复合型地下防渗隔离墙结构及施工方法技术

本发明专利技术公开了一种复合型地下防渗隔离墙结构及施工方法。复合型地下防渗隔离墙结构，它包括竖向设置的墙体、设置在墙体内的每层所采用材料各不相同的至少两层功能层，功能层的设置方向与墙体平行，至少一层功能层为膜状。基于上述的复合型地下防渗隔离墙结构的施工方法，包括以下步骤：a.在需设置防渗隔离墙的位置挖掘成槽，槽内注入护壁泥浆，将功能层膜状材料沿槽线铺设，且相邻两片膜状材料进行拼接，在膜状材料的下部悬挂负重块；b.将膜状材料缓慢沉入护壁泥浆，沉入过程中保持膜的平整度与垂直度；c.将膜状材料沉入到设计标高；d.在槽内注入墙体材料将护壁泥浆排出。

Structure and construction method of composite diaphragm wall

The invention discloses a composite underground seepage prevention and isolation wall structure and a construction method. The composite underground impervious isolation wall structure comprises a vertical wall, and at least two functional layers which are used in different materials on each floor in the wall. The direction of the functional layer is parallel to the wall, and at least one functional layer is membranous. \u57fa\u4e8e\u4e0a\u8ff0\u7684\u590d\u5408\u578b\u5730\u4e0b\u9632\u6e17\u9694\u79bb\u5899\u7ed3\u6784\u7684\u65bd\u5de5\u65b9\u6cd5\uff0c\u5305\u62ec\u4ee5\u4e0b\u6b65\u9aa4\uff1aa.\u5728\u9700\u8bbe\u7f6e\u9632\u6e17\u9694\u79bb\u5899\u7684\u4f4d\u7f6e\u6316\u6398\u6210\u69fd\uff0c\u69fd\u5185\u6ce8\u5165\u62a4\u58c1\u6ce5\u6d46\uff0c\u5c06\u529f\u80fd\u5c42\u819c\u72b6\u6750\u6599\u6cbf\u69fd\u7ebf\u94fa\u8bbe\uff0c\u4e14\u76f8\u90bb\u4e24\u7247\u819c\u72b6\u6750\u6599\u8fdb\u884c\u62fc\u63a5\uff0c\u5728\u819c\u72b6\u6750\u6599\u7684\u4e0b\u90e8\u60ac\u6302\u8d1f\u91cd\u5757\uff1bb.\u5c06\u819c\u72b6\u6750\u6599\u7f13\u6162\u6c89\u5165\u62a4\u58c1\u6ce5\u6d46\uff0c\u6c89\u5165\u8fc7\u7a0b\u4e2d\u4fdd\u6301\u819c\u7684\u5e73\u6574\u5ea6\u4e0e\u5782\u76f4\u5ea6\uff1bc.\u5c06\u819c\u72b6\u6750\u6599\u6c89\u5165\u5230\u8bbe\u8ba1\u6807\u9ad8\uff1bd.\u5728\u69fd\u5185\u6ce8\u5165\u5899\u4f53\u6750\u6599\u5c06\u62a4\u58c1\u6ce5\u6d46\u6392\u51fa\u3002

