專利名稱：淺部增強(qiáng)型土-膨潤(rùn)土豎向防污隔離墻的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及地下水污染防控方法，具體涉及一種淺部增強(qiáng)型土-膨潤(rùn)土豎向防污隔離墻的方法。
背景技術(shù)：
上個(gè)世紀(jì)80年代開始，豎向隔離墻開始廣泛應(yīng)用于地下污染控制，如廢棄物填埋場(chǎng)、工業(yè)污染場(chǎng)地等集中污染源圍封或阻隔。土-膨潤(rùn)土墻是一種常用的豎向隔離墻類型，其主要回填材料通常由場(chǎng)地開挖土及膨潤(rùn)土泥漿混合而成。相比于其他豎向隔離墻，土 -膨潤(rùn)土墻的防滲和防污性能好，施工簡(jiǎn)便，造價(jià)低，成墻后墻體連續(xù)性好。大量室內(nèi)試驗(yàn) 表明，土-膨潤(rùn)土的防滲性能隨固結(jié)壓力減小而顯著降低。實(shí)際工程中土-膨潤(rùn)土淺部墻體因固結(jié)應(yīng)力水平低導(dǎo)致滲透性較高，難以達(dá)到規(guī)范規(guī)定的防滲標(biāo)準(zhǔn)(1父10_7(^/8)。同時(shí)，淺部場(chǎng)地污染物濃度通常較大，與深部相比其污染負(fù)荷較大。因此，淺部墻體是污染防控的薄弱部位?，F(xiàn)有的設(shè)計(jì)施工方法均未考慮淺部墻體易被污染物擊穿，這是一些土-膨潤(rùn)土墻實(shí)際工程污染防控效果不理想的主要原因。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種淺部增強(qiáng)型土 -膨潤(rùn)土豎向防污隔離墻的方法，對(duì)淺部墻體進(jìn)行強(qiáng)化處理，從而提高土 -膨潤(rùn)土墻整體防滲和防污性能。本發(fā)明采用的技術(shù)方案的步驟如下:
首先平整場(chǎng)地，溝槽開挖至不透水層，沿溝槽中心線兩邊增大淺部溝槽寬度，淺部溝槽寬度加寬部分的底部位于最低污染源上游水位線之下，在溝槽內(nèi)進(jìn)行膨潤(rùn)土泥漿護(hù)壁，從溝槽底部開始回填土 -膨潤(rùn)土墻體材料替換泥漿，在溝槽頂部及周邊場(chǎng)地表面進(jìn)行堆載或真空預(yù)壓，增大墻體淺部應(yīng)力，減小淺部墻體滲透系數(shù)，土 -膨潤(rùn)土回填料在自重和堆載或真空預(yù)壓共同作用下開始固結(jié)，形成淺部加厚的土-膨潤(rùn)土隔離墻。所述的淺部溝槽加寬部分的中心插入防滲板，防滲板沿溝槽全長(zhǎng)布置。所述的防滲板由多個(gè)結(jié)構(gòu)相同的防滲板單元組成，每個(gè)防滲板單元包括防滲板主板、帶翼緣的小套管和帶翼緣的大套管，帶翼緣的大套管沿翼緣方向在大套管上開有狹縫，小套管翼緣插入大套管的狹縫中，防滲板主板一端與小套管的翼緣焊接，防滲板主板另一端與大套管的翼緣焊接，現(xiàn)場(chǎng)施工時(shí)在土 -膨潤(rùn)土泥漿中插入防滲板單元，每個(gè)防滲板單元的小套管依次插入相鄰板的大套管中連接形成防滲板，在兩個(gè)套管連接處灌注膠結(jié)材料。所述的淺部加厚的土-膨潤(rùn)土豎向隔離墻，施工過(guò)程中應(yīng)進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)，防滲板在焊接拼接后，須取試樣進(jìn)行材料破壞試驗(yàn)，質(zhì)量合格后該批次防滲板方能使用，開槽和插防滲板過(guò)程中，須不斷用探桿測(cè)量溝槽開挖深度和防滲板插入深度，保證達(dá)到設(shè)計(jì)要求。本發(fā)明具有的有益效果為:
