CN109930592A - 具有较低渗透系数的垂直防渗帷幕的施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及垂直防渗帷幕的施工方法的技术领域，公开了具有较低渗透系数的垂直防渗帷幕的施工方法，包括：按照设计要求环绕垃圾坑开挖导沟，并修筑导墙，向导沟内注入泥浆，沿着导沟继续向下开挖；将钢筋笼吊放入导沟中，将接头管竖直向下插设在导沟内，接头管贴合在钢筋笼的两侧，钢筋笼与接头管共同在导沟内围合成一个封闭的单元段；然后向钢筋笼内灌注流态固化土；待流态固化土凝固后，拔出接头管，重复上述施工步骤，浇筑多个首尾依序连接的单元段，在导沟内筑成一道连续的钢筋固化土防渗帷幕；在流态固化土以及钢筋笼的配合下，防渗帷幕结构更加稳定，可承受较大的剪力，废液不易渗透至帷幕外部，大幅提升防渗帷幕的垂直防渗效果。

Description

具有较低渗透系数的垂直防渗帷幕的施工方法

技术领域

本发明专利涉及防渗帷幕的技术领域，具体而言，涉及具有较低渗透系数的垂直防渗帷幕的施工方法。

背景技术

垃圾是人类日常生活和生产中产生的固体废弃物，由于排出量大，成分复杂多样，且具有污染性、资源性和社会性；在垃圾的堆积过程中，由于垃圾自身含水、垃圾生化反应产生的水和大量降水，形成垃圾渗滤液，我国早期建立的垃圾场往往没有垃圾渗滤液防渗***，垃圾渗滤液不断向下渗透，最终导致水土污染。

目前，市面上多采用深层搅拌桩防渗墙一类的垂直防渗帷幕，其基本的原理为使用机器将固化浆液与土充分搅拌，固化后得到防渗帷幕。

现有技术中，上述技术具有渗透系数较高，强度不高等特点，在一些特大型的垃圾场中，上部防渗帷幕的位移甚至达到接近1米，且承受比较大的剪力，因此如何有效减少垃圾渗滤液的渗透，得到防渗透更低渗透系数的防渗墙，是目前工程界一直探索的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供具有较低渗透系数的垂直防渗帷幕的施工方法，旨在解决现有技术中，垃圾渗滤液防渗***渗透系数较高，防渗帷幕强度不高的问题。

本发明是这样实现的，具有较低渗透系数的垂直防渗帷幕的施工方法，施工步骤如下：

1)、按照设计要求开挖导沟，所述导沟环绕所述垃圾坑布置；所述导沟具有两个对立布置的内侧壁，沿着所述导沟的内侧壁修筑两道导墙；

2)、向所述导沟内注入泥浆，采用机械挖槽的方式，沿着所述导沟的底部继续向下开挖；

3)、对所述导沟的底部进行清底；

4)、将钢筋笼呈竖直状吊放入所述导沟中，将两个接头管竖直向下插设在所述导沟内，两个所述接头管分别对接在所述钢筋笼的两侧侧边，所述接头管的底部抵接在所述导沟的底部，所述接头管的顶部延伸出导沟的侧壁，两个所述钢筋笼与所述接头管共同在所述导沟内围合成一个封闭的单元段；

5)、将所述导管下放至所述钢筋笼中，然后向所述钢筋笼内灌注流态固化土；

6)、待所述钢筋笼内的流态固化土凝固后，拔出所述接头管；

7)、重复施工步骤2)、3)、4)、5)、以及6)，在所述导沟内筑成多个所述单元段，多个所述单元段依序首尾连接，所述单元段将所述导沟的内部封填，并在所述导沟内形成一道连续的钢筋固化土防渗帷幕。

进一步地，在施工步骤2)中，从所述导沟的底部的两侧开挖，形成两条沿所述导沟的长度方向布置的边槽，两条所述边槽平行对立布置，两条所述边槽中部围合有中间土层，沿所述边槽向中部继续开挖，直至将所述中间土层挖除干净并与所述边槽的底部平齐。

进一步地，所述流态固化土包括固化剂、干土、外加剂以及水，所述固化剂质量为所述干土的质量的四分之一，所述外加剂的质量为所述固化剂与所述干土质量之和的千分之一，所述水的质量为所述固化剂与所述干土质量之和的二分之一。