【技术实现步骤摘要】
复合型地下防渗隔离墙结构及施工方法
本专利技术涉及一种复合型地下防渗隔离墙结构及施工方法。
技术介绍
近年来，我国城市化进程非常迅速，工业与市政环保基础设施建设及运营管理水平相对滞后，导致我国城市地下水土污染日益严重。土壤污染的定义为：由于人类活动产生的有害、有毒物质进入土壤，积累到一定程度，超过土壤本身自净能为，导致土壤性状和质量变化，构成对人体和生态环境的影响和危害。由于雨淋和冲刷等作用必然产生含有有害成份的渗滤液，如不采取有效的防渗措施，渗滤液会随着地下水的渗流迁移，造成污染场地周围生态的污染。渗滤液污染物主要包括3种类型:(1)水溶性有机物，可表示为化学需氧量(COD)或总有机碳(TOC)，包括挥发性脂肪酸以及富里酸类和腐殖酸类化合物等；(2)异型生物质的有机物(XOCs)，主要来源于家庭和工业化学制品，包括一系列的芳香族碳氢化合物、苯类物质和氯代脂肪烃等；(3)重金属污染，包括Cd2+、Cr3+、Cu2+、Pb2+、Ni2+及Zn2+等。城市地下水土污染具有如下特点：(1)空间离散性大，造成污染场地勘查评价困难；(2)土体和地下水污染共存，取样过程中土样化学原样性保持难度大；(3)以复合污染为主，常出现重金属和有机污染物共存，要求治理修复方法适用性广；(4)污染物运移深度较大，地质条件复杂，修复难度高。城市地下水土污染上述特点为其勘查、治理和修复带来了巨大的科学和技术挑战。隔离墙早期主要应用于大型或者水库的防渗工程。随着技术的发展，如图1所示，隔离墙在污染控制工程中得到越来越多的运用，图1中标号1为隔离墙，箭头表示污染物渗透方向。常用竖向隔离墙工程可以下几类：土－膨润土隔离墙、塑性混凝土隔离墙、普通混凝土隔离墙(刚性混凝土隔离墙)、水泥土搅拌桩墙以及土工膜－膨润土复合隔离墙等。不同国家对竖向隔离墙类型的侧重也有所差别，我国目前多采用水泥(塑性混凝土或水泥土)注浆帷幕作为主要隔离墙形式，以阻隔填埋场内渗滤液。上述的现有隔离墙各有优缺点。如附图2所示的表格列出了常用竖向隔离墙的缺点。一方面，现行常用的隔离墙由于干湿循环与冻融循环的影响，在长期服役后防渗效果会削弱，另一方面，面对日益复杂的水土污染情况，单一结构的竖向防渗隔离墙已经难以满足复杂的污染现状。已有研究表明某些重金属的存在会阻碍水泥水化，并在长时间内对水泥固化体产生不良的影响，降低了防渗墙的强度，并在固化体内产生贯通裂缝，使墙体失去防渗隔离效果，所以在使用水泥系防渗墙时需要考虑水泥与污染物的相容性。膨润土虽然对于污染物的相容性好于水泥，但形成的防渗墙强度低，应用范围受到限制，且在高浓度的复合污染物的侵蚀下墙体的防渗阻隔性能一般难以达到规范要求的防渗标准。土工膜－膨润土复合隔离墙虽然渗透系数值低，隔离效果好，然而工程中污染场地往往以复合污染为主，常出现多种重金属和有机等污染物共存的情况，污染情况极其复杂，如附图3所示的表格，常规单一种类的土工材料有一定的局限性，且复杂的污染情况下，渗滤液及其携带的大量污染物更容易击穿屏障，大大缩短使用寿命，所以这种单一结构的隔离墙难以满足复杂的隔污防渗要求。
技术实现思路
为了解决以上的技术问题，本专利技术的目的在于提出一种复合型地下防渗隔离墙结构及施工方法。为了达到上述目的，本专利技术提供了一种技术方案：复合型地下防渗隔离墙结构，它包括竖向设置的墙体、设置在墙体内的每层所采用材料各不相同的至少两层功能层，功能层的设置方向与墙体平行，至少一层功能层为膜状。进一步地，功能层采用的材料包括丁基橡胶卷材、氯化聚乙烯橡胶卷材、氯磺化聚乙烯橡胶、三元乙丙橡胶卷材、氯丁橡胶卷材、聚乙烯土工膜、高密度聚乙烯土工膜或聚氯乙烯土工膜。进一步地，功能层采用的材料包括聚丙烯腈碳基纤维膜、电纺纳米纤维膜、氟橡胶、硅橡胶、氟硅橡胶、介孔炭/氧化硅复合材、凹凸棒石/活性炭纳米复合材料或丙烯酰胺复合型高吸水树脂。进一步地，相邻两层功能层之间的距离不小于150mm。进一步地，墙体采用水泥-膨润土或土-膨润土。本专利技术还提供了另一种技术方案：一种基于上述的复合型地下防渗隔离墙结构的施工方法，包括以下步骤：a.在需设置防渗隔离墙的位置挖掘成槽，槽内注入护壁泥浆，将功能层膜状材料沿槽线铺设，且相邻两片膜状材料进行拼接，在膜状材料的下部悬挂负重块；b.将膜状材料缓慢沉入护壁泥浆，沉入过程中保持膜的平整度与垂直度；c.将膜状材料沉入到设计标高；d.在槽内注入墙体材料将护壁泥浆排出。进一步地，步骤a中，通过开槽机来进行挖掘成槽。进一步地，步骤a中，通过粘接法或热焊接法来对相邻两片膜状材料进行拼接。进一步地，步骤d中，墙体材料为水泥膨润土固化浆液或土-膨润土混合料。由于采用上述技术方案，本专利技术复合型地下防渗隔离墙结构及施工方法，相较现有技术，具有以下优点：1、可以根据混合污染物的种类，有选择性的使用多种隔离吸附材料，在地下防渗墙的设计阶段，可根据所需隔离场地的具体污染情况，选择有效的隔离吸附材料与合适的功能层层数，使设计更有针对性；2、功能层与隔离墙墙体共同作用，有效降低复合污染物的浸出，在新型复合型地下防渗隔离墙结构中，一方面，防渗墙墙体本身就具有一定的抗渗性，另一方面，功能层对于污染物有着很大的隔离吸附能力，多重不同材料的功能层联合使用可以有效阻隔混合污染物的浸出。这两方面的协同作用，大大降低了场地中污染物质浸出的可能性，为工程提供了“多重保险”；3、功能层与墙体材料相间隔的复合结构对功能层提供了保护，墙体材料阻隔了污染场地内的碎石等杂物与功能层的直接接触，有效的阻止了尖锐硬物对于功能层的物理损伤，保证了功能层的使用寿命；4、通过新型施工方法，使各种不同形态的阻隔吸附材料运用于防渗隔离墙成为可能，阻隔吸附材料一般可以分为膜与板两种形态，本专利技术针对膜状材料的施工方法，不会对板状材料的施工造成影响，以保证这种新型复合型地下防渗隔离墙的施工。上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本专利技术的较佳实施例并配合附图详细说明如后。附图说明附图1为现有技术中防渗隔离墙的示意图；附图2为现有技术中常用竖向隔离墙缺点列表；附图3为现有技术中土工材料对于污染物的阻隔能力列表，其中，P代表差，G代表良好，IIR为Butylrubber(丁基橡胶)，CPE为Chlorinatedpolyethylene(氯化聚乙烯)，CSM为Chlorosulfonatedpolyethylene(氯磺化聚乙烯橡胶)，ECO为epichlorohydrincopolymer(共聚型氯醚橡胶)，EPDM为Ethylenepropylenedienemonomer(三元乙丙橡胶)，CR为Polychloroprene(氯丁橡胶)，PE为Polyethylene(聚乙烯)，PVC为Polyvinylchloride(聚氯乙烯)；附图4为本专利技术中复合型地下防渗隔离墙结构示意图；附图5为本专利技术复合型地下防渗隔离墙结构的施工方法中步骤a的结构示意图；附图6为附图5中A局部示意图；附图7为本专利技术复合型地下防渗隔离墙结构的施工方法中步骤b的结构示意图；附图8为本专利技术复合型地下防渗隔离墙结构的施工方法中步骤c的结构示意图；附图9为本专利技术复合型地下本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种复合型地下防渗隔离墙结构，其特征在于：它包括竖向设置的墙体、设置在所述墙体内的每层所采用材料各不相同的至少两层功能层，所述功能层的设置方向与墙体平行，至少一层所述的功能层为膜状。

