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柔性垂直阻隔技術(shù)在危廢污染應(yīng)急治理項(xiàng)目中的應(yīng)用

文檔作者：孫曉東周嘉賓鄭峰劉力奇文檔來源： 1．北京高能時代環(huán)境技術(shù)股份有限公司 2．河南省交通科學(xué)技術(shù)研究院有限公司		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時間： 2021年07月21日
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第43卷第1O期
2016年1O月
探礦工程(巖土鉆掘工程)
Exploration Engineering(Rock＆ Soil Drilling and Tunneling
Vo1．43 No．10
Oct．2016：126—130
柔性垂直阻隔技術(shù)在危廢污染應(yīng)急治理項(xiàng)目中的應(yīng)用
孫曉東 ，周嘉賓 ，鄭 峰 ，劉力奇
(1．北京高能時代環(huán)境技術(shù)股份有限公司，北京100095；2．河南省交通科學(xué)技術(shù)研究院有限公司，河南鄭州450006)
摘要：通過江蘇省靖江市一危廢污染應(yīng)急治理項(xiàng)目，對比剛性垂直阻隔，采用柔性垂直阻隔可更好地阻斷場地內(nèi)填
埋污染物與周邊土壤及地下水的水力聯(lián)系。柔性垂直阻隔具有防滲性能好、抗變形能力強(qiáng)、使用壽命長等特點(diǎn)，并
重點(diǎn)闡述了其技術(shù)原理、施工工藝及施工要點(diǎn)，可為后續(xù)類似工程提供參考。
關(guān)鍵詞：柔性垂直阻隔；污染應(yīng)急治理；相對不透水層；HDPE土工膜
中圖分類號：X53 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672—7428(2016)10—0126—05
Application of Technology of Flexible Vertical Seepage Control Block in the Project of the Hazardous Waste Poilution
Emergency Control~SUN Xiao一 ，ZHOU脅一bin ，ZHENG 。，，J， (1．Beijing GeoEnviron Engineer—
ing＆Technology，Inc，Beijing 100095，China；2．Henan Transportation Research Institute Co．，Ltd．，Zhengzhou Henan
450002，China)
Abstract：For the project of the hazardous waste pollution emergency control in Jingjiang of Jiangsu Province，compared
with rigid vertical seepage control block，flexible vertical block can better effects to block hydraulic relation between the
landfill pollution and the surrounding soil and groundwater．Flexible vertical seepage control block has the characteristics of
good impervious performance，strong anti—deformation ability and long service life． This article introduces the technical
principle，construction technology and key points of construction of flexible vertical block．
Key words：flexible vertical seepage control block；pollution emergency control；relative impermeable layer；high density
polyethylene geomembrane
0 弓l言
