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止水帷幕施工工艺在阿苏卫垃圾卫生填埋场中的

2014-07-31 01:00 　　摘要：阿苏卫垃圾卫生填埋场是北京市最大的一座填埋场，其一期工程于1994年建成并投入使用，由于当时技术水平及环境保护观念较为落后，经验不足，造成周边环境的不断污染，为此，我公司采取了一系列的环境保护措施进行补救，阿苏卫一期改造中的其中一项是渗沥液的侧防渗处理，其处理工艺为止水帷幕施工工艺，该工艺技术简单，处理效果较好，处理成本较低。
　　
　　关键词：止水帷幕；施工工艺；高压旋喷；塑性混凝土
　　
　　　　1问题的提出
　　某垃圾卫生填埋场位于北京市昌平区，其一期工程于1994年建成并投产使用，由于原工程设计施工未涉及垃圾渗沥液的深度处理问题，一期设计仅在填埋南区底板4.8m处用少量膨润土铺盖，或以天然土层防渗，在底层设置了渗沥液收集管收集并排放下渗渗滤液，然后填埋垃圾。目前填埋一区已填埋垃圾约20m高，根据东南侧观测井的测量数据显示正在使用的一期填埋区已出现污水渗漏污染。
　　根据2006年前检测井水质监测结果，一些污染指标如高锰酸盐、氨氮等不断增加，已严重超标，总硬度、挥发酚、氟化物、总大肠菌群数四项指标均超标。可以推断出填埋场可能出现侧渗或侧渗有将加剧趋势，为防止污水外渗，使该垃圾卫生填埋场一期填埋区基坑侧渗得到解决，必须采取一种有效可行的治理方法。对此，笔者提出以下四种防渗方案并进行了相应的投资估算：
　　方案1：将一期填埋区垃圾全部清除干净，底板、侧面重新做防渗层，铺设2mm厚HDPE土工膜，并对渗沥液处理系统重新进行导排，估算现有垃圾约400万m3，清除并再次回填约60元/m3，只倒运垃圾一项就为2.4亿元，虽然处理效果很好，但费用数额巨大。
　　方案2：填埋区四周先用成槽器开沟，再用高密度聚乙烯土工膜做防渗处理。此方案缺点是下膜浅，不易达到处理深度，达不到处理效果，费用在1800万元左右。
　　方案3：填埋区四周及底部全部作防渗处理。底部铺防渗膜，四周做止水帷幕。此方案防渗效果十分稳妥，但底部做防渗施工难度极大，很难实现，费用极高，估计也将超过2亿元。
　　方案4：四周作止水帷幕，底层不做处理。通过详细的水文地质勘察及底层地质分析，兼顾工期及费用，此方案技术可行、费用适当、防渗方案稳妥可靠，总投资费用约1850万元左右。
　　可行性研究最后确定采用第4种方案，即侧面做止水帷幕方案。
　　
　　2方案的实施
　　2.1方案确定过程
　　为进一步完善设计方案，2007年1月我公司又聘请中冶地公司于2007年2月-3月进行了现场先导孔的施工。由于1992年的水文地质勘察报告仅用于一期填埋区的设计，间距较大，钻探深度不够，没有连续的渗透系数﹤10-7 CM/S的粘土层而且绝大部分孔位在填埋区内，不能为本次施工提供足够的水文地质资料。此次水文地质勘察完成勘察孔150个，总进尺3946.45m。其中取土试样钻孔32个，标准贯入试验孔33个，取土标贯孔9个，鉴别孔76个。
　　本次先导孔测定地下水属于孔隙潜水类型，地下水由西北向东南方向径流，从地质剖面图可以看出，在29.80m深度范围内揭露的地层均无不良工程地质现象，根据剖面图及地层统计表综合确定止水帷幕底板层为第8-2及第9层粘土层，其厚度满足要求，渗透系数达10-8CM/S,从而更深一步完善和补充了92年的水文地质资料，找到了连续的10-7 CM/S粘土层。为施工方案的确定提供了有力证据。
　　为了证明方案的可行性，先进行施工现场防渗墙的试验，以确定可靠的检测方法及止水帷幕的实际效果，试验完结后经建设方、设计方、承包方及监理采用开挖检查、探地雷达检测的相关数据和图谱，墙体连续性好，渗透系数小于10-7CM/S，能达到设计要求。

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　　防渗墙施工采用射水造墙灌注塑性混凝土施工，局部有地下管线地段和塑性混凝土拐弯接头部位采用单管高压旋喷方法进行。射水造墙塑性混凝土防渗墙施工应用中，设计防渗墙渗透系数均达到了K= 10-7cm/s。
　　2.2塑性混凝土射水造墙防渗墙施工工艺（见图1）
　　
　　2.2.1防渗轴线布置安排：东、南、西三边的防渗轴线沿各边的雨水边沟和马路之间布置，北边防渗轴线靠近二期填埋场布置，以利于二期填埋场防渗膜与防渗墙搭接，各边防渗墙相连形成一个封闭的止水帷幕防渗体。
　　2.2.2钻机对位：对位误差在1cm以内，先施工Ⅰ序槽，48小时后再施工Ⅱ序槽，施工Ⅱ序槽时在成槽器两侧安装钢丝刷，钢丝刷长度5cm，并打开侧喷嘴冲刷已施工的Ⅰ序槽防渗墙两侧。为了防止Ⅰ序槽与Ⅱ序槽的搭接满足不了设计要求，笔者与监理、施工单位多次探讨，决定采用将成槽器搭接部位加厚的办法进行施工，效果较好。

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论文出处(作者):丁瑞方