，旨在解决现有的清挖方式容易清挖至场地边界外，并且容易导致清挖基坑土壤滑坡甚至崩塌的技术问题。

为实现上述目的，本发明提出一种位于场地边界的污染土壤清挖方法，包括如下步骤：

S1：将场地边界外侧建筑固定；

S2：测定地面高程和拐点坐标，确定土壤污染区域；

S3：在所述土壤污染区域靠近所述场地边界5-10cm处垂直向下挖掘沟槽，将桩体压入所述沟槽内，多个所述桩体间隔设置，且所述桩体的底端插入污染土壤深度>污染土壤的清挖深度1.5-2m，所述桩体的顶端高出地面0.5m；

S4：在所述土壤污染区域内进行土壤清挖。

优选地，所述桩体包括长桩和短桩，所述长桩的底端插入污染土壤深度>所述短桩的底端插入污染土壤深度25-30cm。

优选地，所述桩体间的间隔/所述桩体的直径＝5.28-8.7，且所述桩体间的间隔为60-80cm。

优选地，所述桩体的截面形状为圆形或方形。

优选地，所述场地边界外侧建筑通过支撑板固定，且在所述支撑板的上端、下端和中部设有用于固定的支护，所述支护的底端与固定桩抵接，所述固定桩设于所述场地边界外侧建筑和所述场地边界之间。

优选地，所述桩体的顶端设有连接柱，绳体的两端分别套设于连接桩和所述连接柱；所述桩体间均设有挡土钢板。

优选地，所述沟槽的深度大于污染土壤深度的2/3。

优选地，在所述S4步骤中，还包括对污染土壤进行放坡清挖，其中放坡系数为1：0.75-1：1。

优选地，所述桩体靠近所述土壤污染区域的一侧横向设置有支撑杆，所述支撑杆通过斜撑与所述地面连接。

优选地，所述桩体与所述地面的夹角为85-95°，所述斜撑与所述地面的夹角≦70°。

本发明一种位于场地边界的污染土壤清挖方法具有如下有益效果：

1.通过对土壤污染区域的边坡进行支护，防止出现坍塌的现象，并且将挖掘范围严格限定在场地边界内，不会超出该范围侵犯别人的土地权，在各种应用场景下的污染土壤边界处均可以运用，操作步骤简单。将位于场地边界处的障碍物进行清除后，对场地边界外侧建筑进行支护，本方案采用支撑板固定于场地边界外侧建筑上，使其不会出现损坏或者坍塌现象；采用仪器测定地面高程和污染区拐点坐标，各拐点串联起来的区域即为待清挖污染区域；在污染土壤区域靠近场地边界的一侧垂直向下开挖沟槽，再通过设备将桩体压入沟槽内，防止由于敲击桩体产生的震动影响到场地边界外侧建筑发生垮塌，且桩体的底部插入土壤深度要大于污染土壤的清挖深度1.5-2米，固定地基并防止挖掘基坑周围出现坍塌现象，还可以作为污染土壤清挖时的基准度，控制土壤清挖到合适的深度；在污染土壤区域内展开清挖，挖掘出的土壤分为污染土壤和非污染土壤分别堆放。

2.通过间隔设置的长桩和短桩，增强了在土壤清挖时的防护作用，长桩作用于更深层的土壤并传递基坑周围土壤施加的作用力，而短桩的存在可以分担其附近长桩浅层的作用力，使长桩在原有深度范围内承受的作用力变化不大，很好的利用了浅层持力层的资源，提高了承载安全，节约了原材料，进一步避免了清挖基坑周边土壤出现垮塌的现象。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明位于场地边界的污染土壤清挖方法一实施例的侧面结构示意图；

图2为本发明位于场地边界的污染土壤清挖方法一实施例的结构示意图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				1	场地边界	2	场地边界外侧建筑
3	支撑板	4	支护
				5	固定桩	6	土壤污染区域
7	桩体	8	地面
				9	连接柱	10	绳体
11	连接桩	12	挡土钢板
				13	支撑杆	14	斜撑