目前，在我國隨著人們對環(huán)境保護(hù)重視程度的
日益增強(qiáng) ，以及由于社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，涉及到的
污染應(yīng)急事故頻發(fā)，亟需對污染源進(jìn)行阻隔與防控，
避免污染進(jìn)一步擴(kuò)大造成的物質(zhì)和經(jīng)濟(jì)損失。阻隔
控制后可采用原位修復(fù)等技術(shù)對污染的土壤和水體
進(jìn)行治理。
常見的垂直阻隔大部分以水泥基為主，如深層
攪拌法、置換法、高壓噴射灌漿法等 ]。目前柔性
垂直阻隔應(yīng)用還不多，特別是國內(nèi)污染應(yīng)急工程中
柔性垂直阻隔墻的施工工藝還不夠成熟、施工水平
參差不齊，具有專業(yè)的柔性垂直阻隔墻施工經(jīng)驗(yàn)的
單位也是少之又少。
本文結(jié)合在江蘇靖江原侯河石油化工廠危廢污
染應(yīng)急治理項(xiàng)目中應(yīng)用柔性垂直阻隔技術(shù)的工程實(shí)
例，重點(diǎn)介紹柔性垂直防滲阻隔的特點(diǎn)及施工工藝，
供類似工程參考。
1 工程概況
江蘇省靖江市原侯河石油化工廠在生產(chǎn)經(jīng)營期
間非法填埋化工危險品廢料，導(dǎo)致嚴(yán)重污染土壤和
飲用水源。為徹底解決因非法填埋危廢物質(zhì)造成的
污染問題，靖江市環(huán)保部門組織開展污染場地調(diào)查、
污染源隔離控制及修復(fù)、危廢安全處置等工作。
總體修復(fù)方案：對淺層(深度≤5 m)污染區(qū)域
進(jìn)行開挖、清理消除污染源頭后，在確保做好四周對
場地污染地下水良好阻隔的前提下，對深層(深度
>5 Il1)的污染土壤及地下水采取原位修復(fù)技術(shù)進(jìn)
行處理。
基于以上修復(fù)方案，并根據(jù)廠區(qū)內(nèi)劃定的重污
染區(qū)，首先對廠區(qū)內(nèi)危險廢物填埋的重污染區(qū)域四
周設(shè)置“垂向防滲阻隔”，切斷污染物擴(kuò)散途徑，為
收稿日期：2016—07—14；修回日期：2016—09—06
基金項(xiàng)目：“十三 ”國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目“土工建筑增強(qiáng)材料制備與應(yīng)用”(編號：2016YFB0303200)課題5“土 材料在交通、礦1ll’垃圾
填埋領(lǐng)域的應(yīng)用示范研究”(編號：2016YFB0303205)
作者簡介：孫曉東，男，漢族，1982年牛，巖土工程專業(yè)，碩士，從事環(huán)境巖土、固廢處理及環(huán)境修復(fù)等工作，北京市海淀區(qū)地錦路中關(guān)村環(huán)保
科技園9號院高能環(huán)境，sunxiaodong2000@126．corn。
第43卷第l0期 孫曉東等：柔性 直 技術(shù) 危廢污染應(yīng)急治理項(xiàng)H I}l的應(yīng)用 127
危險廢物的開挖清理及下一階段土壤及地下水污染
的修復(fù)和治理創(chuàng)造條件。
垂直防滲阻隔墻沿廠 四周布置(如圖1所
示)，長度約400 ITI。廠區(qū)西北側(cè)有一河流，施工阻
隔墻前采用旋噴樁進(jìn)行加固支護(hù)。
圖1 垂直防滲阻隔平面布置圖
2．2 工程地質(zhì)條件
2 工程與水文地質(zhì)條件 場地地層主要由雜填土、粉質(zhì)粘土夾粉土、粉砂
2．1 地形地貌 夾粉土等組成，各土層間的強(qiáng)度，壓縮變形差異性較
場地地貌類型屬長江三角洲沖積平原地貌單 大。根據(jù)沉積時代、成因類型及其土性可劃分8個
元，地形基本平坦。場地南側(cè)為農(nóng)田，北側(cè)臨河。 主要層次，見表1。
表1 地層一覽表
2．3 水文地質(zhì)條件
靖江市多年平均最高地下水位為2．84 m，多年
平均最低地下水位為1．29 ITI。場地地下水位埋深
0．72～2．13 m。
擬建場地內(nèi)地下水類型屬第四系松散層中孔隙
潛水。孑L隙潛水主要賦存于① ～③層土中，接受大
氣降水、地表水入滲與側(cè)向補(bǔ)給，徑流滯緩，排泄方
式以自然蒸發(fā)、側(cè)向徑流為主，水位動態(tài)受季節(jié)性變
化影響明 ，豐水期水位較高，枯水期水位較低，與
地表水聯(lián)系密切。