1、針對(duì)防滲性能難以達(dá)標(biāo)的淺部墻體，插入防滲板，形成復(fù)合帷幕。利用防滲板卓越的防滲性能、抗化學(xué)腐蝕性能和使用壽命長(zhǎng)的特點(diǎn)，與膨潤(rùn)土高吸附性能和自愈合性能結(jié)合，形成一種很好的豎向隔離墻屏障。防滲板具有一定柔性，配合灌漿的連接套管，避免了銜接處的縫隙產(chǎn)生。2、溝槽頂部及其周邊地表堆載或真空預(yù)壓，解決了墻體淺部應(yīng)力低的問題，防止裂隙產(chǎn)生，能夠明顯降低淺部墻體滲透系數(shù)。結(jié)合增加淺部墻體厚度的措施，有效提高淺部墻體抗?jié)B性，防止隔離墻在污染物濃度較大的淺部率先被擊穿，延長(zhǎng)隔離墻服役壽命。3、防滲板只用于淺部，顯著降低造價(jià)，而且施工質(zhì)量易于保證。膨潤(rùn)土材料價(jià)格較低，且只要滿足顆粒集配要求及污染物指標(biāo)的開挖土便可與膨潤(rùn)土混和后回填到溝槽中，降低了墻體材料成本。由于避免大量使用水泥，降低了環(huán)境負(fù)荷。


圖1是復(fù)合土 -膨潤(rùn)土隔離墻結(jié)構(gòu)形式示意圖。圖2是防滲板結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是防滲板連接方式示意圖。圖4是防滲板連接方式立體示意圖。圖中:1、污染源下游場(chǎng)地，2、不透水層，3、土-膨潤(rùn)土墻，4、防滲板，5、堆載或真空預(yù)壓，6、污染源上游高水位線，7、污染源上游低水位線，8、防滲板主板，9、大套管，10、小套管，11、焊縫，12、狹縫，13、污染源下游水位線。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。如圖1所示，該方法的步驟如下:首先平整場(chǎng)地，溝槽開挖至不透水層2，沿溝槽中心線兩邊增大淺部溝槽寬度(如寬度整體加大I倍,具體可根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整),提高淺部墻體的防滲和防污性能，防止淺部墻體率先被污染物擊穿。淺部溝槽寬度加寬部分的底部位于污染源上游低水位線7之下，6為污染源上游高水位線，在溝槽內(nèi)進(jìn)行膨潤(rùn)土泥漿護(hù)壁，從溝槽底部開始回填土 -膨潤(rùn)土墻體材料替換泥漿，在溝槽頂部及周邊場(chǎng)地表面進(jìn)行堆載或真空預(yù)壓5，增大墻體淺部應(yīng)力，減小淺部墻體滲透系數(shù)，土-膨潤(rùn)土回填料在自重和堆載或真空預(yù)壓5共同作用下開始固結(jié)，形成淺部加厚的土 -膨潤(rùn)土隔離墻3。所述的淺部溝槽加寬部分的中心插入防滲板4，防滲板沿溝槽全長(zhǎng)布置。如圖2、圖3、圖4所示，所述的防滲板4由多個(gè)結(jié)構(gòu)相同的防滲板單元組成，每個(gè)防滲板單元包括防滲板主板8、帶翼緣的小套管10和帶翼緣的大套管9，帶翼緣的大套管9沿翼緣方向在大套管上開有狹縫12，小套管10的翼緣插入大套管9的狹縫12中，防滲板主板8 —端與小套管10的翼緣焊接，防滲板主板8另一端與大套管9的翼緣焊接，11為焊縫，現(xiàn)場(chǎng)施工時(shí)在土 -膨潤(rùn)土中插入防滲板單元，每個(gè)防滲板單元的小套管10依次插入相鄰板的大套管9中連接形成防滲板4，在兩個(gè)套管連接處灌注膠結(jié)材料。圖1中，I為污染源下游場(chǎng)地，13為污染源下游水位線。所述的淺部加厚的土 -膨潤(rùn)土豎向隔離墻，施工過(guò)程中應(yīng)進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)，防滲板4在焊接拼接后，須取試樣進(jìn)行材料破壞試驗(yàn)，質(zhì)量合格后該批次防滲板4方能使用，開槽和插防滲板過(guò)程中，須不斷用探桿測(cè)量溝槽開挖深度和防滲板插入深度，保證達(dá)到設(shè)計(jì)要求。