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示诸如上、下、左、右、前、后……，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态如附图所示下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

本发明提出一种位于场地边界的污染土壤清挖方法。本实施例中位于场地边界1的污染土壤所在区域是在场地边界1处，或者污染土壤所在区域的场地边界1处3米内存在建筑物。由于目前的土壤污染情况较为严重，渗入地表内较深，因此对于污染土壤的开挖深度通常大于5米，本方案对土壤污染区域6的边坡进行支护4，防止出现坍塌的现象，并且将挖掘范围严格限定在场地边界1内，不会超出该范围侵犯别人的土地权，在各种应用场景下的污染土壤边界处均可以运用，操作步骤简单。

在本发明一实施例中，如图1至图2所示，一种位于场地边界的污染土壤清挖方法，包括如下步骤：

S1：将场地边界外侧建筑2固定；

S2：测定地面8高程和拐点坐标，确定土壤污染区域6；

S3：在所述土壤污染区域6靠近所述场地边界1的15-10cm处垂直向下挖掘沟槽，将桩体7压入所述沟槽内，多个所述桩体7间隔设置，且所述桩体7的底端插入污染土壤深度>污染土壤的清挖深度1.5-2m，所述桩体7的顶端高出地面8上0.5m；

S4：在所述土壤污染区域6内进行土壤清挖。

具体的，对于场地边界1的污染土壤进行清挖的方法包括以下步骤：将位于场地边界1处的障碍物进行清除，如施工场地的建筑物或围墙等，避免其倒塌入挖掘基坑存在安全问题或扩大土壤污染情况，将障碍物拆除后将其转移至非污染区暂存；清理障碍物后对场地边界外侧建筑2进行支撑保护，由于挖掘过程中这些建筑物可能受到施工影响发生垮塌，因此本方案采用支撑板3固定于场地边界外侧建筑2上，在污染土壤的清挖过程中，场地边界外侧建筑2通过支撑板3的固定更为稳固，不会出现损坏或者坍塌现象；采用仪器测定地面8高程和污染区拐点坐标，随后使用生石灰在污染区拐点坐标处放线，各拐点串联起来的区域即为待清挖污染区域；在污染土壤区域6靠近场地边界1的一侧垂直向下开挖沟槽，沟槽与场地边界1的间距为5-10cm，防止桩体7压入土壤时伸出至场地边界1外的区域，对于场地边界外侧建筑2的影响也较小；使用静力压桩机或挖掘机等设备将桩体7压入沟槽图中未示出内，防止由于敲击桩体7产生的震动影响到场地边界外侧建筑2，并且桩体7的底部插入土壤深度要大于污染土壤的清挖深度1.5-2米，这主要是为了固定地基，防止挖掘基坑周围出现坍塌现象，并且可以作为污染土壤清挖时的基准度，控制土壤清挖到合适的深度，桩体7的顶端高出地面8的距离为0.5m，便于在清挖完毕后将桩体7拔出；在测量确定的污染土壤区域6内展开清挖，挖掘出的土壤分为污染土壤和非污染土壤分别堆放，对于污染土壤运送至下一道修复工序。具体的，支撑板3可为钢板等，桩体7可为钢板桩等。

进一步地，所述桩体7包括长桩和短桩，所述长桩的底端插入污染土壤深度>所述短桩的底端插入污染土壤深度25-30cm。如此，当全部采用长桩时不能有效的利用到稍浅层的土壤，间隔设置的长桩和短桩搭配使用时，增强了土壤清挖时的防护作用，长桩作用于更深层的土壤并传递基坑周围土壤施加的作用力，而短桩的存在可以分担其附近长桩在浅层的作用力(荷载)，使长桩在原有深度范围内承受的作用力变化不大，并且很好的利用了浅层持力层的资源，提高了承载安全，节约了原材料，进一步避免了清挖基坑周边土壤出现垮塌的现象。