进一步地，在施工步骤3)中，在所述导沟的底部上挖设有多条第一纵向导流槽，多条所述第一纵向导流槽沿所述导沟的长度方向延伸布置；在所述导沟的底部挖设多条第一横向导流槽，所述第一横向导流槽沿所述导沟的底部的宽度方向布置。

进一步地，所述单元段具有前端和后端，所述第一纵向槽沿所述单元段的前端至后端方向，所述第一纵向槽的深度逐渐加深。

进一步地，在施工步骤3)中，当所述第一纵向导流槽和所述第一横向导流槽挖设完成后，在所述导沟的底部铺设有硬质板，所述硬质板具有与所述第一纵向导流槽以及第一横向导流槽相对应的第二纵向导流槽以及第二横向导流槽，所述第二纵向导流槽陷入所述第一纵向导流槽，所述第二横向导流槽陷入所述第一横向导流槽内。

进一步地，所述接头管包括顶端以及底端，所述接头管的顶端延伸到所述导沟的外部，所述接头管的底端具有抵压面，所述抵压面与所述导沟的底部对立布置，所述抵压面呈曲面布置，所述抵压面抵压在所述导沟的底部的土层上。

进一步地，所述抵压面的中部向内凹陷形成凹陷槽，所述凹陷槽沿所述导沟的长度方向布置；所述凹陷槽的两侧形成有***片，沿所述接头管的顶部至底部方向，所述***片朝下凸出布置，所述***片向下嵌入到所述导沟的底部的土层中；沿所述接头管的顶端至底端方向，所述***片的宽度逐渐减小。

进一步地，所述接头管的顶端设有两个对立布置的固定架，两个所述固定架分别布置在所述导墙的两侧，所述固定架与所述接头管固定连接。

进一步地，所述固定架包括平直部、倾斜部以及垂直部，所述平直部的一端与所述接头管的顶端固定连接，所述平直部的另一端与所述倾斜部的前端相连接，所述垂直部置于所述倾斜部的末端，所述垂直部嵌入到所述导墙两侧的土体中。

与现有技术相比，本发明提供的具有较低渗透系数的垂直防渗帷幕的施工方法，通过环绕垃圾坑周围挖设导沟，并且使用流态固化土与钢筋笼浇筑成一道坚固的防渗帷幕，一方面，流态固化土具有很好的抗渗性，并且在流态固化土以及钢筋笼的配合下，防渗帷幕结构更加稳定，可承受较大的剪力，大幅提升防渗帷幕的垂直防渗效果；另一方面，钢筋固化土防渗帷幕具有较高的强度，结构更加稳定，可承受较大的剪力，进而大幅提升防渗帷幕的垂直防渗效果。

附图说明

图1是本发明提供的具有较低渗透系数的垂直防渗帷幕的施工方法的流程示意图；

图2是本发明提供的具有较低渗透系数的垂直防渗帷幕的施工方法的接头管的立体示意图；

图3是本发明提供的具有较低渗透系数的垂直防渗帷幕的施工方法的俯视示意图；

图4是本发明提供的具有较低渗透系数的垂直防渗帷幕的施工方法的单元段的俯视示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

以下结合具体实施例对本发明的实现进行详细的描述。

本实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

参照图1-4所示，为本发明提供的较佳实施例。

本发明提供的具有较低渗透系数的垂直防渗帷幕的施工方法，不仅限用于垃圾渗滤液防渗***中，还可以用于其他防渗施工中。

具有较低渗透系数的垂直防渗帷幕的施工方法，包括以下施工步骤：

1)、按照设计要求开挖导沟20，导沟20环绕垃圾坑10布置；导沟20具有两个对立布置的内侧壁，沿着导沟20的内侧壁修筑两道导墙30；

2)、向导沟20内注入泥浆，采用机械挖槽的方式，沿着导沟20的底部继续向下开挖；

3)、对导沟20的底部进行清底；

4)、将钢筋笼130吊竖直状放入导沟20中，将两个接头管100竖直向下插设在导沟20内，两个接头管100分别对接在钢筋笼130的两侧侧边，接头管100的底部抵接在导沟20的底部，接头管100的顶部延伸出导沟20的侧壁，两个钢筋笼130与接头管100共同在导沟20内围合成一个封闭的单元段40；

