[發(fā)明專利]一種復(fù)合型地下防滲隔離墻結(jié)構(gòu)及施工方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710941603.5
• 申請(qǐng)日: 2017-10-11
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107558492A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-01-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 唐強(qiáng);徐宇良;溫惠清;陸聰;張余;鄧志鑫;蔣潤(rùn)杰;陳鑫
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 蘇州大學(xué);江蘇金土木建設(shè)集團(tuán)有限公司
• 主分類號(hào): E02D29/045
• 分類號(hào): E02D29/045;E02D29/16;E02D31/00;E02D31/06
• 代理公司: 蘇州市中南偉業(yè)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)32257
• 代理人: 韓超

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種復(fù)合型地下防滲隔離墻結(jié)構(gòu)及施工方法。

背景技術(shù)

近年來(lái)，我國(guó)城市化進(jìn)程非常迅速，工業(yè)與市政環(huán)保基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)及運(yùn)營(yíng)管理水平相對(duì)滯后，導(dǎo)致我國(guó)城市地下水土污染日益嚴(yán)重。土壤污染的定義為：由于人類活動(dòng)產(chǎn)生的有害、有毒物質(zhì)進(jìn)入土壤，積累到一定程度，超過(guò)土壤本身自凈能為，導(dǎo)致土壤性狀和質(zhì)量變化，構(gòu)成對(duì)人體和生態(tài)環(huán)境的影響和危害。由于雨淋和沖刷等作用必然產(chǎn)生含有有害成份的滲濾液，如不采取有效的防滲措施，滲濾液會(huì)隨著地下水的滲流遷移，造成污染場(chǎng)地周?chē)鷳B(tài)的污染。滲濾液污染物主要包括3種類型:(1)水溶性有機(jī)物，可表示為化學(xué)需氧量(COD)或總有機(jī)碳 (TOC)，包括揮發(fā)性脂肪酸以及富里酸類和腐殖酸類化合物等；(2)異型生物質(zhì)的有機(jī)物(XOCs)，主要來(lái)源于家庭和工業(yè)化學(xué)制品，包括一系列的芳香族碳?xì)浠衔铩⒈筋愇镔|(zhì)和氯代脂肪烴等；(3)重金屬污染，包括Cd²⁺、Cr³⁺、Cu²⁺、Pb²⁺、 Ni²⁺及Zn²⁺等。城市地下水土污染具有如下特點(diǎn)：(1)空間離散性大，造成污染場(chǎng)地勘查評(píng)價(jià)困難；(2)土體和地下水污染共存，取樣過(guò)程中土樣化學(xué)原樣性保持難度大；(3)以復(fù)合污染為主，常出現(xiàn)重金屬和有機(jī)污染物共存，要求治理修復(fù)方法適用性廣；(4)污染物運(yùn)移深度較大，地質(zhì)條件復(fù)雜，修復(fù)難度高。城市地下水土污染上述特點(diǎn)為其勘查、治理和修復(fù)帶來(lái)了巨大的科學(xué)和技術(shù)挑戰(zhàn)。

隔離墻早期主要應(yīng)用于大型或者水庫(kù)的防滲工程。隨著技術(shù)的發(fā)展，如圖1 所示，隔離墻在污染控制工程中得到越來(lái)越多的運(yùn)用，圖1中標(biāo)號(hào)1為隔離墻，箭頭表示污染物滲透方向。常用豎向隔離墻工程可以下幾類：土－膨潤(rùn)土隔離墻、塑性混凝土隔離墻、普通混凝土隔離墻(剛性混凝土隔離墻)、水泥土攪拌樁墻以及土工膜－膨潤(rùn)土復(fù)合隔離墻等。不同國(guó)家對(duì)豎向隔離墻類型的側(cè)重也有所差別，我國(guó)目前多采用水泥(塑性混凝土或水泥土)注漿帷幕作為主要隔離墻形式，以阻隔填埋場(chǎng)內(nèi)滲濾液。

上述的現(xiàn)有隔離墻各有優(yōu)缺點(diǎn)。如附圖2所示的表格列出了常用豎向隔離墻的缺點(diǎn)。一方面，現(xiàn)行常用的隔離墻由于干濕循環(huán)與凍融循環(huán)的影響，在長(zhǎng)期服役后防滲效果會(huì)削弱，另一方面，面對(duì)日益復(fù)雜的水土污染情況，單一結(jié)構(gòu)的豎向防滲隔離墻已經(jīng)難以滿足復(fù)雜的污染現(xiàn)狀。已有研究表明某些重金屬的存在會(huì)阻礙水泥水化，并在長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)對(duì)水泥固化體產(chǎn)生不良的影響，降低了防滲墻的強(qiáng)度，并在固化體內(nèi)產(chǎn)生貫通裂縫，使墻體失去防滲隔離效果，所以在使用水泥系防滲墻時(shí)需要考慮水泥與污染物的相容性。膨潤(rùn)土雖然對(duì)于污染物的相容性好于水泥，但形成的防滲墻強(qiáng)度低，應(yīng)用范圍受到限制，且在高濃度的復(fù)合污染物的侵蝕下墻體的防滲阻隔性能一般難以達(dá)到規(guī)范要求的防滲標(biāo)準(zhǔn)。

土工膜－膨潤(rùn)土復(fù)合隔離墻雖然滲透系數(shù)值低，隔離效果好，然而工程中污染場(chǎng)地往往以復(fù)合污染為主，常出現(xiàn)多種重金屬和有機(jī)等污染物共存的情況，污染情況極其復(fù)雜，如附圖3所示的表格，常規(guī)單一種類的土工材料有一定的局限性，且復(fù)雜的污染情況下，滲濾液及其攜帶的大量污染物更容易擊穿屏障，大大縮短使用壽命，所以這種單一結(jié)構(gòu)的隔離墻難以滿足復(fù)雜的隔污防滲要求。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決以上的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提出一種復(fù)合型地下防滲隔離墻結(jié)構(gòu)及施工方法。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種技術(shù)方案：一種復(fù)合型地下防滲隔離墻結(jié)構(gòu)，它包括豎向設(shè)置的墻體、設(shè)置在墻體內(nèi)的每層所采用材料各不相同的至少兩層功能層，功能層的設(shè)置方向與墻體平行，至少一層功能層為板狀。

進(jìn)一步地，功能層采用的材料包括聚乙烯板、高密度聚乙烯板、超高分子量聚乙烯板或聚氯乙烯板。

進(jìn)一步地，功能層采用的材料包括介孔炭/氧化硅復(fù)合材、凹凸棒石/活性炭納米復(fù)合材料或丙烯酰胺復(fù)合型高吸水樹(shù)脂。

進(jìn)一步地，相鄰兩層功能層之間的距離不小于150mm。

進(jìn)一步地，墻體采用水泥-膨潤(rùn)土或土-膨潤(rùn)土。

本發(fā)明還提供了另一種技術(shù)方案：一種基于上述的復(fù)合型地下防滲隔離墻結(jié)構(gòu)的施工方法，包括以下步驟：

a.在需設(shè)置防滲隔離墻的位置挖掘成槽，槽內(nèi)注入墻體材料，在墻體材料中插入功能層板狀材料；

b.將板狀材料插入至設(shè)計(jì)標(biāo)高；

c.并排插入第二塊板狀材料，兩塊板狀材料之間通過(guò)卡扣連接以確保接縫密合質(zhì)量，防止?jié)B濾液浸出；

d.將第二塊板狀材料插入至設(shè)計(jì)標(biāo)高；