进一步地，所述桩体7间的间隔/所述桩体7的直径＝5.28-8.7，且所述桩体7间的间隔为60-80cm。由于多个桩体7比孤立的桩体7对于荷载的承受能力更大，当多个桩体7间的间隔与对应桩体7直径的比值在这一范围时，桩体7在压入清挖基坑周围土壤的压力较小，并且采用此种间隔的桩体7存在的相互作用可以进一步增大对于清挖基坑周围土壤的防护力。

进一步地，所述桩体7的截面形状为圆形或方形。具体地，由于桩体7在承受清挖基坑周围土壤的压力时，同时受到桩体7本身的弯矩力和剪力的影响，采用方形的桩体7较于圆形的桩体7更能提高土壤滑坡的稳定系数。

进一步地，所述场地边界外侧建筑2通过支撑板3固定，且在所述支撑板3的上端、下端和中部设有用于固定的支护4，所述支护4的底端与固定桩5抵接，所述固定桩5设于所述场地边界外侧建筑2和所述场地边界1之间。

即，本实施例中的支护4的两端分别与支撑板3和固定桩5抵接，用于进一步固定支撑板3，采用上、中、下三级支护4对压力进行分解，支撑效果更好，也延长了支护4的使用寿命，进而确保场地边界外侧建筑2受到更大的支撑力，防止其在清挖过程中出现损坏或者垮塌。

进一步地，所述桩体7的顶端设有连接柱9，绳体10的两端分别套设于连接桩11和所述连接柱9；所述桩体7间均设有挡土钢板12。具体的，桩体7的顶端通过绳体10将作用力传递至连接桩11，由于桩体7受到清挖基坑周边土壤所有的作用力，因为为了进一步避免桩体7由于受力过大垮塌，设置绳体10和连接桩11分散作用力，减少了由于桩体7失守发生清挖基坑周边土壤崩塌的现象，绳体10可采用钢丝绳，而连接柱9也可以直接采用在桩体7顶端焊接钢筋的方式。挡土钢板12能对所有松散的污染土壤进行封挡，避免位于桩体7外侧的松散土壤掉落至清挖基坑，并且也进一步分散了桩体7的作用力，避免了清挖基坑周边土壤发生崩塌现象。

进一步地，所述沟槽的深度大于污染土壤深度的2/3。可以理解，沟槽的挖掘深度主要影响的是桩体7的压入程度，沟槽的设置便于桩体7的压入，但当沟槽的挖掘深度过大时，桩体7压入污染土壤的深度较小，固定不够牢固，在受力的情况下很容易与清挖基坑周边的土壤同时崩塌，因此沟槽的深度>污染土壤深度的2/3时，既能确保桩体7压入时较为方便，又能确保桩体7继续压入污染土壤时有足够的承载力可以防止清挖基坑周边的土壤发生崩塌。

进一步地，在所述S4步骤中，还包括对污染土壤进行放坡清挖，其中放坡系数为1：0.75-1：1。可以理解，采用放坡清挖对污染土壤进行清挖时，由于污染土壤存在一定的斜度，在斜度过大时部分土壤可能会随斜坡滚落甚至发生崩塌，因此设置放坡系数为1：0.75-1：1，放坡系数在这一范围内对于污染土壤的清挖最为适宜。

进一步地，所述桩体7靠近所述土壤污染区域6的一侧横向设置有支撑杆13，所述支撑杆13通过斜撑14与所述地面8连接。如此，桩体7的一侧通过绳体10和连接桩11的设置对作用力进行分散，其另一侧通过横向设置的支撑杆13和与其抵接的斜撑14来分散作用力，斜撑14的两端分别与地面8和支撑杆13抵接，可增强支撑杆13和桩体7的稳定性，支撑杆13具体可为钢板或钢杆。

