[發明專利]污染地下水的原位修復系統及其施工方法

在審

• 申請號: 202010819356.3
• 申請日: 2020-08-14
• 公開（公告）號: CN111924983A
• 公開（公告）日: 2020-11-13
• 發明（設計）人: 崔海煒;劉春燕;荊繼紅;韓雙平;劉俊建
• 申請（專利權）人: 中國地質科學院水文地質環境地質研究所
• 主分類號: C02F3/34
• 分類號: C02F3/34;E02D5/04;E02D7/20;E02D17/04;E02D31/00;C02F103/06
• 代理公司: 石家莊國域專利商標事務所有限公司 13112
• 代理人: 張莉靜

1.一種污染地下水的原位修復系統，其特征是，在污染源下游間隔設有若干道與地下水流向相垂直的高滲透墻，在高滲透墻的兩側設有與高滲透墻相垂直的密封墻，所述密封墻與高滲透墻共同圍成系統主體，高滲透墻將系統主體內部分隔為若干用于填充活性材料的樣品空間層；

所述系統主體貫穿地下的飽水帶，系統主體的下端穿過隔水層上邊界并伸入到隔水層中，在系統主體的下端設有用素水泥制成的底板，系統主體的上端位于包氣帶內，系統主體的上端設有頂圈梁，在頂圈梁與底板之間的系統主體上間隔設有若干中部圈梁；

在系統主體的前端兩側各自設有導流墻，兩面導流墻自系統主體前端各自向前向外延伸形成“八”字形導流結構，所述導流墻由若干鋼板樁連接構成，鋼板樁的下端壓入到隔水層中，鋼板樁的上端位于包氣帶內，所述鋼板樁的截面呈凹槽型，鋼板樁的兩側邊回折形成鎖口，相鄰兩個鋼板樁的凹口朝向相反并通過鄰邊的鎖口相連。

2.根據權利要求1所述的污染地下水的原位修復系統，其特征是，所述鋼板樁的厚度為2-5cm，長度為6-25m，寬度為0.5-1.0m，所述鋼板樁涂抹有防腐涂層。

3.根據權利要求1所述的污染地下水的原位修復系統，其特征是，沿地下水流向，高滲透墻將系統主體內部依次分隔為第一樣品空間層、第二樣品空間層和第三樣品空間層；所述第一樣品空間層為填充電氣石、黃鐵礦、石英砂和硫自養反硝化菌的混合物的脫氮物填充層，第一樣品空間層用于除去地下水中的硝酸鹽，所述第二樣品空間層為填充黃鐵礦、過硫酸鹽、石英砂和電氣石的混合物的氧化物填充層，第二樣品空間層用于除去地下水中的1,2-二氯乙烷，所述第三樣品空間層為填充電氣石、石英砂和硫酸鹽還原菌的混合物的脫硫物填充層，第三樣品空間層用于除去地下水中的硫酸鹽；所述樣品空間層的頂部覆蓋有土壤層。

4.一種權利要求1~3任一污染地下水的原位修復系統的施工方法，其特征是，包括以下步驟：

a、利用鋼板樁形成圍堰進行開挖施工，首先測量放線，根據測量結果確定高滲透墻的中軸線與樁位的關系，并在施工地面進行標記；

b、將旋挖鉆機移動至標記的樁位并進行旋轉鉆孔，鉆至預設的引孔深度后，將旋挖鉆機的鉆頭回旋上提至施工地面，以形成引孔位；其中，所述旋挖鉆機安裝的鉆頭為螺旋鉆頭；

c、利用靜壓樁機將鋼板樁對準引孔位的中心進行施打嵌入，從而將鋼板樁原位壓入預定深度的土體中；

d、利用鋼板樁的鎖口將各鋼板樁連接成圍合墻體，從而形成基坑外層圍堰；

e、在外層圍堰內開挖基槽，基槽隨挖隨建圈梁及鋼支撐，基槽挖至隔水層的設計高程后，用素水泥制作系統主體的底板；在外層圍堰的底部兩側設置集水溝和集水坑，確保外層圍堰內無水施工；

f、在底板上采用高滲透性混凝土沿地下水流動的方向間隔建立若干高滲透墻，同時在高滲透墻的兩側進行密封墻的施工，從而形成系統主體；

g、在系統主體的前端兩側進行導流墻的施工，將涂抹有防腐涂層的鋼板樁壓入至隔水層，形成呈“八”字狀排布的兩面導流墻，導流墻的鋼板樁永久留在地層中；

h、分層逐步填入活性材料，填埋過程逐步拆除鋼支撐，保留圈梁和高滲透墻，填埋至設計高度；邊添加活性材料邊施加壓力，保證活性材料的密實度；

i、填埋表層原狀土至地面原始高度，然后撥出外層圍堰的鋼板樁，即完成修復系統的施工。

5.根據權利要求4所述的施工方法，其特征是，步驟c中，在對鋼板樁進行施打的過程中，先用吊車將鋼板樁吊至插樁點處進行插樁，插樁時鎖口要對準，每插入一塊鋼板樁即套上樁帽輕輕錘擊；在打樁過程中，為保證垂直度，用兩臺經緯儀在兩個方向加以控制；為防止鎖口中心平面位移，在打樁進行方向的鋼板樁鎖口處設卡板，阻止鋼板樁位移；鋼板樁分若干次打入，每次打入5.0m，直到打至設計標高；打樁時，第一、二塊鋼板樁的打入位置和方向要確保精度，每打入1m測量一次。

6.根據權利要求4所述的施工方法，其特征是，步驟f中，采用配合比為：水灰比0.32、骨灰比3.6、粗骨料采用碎石、粗骨料粒徑9.5-16mm的材料制備高滲透性混凝土，然后利用高滲透性混凝土制作高滲透墻。