一种基于底部为弱透水层的污染场地阻隔系统

技术领域

本发明涉及地下水防治技术领域，尤其涉及一种基于底部为弱透水层的污染场地阻隔系统。

背景技术

为了满足社会发展的需要，国内有大片的农田被征用，改成了造纸厂、电厂等化工企业。这些企业在逐年的生产运营中，产生了大量的固体废物，这些固体废物堆体表面往往无覆盖防护措施，且底部大部分无防渗措施，固体废物中有毒有害物质存在迁移扩散的风险。

在役厂区的固体废弃污染物可采用垂直防渗帷幕封闭+污染物原位处理的措施进行污染防治。垂直防渗帷幕可以增加绕流长度，阻隔固废污染液体污染场地外水源。

采取的隔离帷幕结合排水(或抽水)等污染防治的措施实施后，在污染场地相对隔水层为弱透水层且可能存在越流污染的情况下，目前还没有很好的方法来判断上述条件下污染防治的短期和长期效果。

目前行业内对防渗帷幕的检测方法通常是进行完整性和材料强度的检测，这类检测方法均属间接检测方法，不能检测到桩体间是否存在间隙，也不能确定桩身的缺陷部位是否透水，更不适合对防渗帷幕长期作用的可靠性进行检测，因此有必要采用更直接更方便更长效的检测方法。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术存在的缺陷，本发明提出了一种基于底部为弱透水层的污染场地阻隔系统，以较简单直接长效的方法加测桩体间是否存在间隙，确定桩身的缺陷部位是否透水，特别是在污染场地相对隔水层为弱透水层且可能存在越流污染的情况下，很好地判断污染防治的短期和长期效果。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种基于底部为弱透水层的污染场地阻隔系统，包括围绕污染场地设置的防渗帷幕，所述防渗帷幕内侧设置有截洪沟，于所述防渗帷幕两侧设置有第一类监测井，于防渗帷幕外的未污染区域亦设置有第一类监测井作背景参照井，比对第一类监测井和背景参照井中水质以确定阻隔系统的阻隔效果。

进一步地，所述第一类监测井深入相对隔水层，于监测井内设置有井管，所述井管下端带有割缝，带有割缝的井管外壁和井壁之间填充有绿豆砂，所述绿豆砂顶部以黏土或膨润土填实至地面。

进一步地，所述井孔以井盖密封，于井盖内部设置有止水橡胶套圈。

进一步地，所述截洪沟包括砖砌侧壁以及复合底面，所述砖砌侧壁以黏土填实，所述复合底面由下至上依次包括碎石垫层、C20垫层以及防水砂浆。

进一步地，还包括第二类监测井，所述第二类监测井深入相对隔水层深度大于第一类监测井深入深度，于监测井内设置有井管，井管末端作密封处理，所述井管下端带有割缝，带有割缝的井管外壁和井壁之间填充有绿豆砂，所述绿豆砂顶部以黏土或膨润土填实至地面。

进一步地，所述第二类监测井内设置有水位监控装置，将水位信息传输至控制中心，用于保持第二类监测井中水位稳定。

与现有技术相比，本发明的有益效果包括：

1.本发明可以检测到桩体间是否存在间隙。

2.本发明可以确定桩身的缺陷部位是否透水。

3.本发明可以在污染场地相对隔水层为弱透水层且可能存在越流污染的情况下，很好地判断污染防治的短期和长期效果。

4.本发明经济高效，成本低。

5.本发明简单直接，操作简单方便。

附图说明

参照附图来说明本发明的公开内容。应当了解，附图仅仅用于说明目的，而并非意在对本发明的保护范围构成限制。在附图中，相同的附图标记用于指代相同的部件。其中：

图1为本发明基于底部为弱透水层的污染场地阻隔系统实施效果的检测系统的平面示意图。

图2为本发明第二类监测井的剖面示意图。

图3为本发明截洪沟的剖面示意图。

图中标号：1-防渗帷幕，2-截洪沟，21-砖砌侧壁，22-防水砂浆，23-混凝土C20垫层，24-碎石垫层，3-绿豆砂，4-井管，5-黏土或膨润土，6-井盖，7-密封圈。

具体实施方式

容易理解，根据本发明的技术方案，在不变更本发明实质精神下，本领域的一般技术人员可以提出可相互替换的多种结构方式以及实现方式。因此，以下具体实施方式以及附图仅是对本发明的技术方案的示例性说明，而不应当视为本发明的全部或者视为对本发明技术方案的限定或限制。

根据本发明的一实施方式结合图1至图3示出。一种基于底部为弱透水层的污染场地阻隔系统，包括围绕污染场地设置的防渗帷幕1，于防渗帷幕1内侧设置有截洪沟2且于防渗帷幕1两侧均设置有第一类监测井(SWⅠ)，于防渗帷幕1外的为污染地区设置有第一类监测井作为背景参照井，比对第一类监测井和背景参照井中水质以确定阻隔系统的阻隔效果。

上述第一类监测井深入相对隔水层一定距离，于监测井内设置有井管4，井管4的下端设置有割缝，于带有割缝的井管4外壁和井壁之间填充有绿豆砂3，于没有割缝的井管4外壁和井壁之间以黏土或膨润土5填实，起到密封的作用，防止地表水进入井管4内。井孔以井盖6密封，于井盖6内部设置有止水橡胶套圈。