进一步地，所述桩体7与所述地面8的夹角为85-95°，所述斜撑14与所述地面8的夹角≦70°。桩体7在压入沟槽后的偏斜程度也在一定程度上影响了桩体7的竖向承载受力特性，削弱了桩体7承载力的有效发挥，倾斜角度过大的桩体7在受力较大时容易使土壤出现裂缝或者隆起，加速了清挖基坑周围土壤的崩塌，因此桩体7与地面8的夹角在85-95度时最为适宜。斜撑14与地面8的角度需控制在70度以内，斜撑14的角度过大时对于支撑杆13的支撑作用较小，进而对桩体7起不到稳定作用。

下面通过实施例对本发明的位于场地边界的污染土壤清挖方法进行具体描述。

实施例1

S1：将场地边界外侧建筑2固定；所述场地边界外侧建筑2通过支撑板3固定，且在所述支撑板3的上端、下端和中部设有用于固定的支护4，所述支护4的底端与固定桩5抵接，所述固定桩5设于所述场地边界外侧建筑2和所述场地边界1之间；

S2：测定地面8高程和拐点坐标，确定土壤污染区域6；

S3：在所述土壤污染区域6靠近所述场地边界1的6cm处垂直向下挖掘沟槽，所述沟槽的深度大于污染土壤深度的2/3，将桩体7压入所述沟槽内，多个所述桩体7间隔设置，所述桩体7的顶端设有连接柱9，绳体10的两端分别套设于连接桩11和所述连接柱9；所述桩体7间均设有挡土钢板12，所述桩体7靠近所述土壤污染区域6的一侧横向设置有支撑杆13，所述支撑杆13通过斜撑14与所述地面8连接，所述桩体7与所述地面8的夹角为85°，所述斜撑14与所述地面8的夹角为68°，所述桩体7的底端插入污染土壤深度>污染土壤的清挖深度2m，所述桩体7的顶端高出地面8上0.5m；所述桩体7包括长桩和短桩，所述长桩的底端插入污染土壤深度(2.6m)>所述短桩的底端插入污染土壤深度(2.35m)＝25cm，所述桩体7间的间隔(63cm)/所述桩体7的直径(10cm)＝6.3，所述桩体7的截面形状为方形。

S4：在所述土壤污染区域6内进行土壤清挖。

实施例2

S1：将场地边界外侧建筑2固定；所述场地边界外侧建筑2通过支撑板3固定，且在所述支撑板3的上端、下端和中部设有用于固定的支护4，所述支护4的底端与固定桩5抵接，所述固定桩5设于所述场地边界外侧建筑2和所述场地边界1之间；

S2：测定地面8高程和拐点坐标，确定土壤污染区域6；

S3：在所述土壤污染区域6靠近所述场地边界1的10cm处垂直向下挖掘沟槽，所述沟槽的深度大于污染土壤深度的2/3，将桩体7压入所述沟槽内，多个所述桩体7间隔设置，所述桩体7的顶端设有连接柱9，绳体10的两端分别套设于连接桩11和所述连接柱9；所述桩体7间均设有挡土钢板12。所述桩体7靠近所述土壤污染区域6的一侧横向设置有支撑杆13，所述支撑杆13通过斜撑14与所述地面8连接。所述桩体7与所述地面8的夹角为93°，所述斜撑14与所述地面8的夹角≦70°。且所述桩体7的底端插入污染土壤深度>污染土壤的清挖深度1.6m，所述桩体7的顶端高出地面8上0.5m；所述桩体7包括长桩和短桩，所述长桩的底端插入污染土壤深度(2.5m)>所述短桩的底端插入污染土壤深度(2.2m)＝30cm，所述桩体7间的间隔(80cm)/所述桩体7的直径(9.4cm)＝8.5，所述桩体7的截面形状为圆形。

S4：在所述土壤污染区域6内进行土壤清挖。

对比例1

本对比例与实施例1的部分参数设置一致，仅修改以下参数：所述桩体7间的间隔(90cm)/所述桩体7的直径(10cm)＝9，在所述土壤污染区域6内的土壤进行放坡清挖，其中放坡系数为1：0.75：1。