5)、将导管下放至钢筋笼130中，然后向钢筋笼130内灌注流态固化土；

6)、待钢筋笼130内的流态固化土凝固后，拔出接头管100；

7)、重复施工步骤2)、3)、4)、5)、以及6)，在导沟20内筑成多个单元段40，多个单元段40依序首尾连接，单元段40将导沟20的内部封填，并在导沟20内形成一道连续的钢筋固化土防渗帷幕。

上述提供的具有较低渗透系数的垂直防渗帷幕的施工方法，通过环绕垃圾坑10周围挖设导沟20，并且使用流态固化土与钢筋笼130在导沟20内浇筑成一道坚固的防渗帷幕，一方面，流态固化土具有很好的抗渗性，并且在流态固化土以及钢筋笼的配合下，防渗帷幕结构更加稳定，可承受较大的剪力，大幅提升防渗帷幕的垂直防渗效果；另一方面，钢筋固化土防渗帷幕具有较高的强度，结构更加稳定，可承受较大的剪力，废液不易渗透至帷幕外部，进而大幅提升防渗帷幕的垂直防渗效果。

泥浆可以作为施工过程中的润滑和冷却剂，在冲洗机具的同时,也可以冷却机具；防止槽壁坍塌或剥落，并维持挖成的形状不变。

另外，泥浆的粘度要大于施工步骤2)中采用泥浆循环挖槽方式时的粘度，这样能保证泥浆与槽壁结合地更加紧密。

泥浆的PH值，对泥浆的性能有很大影响，也是泥浆进行发挥作用的重要依据，泥浆的PH值应该控制在8-10之间。

导墙30深度一般为1～2m，导墙30的顶部延伸出地面至高于地面50～100mm，以防止地表水流入导沟20。

导墙30的厚度一般为100～200mm，内墙面应垂直，内壁净距应为连续墙设计厚度加施工余量(一般为40～60mm)。

导墙30的墙面与纵轴线距离的允许偏差为±10mm，内外导墙30间距允许偏盖±5mm，导墙30顶面应保持水平。

导墙30宜筑于密实的粘性土地基上，墙背宜以土壁代模，以防止槽外地表水渗入槽内；如果墙背侧需回填土时，应用粘性土分层夯实，以免漏浆，每个槽段内的导墙30应设一溢浆孔。

在施工步骤2)中，从导沟20的底部的两侧开挖，形成两条沿导沟20长度方向布置的边槽，两条边槽平行对立布置，两条边槽中部围合有中间土层，沿边槽向中部继续开挖，直至将中间土层挖除干净并与边槽的底部平齐，这样，开挖好边槽后，泥浆会流进边槽内部，在我们进行后续施工的过程中，泥浆会浸润并且贴合在导沟20的侧壁上，因此可以有效防止导沟20的侧壁发生坍塌、下陷、变形等情况的发生。

流态固化土包括固化剂、干土、外加剂以及水，固化剂质量为干土的质量的四分之一，外加剂的质量为固化剂与干土质量之和的千分之一，水的质量为固化剂与干土质量之和的二分之一。

固化剂为一种新研制的固化材料，具有良好的各项性能，能使防渗墙具有较低的渗透系数和抗腐蚀性和抗冻融性能等，其主要成分为复合矿物和化学激发物质。

在施工步骤2)中，流态固化土可在工厂预拌后经运输车辆运往现场，使用导管灌注在导沟20内。

在导沟20的底部上挖设有多条第一纵向导流槽，多条第一纵向导流槽沿导沟20的长度方向延伸布置；在导沟20的底部挖设多条第一横向导流槽，第一横向导流槽沿导沟20的底部的宽度方向布置，第一纵向导流槽与第一横向导流槽相互交错布置，这样，即使垃圾坑10中的废液渗透到钢筋固化土防渗帷幕的底部，废液沿着第一纵向导流槽与第一横向导流槽向导向方向流动。

并且，单元段40具有前端和后端，第一纵向槽沿单元段40的前端至后端方向，第一纵向槽的深度逐渐加深，这样，废液顺着第一导向槽的前端汇集到后端，而我们在每个单元段40设有一个蓄水池，蓄水池挖设在单元段40的后端，蓄水池与第一纵向导流槽连通。