勘察報(bào)告揭示④粉質(zhì)粘土夾粉土層滲透系數(shù)在
1．33×10 ～4．96×10 em／s之間，埋深14．0 m
左右，平均厚度約3．5 m，可以作為相對不透水層。
垂直阻隔墻進(jìn)入④ 粉質(zhì)粘土夾粉土層《1．0 Ill J，
可以起到阻水、防止污染物擴(kuò)散的作用。
2．4 水土腐蝕性
髑
一
I28 探礦工程(巖上鉆掘工程)
根據(jù)勘察報(bào)告，本廠區(qū)地下水和土對混凝土結(jié)
構(gòu)及鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋均具有強(qiáng)腐蝕性。
3 垂直阻隔技術(shù)方案比選
垂直阻隔技術(shù)與其施工工藝水平是緊密相關(guān)
的，根據(jù)工程場地的隔水層條件、地質(zhì)構(gòu)造、地形及
穩(wěn)定性情況，并結(jié)合需要達(dá)到的滲透系數(shù)、深度和剛
度選擇與之相適應(yīng)的垂直阻隔形式?？傮w說來垂直
阻隔可以分為剛性垂直阻隔技術(shù)(以混凝土為主要
材料)和柔性垂直阻隔技術(shù)(以HDPE膜 。為主要
材料)，優(yōu)缺點(diǎn)比較見表2。
表2 垂直阻隔技術(shù)對比表
內(nèi)容 剛性 柔性
防滲性能
施工性能
耐化學(xué)
抗不均勻沉降
使用壽命
滲透系數(shù)1．0×10I5
～ 1．0× l0—6 cIn／s
施1二鉆孔有一定偏差
抗腐蝕性能較差
較差
2個月至1年
滲透系數(shù)1．0×10～ cm／s
連續(xù)防滲，無滲漏點(diǎn)
卓越的抗化學(xué)性能
材料的伸長率為700％
20年以上
午艮據(jù)對比，結(jié)合 工 的性質(zhì)、上程及水文地質(zhì)
情況，綜合考慮選擇柔性垂直阻隔技術(shù)。柔性垂直
防滲5}i隔環(huán)場區(qū)設(shè)蹬，進(jìn)入相對不透水層深度《1．0
m o
4 柔性垂直阻隔施工
4．1 技術(shù)簡介
柔性垂直阻隔是以高密度聚乙烯(HDPE)土 l
膜為主要防滲材料，側(cè)面配有獨(dú)特的互鎖設(shè)計(jì)，內(nèi)置
止水條，同時底部灌注防繞滲材料與地質(zhì)構(gòu)造層中
的相對不透水層相連，能全面封堵和阻隔污染現(xiàn)場，
詳見圖2。本工程選用的HDPE土 I 膜厚腹為3
lnm 0
4．2 施工工藝
根據(jù)工程和水文地質(zhì)條件及設(shè)計(jì)的安裝深度
等，柔性乖直阻隔選用開槽式安裝工法，主要 藝流
程見圖3。
圖2 柔性垂直阻隔示意圖
(1)平整施工平臺：施工平臺開工前應(yīng)推壓平
坦、堅(jiān)實(shí)、穩(wěn)定，防止不均勻沉陷，便于通行和導(dǎo)墻澆
筑施工。
(2)平面定位：根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙測放垂直阻隔墻
軸線控制點(diǎn)，并經(jīng)監(jiān)理復(fù)核。
(3)導(dǎo)墻開挖及支護(hù)：導(dǎo)墻主要起為成槽機(jī)成
槽時導(dǎo)向及維持護(hù)壁泥漿一定高度的作用，另外還
承擔(dān)支撐擋土箱、捅膜等輔助作用。
(4)便道施工：沿平行于 阻隔墻中心線鋪
設(shè)施工便道，進(jìn)行密實(shí)碾 ，確保能承受機(jī)械設(shè)備施
L荷載。本場地施 r便道寬度《6 m。
(5)機(jī)械就位：本場地選用SG35型液壓抓斗機(jī)
進(jìn)行成槽施丁。
(6)泥漿配制：泥漿具有支撐孔壁，穩(wěn)定地層，
43眷第10 j9J 孫唬 ： 5J¨ 技術(shù) 危廢 染心 fi'J：JIP~!I l-It的 川 129
慫f 、攜帶沉 ，冷 潤計(jì)寸 Jl 作川、。 小
漿兒體 比搜 鋤0指抓 3、太4
[
圖3 柔性垂直阻隔施工流程圖
表3 泥漿配比表
泥漿種類
新制淝漿
m 俐 漿
j。#I 漿
火水：l}／
[I11I ·(30
11?i l1 0]
≤ l 5
≤ l 5
泥皮 砂
度／ ／
lI1Ill
≤ l
l～3 <4
≤ 7
(7)機(jī)做J 4： 1 {j允滿 漿時，【!『j『lj‘進(jìn){
挖㈠戊槽挖似過 l}J隨時進(jìn) 發(fā)、 漿銜
等的儉測，井密 意成楷過 I1I的 常情況，發(fā)脫
及II寸處 、?！?乍上 一 i Jl {=II『長 4 I11，
人Jf：悄深度l 2．5 II1／l ， 寬0．6 I11 鉺人 例K