溝槽頂部及其周邊地表堆載或真空預(yù)壓5，來(lái)解決墻體淺部應(yīng)力較低的問題，減小淺部墻體滲透系數(shù)?？筛鶕?jù)施工現(xiàn)場(chǎng)具體情況進(jìn)行堆載或真空預(yù)壓兩種方案比選。灌注膠結(jié)材料為水泥、石灰等。防滲板4為高密度聚乙烯或聚丙烯塑料板，抗腐蝕性強(qiáng)，使用壽命長(zhǎng)。防滲板材料與土體分子具有親和性，可與土 -膨潤(rùn)土墻3很好結(jié)合，由此防滲板4與兩側(cè)的土 -膨潤(rùn)土墻3結(jié)合成為一個(gè)整體的復(fù)合豎向隔離墻結(jié)構(gòu)體系。干膨潤(rùn)土與土的質(zhì)量比2%_5%，水的摻量要使土 -膨潤(rùn)土泥漿滿足坍落度要求(100-200mm)o本發(fā)明的工作原理如下:
本發(fā)明的復(fù)合土 -膨潤(rùn)土豎向隔離墻施工時(shí)首先平整場(chǎng)地，準(zhǔn)備膨潤(rùn)土泥漿。機(jī)具就位后開挖溝槽，溝槽開挖深度應(yīng)根據(jù)地質(zhì)資料確定，一般應(yīng)深入不透水層。墻體厚度增加位置通過(guò)開槽機(jī)械將溝槽往外擴(kuò)，直至達(dá)到設(shè)計(jì)厚度。溝槽開挖同時(shí)進(jìn)行泥漿護(hù)壁，泥漿液面高度和泥漿重度均需根據(jù)地質(zhì)資料進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，以保證槽壁穩(wěn)定性?，F(xiàn)場(chǎng)開挖土如果滿足顆粒集配要求及污染物指標(biāo)即可與膨潤(rùn)土混合作為回填料，干膨潤(rùn)土與土的質(zhì)量比2%-5%，水的摻量要使土 -膨潤(rùn)土泥漿滿足坍落度要求(100-200_)，從溝槽底部開始回填土-膨潤(rùn)土墻體材料替換泥漿。回填完的槽段開始依次插入焊接連接套管的防滲板4，一塊板的小套管10插入另一塊板的大套管9中。往兩套管連接處灌注膠結(jié)材料，密封接頭?；靥钔暝跍喜畚恢眉爸苓厛?chǎng)地表面進(jìn)行堆載或真空預(yù)壓5，土-膨潤(rùn)土回填料在自重和堆載或真空預(yù)壓5共同作用下開始固結(jié)。防滲板4與兩側(cè)的土-膨潤(rùn)土墻3結(jié)合成為一個(gè)整體的復(fù)合豎向隔離墻體系。隔離墻施工完成投入使用時(shí)，配套采取水位調(diào)控措施，在隔離墻上游采用降水措施，使隔離墻下游水位高于上游，根據(jù)監(jiān)測(cè)的地下水位高度確定水泵抽水功率。本發(fā)明還可將防滲板4圍成圓環(huán)形，防滲板4與兩側(cè)的土 -膨潤(rùn)土墻3墻體結(jié)合成為一個(gè)整體的復(fù)合豎向圓環(huán)形隔離墻體系。上述具體實(shí)施方式
用來(lái)解釋說(shuō)明本發(fā)明，而不是對(duì)本發(fā)明進(jìn)行限制，在本發(fā)明的精神和權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)，對(duì)本發(fā)明作出的任何修改和改變，都落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種淺部強(qiáng)化處理的土-膨潤(rùn)土豎向隔離墻的方法，其特征在于:該方法的步驟如下:首先平整場(chǎng)地，溝槽開挖至不透水層，沿溝槽中心線兩邊增大淺部溝槽寬度，淺部溝槽寬度加寬部分的底部位于最低污染源上游水位線之下，在溝槽內(nèi)進(jìn)行膨潤(rùn)土泥漿護(hù)壁，從溝槽底部開始回填土 -膨潤(rùn)土墻體材料替換泥漿，在溝槽頂部及周邊場(chǎng)地表面進(jìn)行堆載或真空預(yù)壓，增大墻體淺部應(yīng)力，減小淺部墻體滲透系數(shù)，土 -膨潤(rùn)土回填料在自重和堆載或真空預(yù)壓共同作用下開始固結(jié)，形成淺部加厚的土-膨潤(rùn)土隔離墻。