于防渗帷幕1上设置有截洪沟2，截洪沟2包括砖砌侧壁21以及复合底面，复合底面位于防渗帷幕1上，由下至上依次包括碎石垫层24、混凝土C20垫层23以及防水砂浆22，砖砌侧壁21位于防水砂浆22上，相对分布于防渗帷幕1宽度方向的两端并以黏土填实，使得截洪沟2整体为内凹造型，上述截洪沟2施工完成后与地面齐平，用于保证厂区内固废渗液及雨水不会污染外围场地。

于防渗帷幕1内还设置有第二类监测井(SWⅡ)，第二类监测井深入相对隔水层且其深入深度大于第一类监测井深入相对隔水层的深度，且于第二类监测井深入相对隔水层的部分设置有密封圈7，第二类监测井的其余部分同第一类监测井。

因需对第二类监测井中的水位进行监控，可采用定期人工测定第二类监测井中的水位方式或于第二类监测井中设置水位监控装置如测光液位仪或声呐进行监控，并可将水位信息直接远程传输至控制中心处，因正常地下水的水位相对稳定，故可借此设定水位阈值，当第二类监测井中水位高于设定的水位阈值时，由控制中心进行报警通过人工的方式直接进行抽水处理或者于第二类监测井中设置潜水泵，由控制中心直接完成抽水动作。

下面结合附图，以山东博汇纸业股份有限公司7号地块污染场地的治理为例，具体阐述本发明的技术方案。

场地内的水文地质情况如下：

(1)场地稳定，无不良地质作用。

(2)场地内主要物性层自上而下主要为填土层、固废层和原土层。

(3)固废层在场地内基本都有所分布，整体厚度分布较为均匀，平均厚度约6.85m，体积约为2132288m

(4)厂区内潜水含水层水位主要受大气降水和地表水体的影响，呈季节性变化。

地下水与潜水水力联系较密切，现状条件下地下水补给地表水，场地曾实施过固化处理，目前场地处于施工建设阶段，地下水流动性小、水位较外围偏高，地下水由中心往四周流淌。

步骤一：按设计，垂直防渗帷幕主要采用650@900三轴深搅桩，根据现场实际情况，三轴无法施工区段采用800@600双排旋喷桩；局部视情况采用压密注浆补强。水泥采用42.5级普通硅酸盐水泥。

帷幕桩桩端进入2-1层粉质粘土≥6.50m，平均桩长约为20.0m。2-1层为相对隔水层，其垂直向渗透系数Kv为2.31×10-

步骤二：防渗帷幕桩桩顶设置截洪沟，保证厂区内固废渗液及雨水不会污染外围场地。

步骤三：在防渗帷幕四周内外两侧分别设置第一类监测井，外侧较远端设置第一类监测井作为背景参照井，用以监测防渗帷幕内、外侧第一潜水含水层的污染扩散控制效果。第一类监测井孔径为300mm，孔底伸入2-1层≥2.0m，孔内置入直径为160mm的井管，井管上端2m长度范围内为光管，下端为带有割缝的UPVC管。井管外壁和孔内壁之间充填绿豆砂，绿豆砂顶部用黏土或者膨润土填实至地面。井孔顶部长期用井盖密封，井盖内部带有止水橡胶套圈。

步骤四：在防渗帷幕包围圈内均匀设置3口第二类监测井，用以监测防渗帷幕底2-1层相对隔水层与2-2层微承压水是否发生越流污染。第二类监测井孔底伸入2-1层≥4.0m，在2-1的层厚范围内加一个密封圈，以隔离潜水对微承压水的监测干扰。第二类监测井的其余部分做法同第一类监测井。

步骤五：在上述步骤全部完成后，养护28天左右，抽提防渗帷幕内、外侧的第一类监测井以及背景参照井中的水，检测水质，进行比较。如防渗帷幕外侧监测井的水质参数和背景参照井相比相差不大，和外侧监测井相比，相差明显，则防渗帷幕实施成功；反之，则说明防渗帷幕实施存在问题，需要加固等措施进行补救。类似方法可以长期进行监测，以适时检验防渗帷幕的实施效果。

步骤六：检测第二类监测井的水位，如发现水位上升，则说明场地发生了越流污染，需要采取抽水等措施，加以控制；反之，则说明，防渗帷幕实施良好，没有越流污染的风险，不需要处理。

本发明的工作原理通过抽提防渗帷幕内、外侧的第一类监测井以及背景参照井中的水，检测水质，进行比较。如防渗帷幕外侧监测井的水质参数和背景参照井相比相差不大，和外侧监测井相比，相差明显，则防渗帷幕实施成功；反之，则说明防渗帷幕实施存在问题，需要加固等措施进行补救。类似方法可以长期进行监测，以适时检验防渗帷幕的实施效果。

另外通过检测第二类监测井的水位，如发现水位上升，则说明场地发生了越流污染，需要采取抽水等措施，抽出的水排至渗滤液处理池进行处理；反之，则说明，防渗帷幕实施良好，没有越流污染的风险，不需要处理。

本发明的技术范围不仅仅局限于上述说明中的内容，本领域技术人员可以在不脱离本发明技术思想的前提下，对上述实施例进行多种变形和修改，而这些变形和修改均应当属于本发明的保护范围内。