蓄水池的底部低于第一纵向导流槽的最低点，便于废液从第一纵向导流槽中流入到蓄水池中。

导沟20的侧壁上嵌入有多根导流管，导流管的下端置于蓄水池的，导流管的上端延伸至地面，地面上设有多个抽液泵，抽液泵与导流管的上端连接；从而将流至导沟20底部的废液排出，为上述钢筋固化土防渗帷幕提供了进一步的保障。

此外，在导沟20内还铺设有一层钢丝网，钢丝网贴合在导沟20的底部并且向导沟20的侧壁周围延伸，并包裹在导沟20的侧壁上，进一步加强导沟20的稳固性。

钢丝网上设有多根锚索，锚索的一端固定钢丝网，锚索的另一端垂直穿设导沟20的侧壁或底部。

在施工步骤3)中，当第一纵向导流槽和第一横向导流槽挖设完成后，在导沟20的底部铺设有硬质板，硬质板具有与第一纵向导流槽以及第一横向导流槽相对应的第二纵向导流槽以及第二横向导流槽，硬质板铺设在导沟20的底部，第二纵向导流槽陷入第一纵向导流槽，第二横向导流槽陷入第一横向导流槽内，硬纸板质地坚硬，可以有效保护，第一纵向导流槽与第一横向导流槽的形状，这样能使废液在导沟20底部顺利流动传输，不易受到上层钢筋固化土的干扰。

硬质板的外表面以及钢丝网的外表面覆盖有有机抗腐蚀材料，有机抗腐材料可以是PTFE、PA66、PA6、PVC、PA、PS中的一种，这些材料具有防水、抗腐、抗氧化等优点，可以有效防止废液向导沟20的下方渗透，可以大幅延长上述防渗帷幕的使用寿命。

接头管100包括顶端以及底端，接头管100的顶端延伸到导沟20的外部，接头管100的底端具有抵压面121，抵压面121与导沟20的底部对立布置，抵压面121抵压在导沟20的底部的土层上，抵压面121呈曲面布置，这样，当把接头管100下压时，曲面布置的抵压面121能适应多种土层状态，很好地封堵住导沟20。

接头管100包括顶端以及底端，接头管100的顶端延伸到导沟20的外部，接头管100的底端抵压在导沟20的底部的土层上，接头管100的底端具有抵压面121，抵压面121与导沟20的底部对立布置，抵压面121是呈曲面布置的。

抵压面121的中部向内凹陷形成凹陷槽120，凹陷槽120沿导沟20的长度方向布置；这样，当抵压面121下压时，凹陷槽120横跨在导沟20的上方，实现对导沟20的分隔。

抵压面121的中部向内凹陷形成凹陷槽120，凹陷槽120沿导沟20的长度方向布置；凹陷槽120的两侧形成有***片122，沿接头管100的顶部至底部方向，***片122朝下凸出布置，***片122向下嵌入到导沟20的底部的土层中；抵压面121抵压在导沟20的底部，接头管100封闭导沟20；嵌入土层中的***片122可以增强接头管100的稳定性，接头管100不易发生松动、偏移，接头管100更加稳固地实现其分隔功能。

沿接头管100的顶端至底端方向，***片122的宽度逐渐减小，便于***片122的***。

接头管100的顶端设有两个对立布置的固定架，两个固定架分别布置在导墙30的两侧，固定架与接头管100固定连接，固定架包括平直部111、倾斜部112以及垂直部113，平直部111的一端与接头管100的顶端固定连接，平直部111的另一端与倾斜部112的前端相连接，垂直部113置于倾斜部112的末端，垂直部113嵌入到导墙30两侧的土体中。

上述的固定架有两个作用，一个是支撑在接头管100的两侧，进而实现对接头管100固定的作用，另一方面，当施工完成后，固定架还可以作为把手来使用，施工人员从接头管100的两侧抓住把手可将接头管100从导沟20中提起，不需要其他辅助工具，方便快捷，效率高。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.具有较低渗透系数的垂直防渗帷幕的施工方法，其特征在于，包括以下施工步骤：

1)、按照设计要求开挖导沟，所述导沟环绕所述垃圾坑布置；所述导沟具有两个对立布置的内侧壁，沿着所述导沟的内侧壁修筑两道导墙；

2)、向所述导沟内注入泥浆，采用机械挖槽的方式，沿着所述导沟的底部继续向下开挖；

3)、对所述导沟的底部进行清底；

4)、将钢筋笼呈竖直状吊放入所述导沟中，将两个接头管竖直向下插设在所述导沟内，两个所述接头管分别对接在所述钢筋笼的两侧侧边，所述接头管的底部抵接在所述导沟的底部，所述接头管的顶部延伸出导沟的侧壁，两个所述钢筋笼与所述接头管共同在所述导沟内围合成一个封闭的单元段；