【技术特征摘要】
1.一种复合型地下防渗隔离墙结构，其特征在于：它包括竖向设置的墙体、设置在所述墙体内的每层所采用材料各不相同的至少两层功能层，所述功能层的设置方向与墙体平行，至少一层所述的功能层为膜状。2.根据权利要求1所述的复合型地下防渗隔离墙结构，其特征在于：所述功能层采用的材料包括丁基橡胶卷材、氯化聚乙烯橡胶卷材、氯磺化聚乙烯橡胶、三元乙丙橡胶卷材、氯丁橡胶卷材、聚乙烯土工膜、高密度聚乙烯土工膜或聚氯乙烯土工膜。3.根据权利要求1所述的复合型地下防渗隔离墙结构，其特征在于：所述功能层采用的材料包括聚丙烯腈碳基纤维膜、电纺纳米纤维膜、氟橡胶、硅橡胶、氟硅橡胶、介孔炭/氧化硅复合材、凹凸棒石/活性炭纳米复合材料或丙烯酰胺复合型高吸水树脂。4.根据权利要求1所述的复合型地下防渗隔离墙结构，其特征在于：相邻两层所述功能层之间的距离不小于150mm。5.根据权利要求1所述的复合型地下防渗隔离墙结构，其特征在于：所述的墙...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛国强，徐宇良，唐强，温惠清，张余，沈偲昳，汤津，沈超，陆聪，
申请(专利权)人：苏州大学，江苏金土木建设集团有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32