对比例2

本对比例与实施例2的部分参数设置一致，仅修改以下参数：所述桩体7的截面形状为方形。

空白例

S1：将场地边界外侧建筑2通过支撑板3固定；

S2：测定地面8高程和拐点坐标，确定土壤污染区域6；

S3：将桩体7打入需清挖基坑周围土壤中，桩体7间的间隔为55cm，桩体7直径为12cm，桩体7的顶端高出地面8上0.5m，桩体7的底端深入地面8下2.5m，桩体7的截面形状为圆形。

S4：在所述土壤污染区域6内进行土壤清挖。

对上述实施例1-2、对比例1-2及空白例进行检测，具体的检测方式为将上述不同参数设置的清挖方式分别应用在同一工地的四个不同的区域，每一区域中桩体7可连续设置的长度为100m，在对实施例1-2、对比例1-2及空白例中的污染土壤进行清挖，清挖过程中记录各个区域内桩体7出现的崩塌点，检测时间为3天，最终测试结果如下表所示：

	实施例1	实施例2	对比例1	对比例2	空白例
						崩塌点/个	5	9	26	11	52

从上述测试结果可以看出，本发明中的位于场地边界的污染土壤清挖方法可以有效的减小清挖基坑周围土壤出现崩塌的可能性，这在实际工程运用中可以减小安全事故的发生，并且相应的提高了污染土壤的清挖效率。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种位于场地边界的污染土壤清挖方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1：将场地边界外侧建筑固定；

S2：测定地面高程和拐点坐标，确定土壤污染区域；

S3：在所述土壤污染区域靠近所述场地边界5-10cm处垂直向下挖掘沟槽，将桩体压入所述沟槽内，多个所述桩体间隔设置，且所述桩体的底端插入污染土壤深度>污染土壤的清挖深度1.5-2m，所述桩体的顶端高出地面0.5m；

S4：在所述土壤污染区域内进行土壤清挖。

2.根据权利要求1所述的位于场地边界的污染土壤清挖方法，其特征在于，所述桩体包括长桩和短桩，所述长桩的底端插入污染土壤深度>所述短桩的底端插入污染土壤深度25-30cm。

3.根据权利要求1所述的位于场地边界的污染土壤清挖方法，其特征在于，所述桩体间的间隔/所述桩体的直径＝5.28-8.7，且所述桩体间的间隔为60-80cm。

4.根据权利要求1所述的位于场地边界的污染土壤清挖方法，其特征在于，所述桩体的截面形状为圆形或方形。

5.根据权利要求1所述的位于场地边界的污染土壤清挖方法，其特征在于，所述场地边界外侧建筑通过支撑板固定，且在所述支撑板的上端、下端和中部设有用于固定的支护，所述支护的底端与固定桩抵接，所述固定桩设于所述场地边界外侧建筑和所述场地边界之间。

6.根据权利要求1所述的位于场地边界的污染土壤清挖方法，其特征在于，所述桩体的顶端设有连接柱，绳体的两端分别套设于连接桩和所述连接柱；

所述桩体间均设有挡土钢板。

7.根据权利要求1所述的位于场地边界的污染土壤清挖方法，其特征在于，所述沟槽的深度大于污染土壤深度的2/3。

8.根据权利要求1所述的位于场地边界的污染土壤清挖方法，其特征在于，在所述S4步骤中，还包括对污染土壤进行放坡清挖，其中放坡系数为1：0.75-1：1。

9.根据权利要求1所述的位于场地边界的污染土壤清挖方法，其特征在于，所述桩体靠近所述土壤污染区域的一侧横向设置有支撑杆，所述支撑杆通过斜撑与所述地面连接。

10.根据权利要求9所述的位于场地边界的污染土壤清挖方法，其特征在于，所述桩体与所述地面的夹角为85-95°，所述斜撑与所述地面的夹角≦70°。

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