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種淺部強(qiáng)化處理的土-膨潤(rùn)土豎向隔離墻的方法，其特征在于:所述的淺部溝槽寬度加寬部分的中心插入防滲板，防滲板沿溝槽全長(zhǎng)布置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種淺部強(qiáng)化處理的土-膨潤(rùn)土豎向隔離墻的方法，其特征在于:所述的防滲板由多個(gè)結(jié)構(gòu)相同的防滲板單元組成，每個(gè)防滲板單元包括防滲板主板、帶翼緣的小套管和帶翼緣的大套管，帶翼緣的大套管沿翼緣方向在大套管上開有狹縫，小套管翼緣插入大套管的狹縫中，防滲板主板一端與小套管的翼緣焊接，防滲板主板另一端與大套管的翼緣焊接，現(xiàn)場(chǎng)施工時(shí)在土 -膨潤(rùn)土泥漿中插入防滲板單元，每個(gè)防滲板單元的小套管依次插入相鄰板的大套管中連接形成防滲板，在兩個(gè)套管連接處灌注膠結(jié)材料。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種淺部強(qiáng)化處理的土-膨潤(rùn)土豎向隔離墻的方法，其特征在于:所述的淺部加厚的土 -膨潤(rùn)土豎向隔離墻，施工過(guò)程中應(yīng)進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)，防滲板在焊接拼接后，須取試樣進(jìn)行材料破壞試驗(yàn)，質(zhì)量合格后該批次防滲板方能使用，開槽和插防滲板過(guò)程中，須不斷用探桿測(cè)量溝槽開挖深度和防滲板插入深度，保證達(dá)到設(shè)計(jì)要求。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種淺部強(qiáng)化處理的土-膨潤(rùn)土豎向隔離墻的方法。首先平整場(chǎng)地，溝槽開挖至不透水層，沿溝槽中心線兩邊增大淺部溝槽寬度，淺部溝槽寬度加寬部分的底部位于最低污染源上游水位線之下，再在溝槽內(nèi)進(jìn)行膨潤(rùn)土泥漿護(hù)壁，從溝槽底部開始回填土-膨潤(rùn)土墻體材料替換泥漿，在淺部溝槽加寬部分的中心插入防滲板，在溝槽頂部及周邊場(chǎng)地表面進(jìn)行堆載或真空預(yù)壓，土-膨潤(rùn)土回填料在自重和堆載或真空預(yù)壓共同作用下開始固結(jié)，形成淺部防污染擴(kuò)散性能增強(qiáng)的土-膨潤(rùn)土隔離墻。本發(fā)明針對(duì)防污屏障淺部污染負(fù)荷大，易受天氣、溫度等不利因素影響，強(qiáng)化薄弱環(huán)節(jié)的防滲性和耐久性；具有針對(duì)性強(qiáng)、施工方便、工程造價(jià)低，環(huán)境友好，滿足污染防控要求。
文檔編號(hào)E02D31/00GK103174173SQ20131007426
公開日2013年6月26日 申請(qǐng)日期2013年3月8日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月8日
發(fā)明者柯瀚, 李育超, 詹良通, 潘倩, 陳云敏 申請(qǐng)人:浙江大學(xué)