5)、将所述导管下放至所述钢筋笼中，然后向所述钢筋笼内灌注流态固化土；

6)、待所述钢筋笼内的流态固化土凝固后，拔出所述接头管；

7)、重复施工步骤2)、3)、4)、5)、以及6)，在所述导沟内筑成多个所述单元段，多个所述单元段依序首尾连接，所述单元段将所述导沟的内部封填，并在所述导沟内形成一道连续的钢筋固化土防渗帷幕。

2.如权利要求1所述的具有较低渗透系数的垂直防渗帷幕的施工方法，其特征在于，在施工步骤2)中，从所述导沟的底部的两侧开挖，形成两条沿所述导沟的长度方向布置的边槽，两条所述边槽平行对立布置，两条所述边槽中部围合有中间土层，沿所述边槽向中部继续开挖，直至将所述中间土层挖除干净并与所述边槽的底部平齐。

3.如权利要求2所述的具有较低渗透系数的垂直防渗帷幕的施工方法，其特征在于，所述流态固化土包括固化剂、干土、外加剂以及水，所述固化剂质量为所述干土的质量的四分之一，所述外加剂的质量为所述固化剂与所述干土质量之和的千分之一，所述水的质量为所述固化剂与所述干土质量之和的二分之一。

4.如权利要求3所述的具有较低渗透系数的垂直防渗帷幕的施工方法，其特征在于，在施工步骤3)中，在所述导沟的底部上挖设有多条第一纵向导流槽，多条所述第一纵向导流槽沿所述导沟的长度方向延伸布置；在所述导沟的底部挖设多条第一横向导流槽，所述第一横向导流槽沿所述导沟的底部的宽度方向布置。

5.如权利要求4所述的具有较低渗透系数的垂直防渗帷幕的施工方法，其特征在于，所述单元段具有前端和后端，所述第一纵向槽沿所述单元段的前端至后端方向，所述第一纵向槽的深度逐渐加深。

6.如权利要求4所述的具有较低渗透系数的垂直防渗帷幕的施工方法，其特征在于，在施工步骤3)中，当所述第一纵向导流槽和所述第一横向导流槽挖设完成后，在所述导沟的底部铺设有硬质板，所述硬质板具有与所述第一纵向导流槽以及第一横向导流槽相对应的第二纵向导流槽以及第二横向导流槽，所述第二纵向导流槽陷入所述第一纵向导流槽，所述第二横向导流槽陷入所述第一横向导流槽内。

7.如权利要求1至5任一项所述的具有较低渗透系数的垂直防渗帷幕的施工方法，其特征在于，所述接头管包括顶端以及底端，所述接头管的顶端延伸到所述导沟的外部，所述接头管的底端具有抵压面，所述抵压面与所述导沟的底部对立布置，所述抵压面呈曲面布置，所述抵压面抵压在所述导沟的底部的土层上。

8.如权利要求7所述的具有较低渗透系数的垂直防渗帷幕的施工方法，其特征在于，所述抵压面的中部向内凹陷形成凹陷槽，所述凹陷槽沿所述导沟的长度方向布置；所述凹陷槽的两侧形成有***片，沿所述接头管的顶部至底部方向，所述***片朝下凸出布置，所述***片向下嵌入到所述导沟的底部的土层中；沿所述接头管的顶端至底端方向，所述***片的宽度逐渐减小。

9.如权利要求7所述的具有较低渗透系数的垂直防渗帷幕的施工方法，其特征在于，所述接头管的顶端设有两个对立布置的固定架，两个所述固定架分别布置在所述导墙的两侧，所述固定架与所述接头管固定连接。

10.如权利要求9所述的具有较低渗透系数的垂直防渗帷幕的施工方法，其特征在于，所述固定架包括平直部、倾斜部以及垂直部，所述平直部的一端与所述接头管的顶端固定连接，所述平直部的另一端与所述倾斜部的前端相连接，所述垂直部置于所述倾斜部的末端，所述垂直部嵌入到所述导墙两侧的土体中。