嫂l0 m，滿 下2 的施j- 求
(g)成竹消孔：小I 采川t液 抓斗A接jI'HL，
j暫 I J、jf1勺彳 和1 J火等 ； 抓 l1，j{ Jl{斗f水撾收 i
刪物，利川t卜 潛水排污泵抽漿，Ji 及時川新鮮 漿
補(bǔ)允I ： 滿 沒汁 求成似深J 愉測川測 ，
。 保j !o～30('111；沉 J業(yè)愉；則，¨洲0 啦，；
Jlj!= ≯10('111
(9)lII)1 E 卜? 鋪沒：初始成 J． 暫 接成
仆的HDPE l-?i! 人情內(nèi)， J 征鋪怏深 ，
要求?) ：卜I 膜底進(jìn)入 邴相對隔水J 深發(fā)《
1．0 nl I 一幅HDPE土I 膜鋪 完成之 ，將下
一 HDI 十 I 腆胃入情『人J， 上一幅土?I!進(jìn)行
7 鎖連接 IIdll寸底部潲汪防繞滲材料，個 塒堵
車¨ ¨ 1{I {‘染【 域 水I Il1)l’g 卜I 膜f4掰 4 n ，
J}】f}iI 采』t J“ J 連拔鎖 進(jìn)i 連接，鎖 1孔洞插
入膨脹止水殺，鎖 肜 4。下幞完成 膜
fJ!J卜放 漿僻至膜的底 ：， 灃防繞滲 J-t’劑，密
塒利 J 《1 111
圖4 連接鎖扣
(10)? 埔：tTDI E 1： 膜鋪設(shè)完成 及時
從 的『I^j側(cè) 憎 li：i d J：~'i h、脫場選用／f 大 f
子／曼行陵火銳的物品的精Ei j-或眇土進(jìn)行 l上f ，防l卜
將啖刮 、?填 分層、均勻、多次『口1填，確 舊填
埔 穩(wěn)定 cn1] 后 降 求嚴(yán)格， 采川眇 iI
填
5 檢測及監(jiān)測
5．1 防滲f5 I愉測
I 防滲 鉀打設(shè)過程『11， 川)l 膜
側(cè)放 ·個發(fā)射電橄．土l 0I! j—f91lJ『}J放 ·個接
收IU做，『從『IIz傲分刖連接至價l ‘源 J lf ij(詳 I冬【5)
土r膜一側(cè)利廠H多路分 』 愉測電搬對?)P 膜
鋪沒過 rfI lfl『．}I卅，以發(fā)脫做損點(diǎn)： 卜? 鋪
設(shè) 以外 沒 個參比IU書吱，』e檢測電極 參比電
假聯(lián)接； lW個供I 【U fJ支JJII I 交流信 輸? ，當(dāng)
tt1) 腆小 ]q-7已 破 淵洲或者HI)t’】 ：膜連接什
托鎖術(shù)仃效 ／＼l『lf，} 流以泥漿液為導(dǎo)體穿過漏洲
形成["llti~．他 膜 側(cè)介質(zhì)II『『I，J電勢分印發(fā) 變化；
采 愉測l 做平¨參比lU橄之問的電坍 ，僻到
lII)PE t-I Hj3J；付近介質(zhì)Iljn 1，JlU勢分布 ， 電勢
分 的 化州斷漏洲的f¨ f，及fi,j~采取補(bǔ)救}ff施。
小r f JI{下放 成J 均進(jìn)行電法恪 ¨描，
合格 昝1()()％
5．2 、lJ1J JI
m隔防滲墻 ，沿地下水?dāng)U敞 ‘ J
川
／ )) ～
，
圳
批 ．r _『 __
l30 探礦工 (巖土鉆掘 1 程)
圖5 防滲漏檢測示意圖
沒置地下水監(jiān)測井，井深等效于阻隔墻安裝深度，實(shí)
時監(jiān)測上下游地下水水質(zhì)，驗(yàn)證阻隔效果，具體監(jiān)測
要求按文獻(xiàn)[8]執(zhí)行。本工程監(jiān)測井深度12 m，井
徑300 lllm，在阻隔墻內(nèi)外沿廠區(qū)四周共設(shè)置8口
測仆。目前T程完T已接近3個月，阻隔墻以外監(jiān)
測水樣的特征因子污染濃度已明顯下降，阻隔效果
良好。 6為監(jiān)測井實(shí)例圖。
圖6 監(jiān)測井
6 結(jié)語
(1)在危廢污染應(yīng)急治理項(xiàng)目中采用柔性垂直
阻隔技術(shù)是非常有效的一種隔污和應(yīng)急處理手段。
(2)柔性垂直防滲阻隔以HDPE土工膜為主材，
膜問采用“E”型鎖扣連接，底部灌注防繞密封材料，
阻隔墻連續(xù)無漏點(diǎn)，防滲性能及抗腐蝕性能均符合現(xiàn)
行環(huán)保規(guī)范要求。
(3)柔性垂直防滲阻隔采用開槽法進(jìn)行施工，施
工沒備及工藝成熟。
(4)柔性垂直阻隔有完善的檢測和監(jiān)測方法，可
實(shí)時有效跟蹤L下游地下水水位和水質(zhì)，阻隔效果真
實(shí)可靠。
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