一种污染场地全封闭措施的施工方法与流程

本申请涉及一种污染场地全封闭措施的施工方法。

背景技术：

污染场地是指含有较高浓度潜在有害物质的场地，这些浓度较高的有害物质可能在自然条件下形成，但更多的是人类工业化的产物，大多数工业用地和非正规垃圾填埋场因堆放和处理有害物质而遭受污染。我国《污染场地土壤环境管理暂行办法(征求意见稿)》将污染场地界定为：因从事生产、经营、处理、贮存有毒有害物质，堆放或处理处置危害废弃物，以及从事矿山开采等活动造成污染，且对人体健康或生态环境产生危害的场地。长期以来，我国工业化快速发展，各地化工、农药、冶炼、电镀等工业企业和加油站、化学品储罐、固体废物处理等设施数量大、分布广，由于粗放型经济发展模式下工业生产中出现“跑、冒、滴、漏”现象和“三废”排放等原因，不少工业企业场地被严重污染，所在场地积累了多种污染物，包括各类重金属、持久性有机污染物(pops)、挥发性有机污染物(vocs)等毒性强、危害重的污染物。

随着我国产业结构调整的深入推进和城市化的快速发展，大量高污染、高耗能企业被关停并搬迁。20世纪90年代以来，我国较发达城市首先出现了大规模的污染企业关闭或搬迁现象，并日益扩散到中小城市，目前城市中心区的污染企业搬迁已达到高峰期。根据环保部在2014年5月印发的《污染场地修复技术应用指南》评估，未来几年内，全国将有不同类型的数万家工业企业实施搬迁，关停搬迁工业企业腾出的场地作为城市建设用地被再次开发利用的现象普遍存在，其中部分重污染企业遗留下来的场地污染严重，污染土地面积十分惊人。据不完全统计，2001年至2012年间，全国超过10万家原本位于城市内的高污染、高耗能企业逐渐搬出中心城区，而已开展的搬迁场地调查表明，大约有1/5甚至更多的场地被严重污染。2014年环境保护部和国土资源部联合发布的《全国土壤污染状况调查公报》显示，在调查的重污染企业用地、工业废弃地、采矿区等土壤点位中，超标率均超过33％，其中重污染企业用地超标率高达36.3％，主要污染物为锌、汞、铅、铬、砷和多环芳烃，主要涉及化工业、矿业、冶金业等行业，我国典型地块及周边土壤污染状况以及具体染污物超标情况分别如表1、表2所示。污染场地具有长期累积性、污染滞后性和极强隐蔽性，如不妥善处理将严重威胁生态环境和人体健康。以2004年北京市宋家庄地铁工程施工工人中毒事件为起点，场地污染问题日益增多，而事实上曝光的污染场地仅为冰山一角，更多的污染场地在政府和居民不知情的情况下，正悄然发展或继续累积污染，据专家保守估算，我国潜在污染场地数量超过50万块。

表1

表2

根据我国《污染场地修复技术应用指南(征求意见稿)》，对于污染场地主要通过物理技术(土壤稀释、土壤淋洗、溶剂萃取)、化学技术(氧化还原、电动力学修复、焚烧)、生物技术(微生物降解、植物修复、泥浆相生物处理)以及物理-化学技术(固化稳定化、玻璃化、渗透性反应墙)等进行修复，然而，不论通过何种修复技术，污染场地的修复均具有一定的时效性，难以在短期内有效解决。由于地表径流、雨水或浅层地下水的迁移等原因，地下环境复杂多变，未被处理或正在处理的污染场地中的污染物极易向周边扩散。历史和现实的经验教训表明，污染场地的不及时处理以及处理时效性差等问题，可能引发巨大的环境风险、居民健康风险、经济和社会风险。因此，现亟需发明一种能及时有效避免污染物扩散的新型污染场地处理方法，以进一步完善污染场地修复技术体系，推动我国污染场地修复再利用工作的发展。

技术实现要素：

本发明针对污染场地修复时效性差、污染物易扩散等问题，提供一种新型污染场地全封闭措施施工方法，其施工步骤简便、施工过程安全可靠、施工效果良好，能及时有效避免污染物在复杂地下环境中的扩散，同时也有利于污染物的进一步集中处理。

为了解决上述技术问题，本申请提供了一种污染场地全封闭措施的施工方法，所述的施工方法包括，

(1)平整含有污染物的污染场地，在污染场地的其中相对两侧施作水泥土搅拌桩，在另外相对两侧施作smw工法桩，

(2)利用钢拉索将污染场地两侧smw工法桩的相对应的内插h型钢两两对拉；

(3)在smw工法桩的外侧进行放坡开挖，开挖至第一位置处时设置水平向型钢继续开挖至设计标高，所述的第一位置为smw工法桩水平向位移最大处，水平向型钢的作用为避免桩体发生较大变形产生裂缝；

(4)分别从smw工法桩所在一侧通过注浆方式在污染场地底部形成水泥土衬垫；

(5)回填污染场地外部基坑至第一位置处，拆除水平向型钢，继续回填基坑至地表，解除钢拉索，拔出smw工法桩的内插h型钢，并通过在污染场地表面浇筑混凝土进行封顶处理。

优选地，所述的第一位置为smw工法桩的距离顶部的2/3处。

优选地，所述的水平向型钢为h型钢或槽钢。

优选地，所述的水泥土搅拌桩的水泥掺量的质量百分比为25％-30％，桩径为700-850mm，所述水泥土搅拌桩以“套接一孔”方式搭接，桩体插入比为0.7-0.8。

优选地，所述内插h型钢以“插一跳一”或“插二跳一”的方式插入水泥土搅拌桩或水泥土搅拌桩的套孔。

优选地，所述的smw工法桩的一侧设置有至少两个水平向型钢，至少两个水平向型钢通过法兰盘固定连接，形成一个整体以抵抗smw工法桩的变形

优选地，所述水平向型钢“横向插入比”(h型钢插入土体深度与基坑宽度的比值)为0.4-0.5，且所述的法兰盘与其上方的内插h型钢的吊孔通过一钢拉索相连接，为了平衡水平向型钢自重，防止水平向型钢发生竖向挠曲变形。

优选地，放坡开挖坡度为1:1.5-1:3，坡脚与smw工法桩之间预留5-8m宽的工作面。

优选地，在步骤(4)中，施作水泥土衬垫的过程中，通过内插h型钢之间的水泥土搅拌桩进行钻孔注浆，形成的水泥土衬垫厚度为2-2.4m。

优选地，所述污染场地顶部浇筑的混凝土强度等级为c30-c45。

本申请的一种污染场地全封闭措施的施工方法，通过在污染场地四周施作水泥土搅拌桩、底部施作水泥土衬垫、顶部浇筑混凝土，对污染场地进行全封闭处理，及时有效避免了污染物在复杂地下环境中的扩散，同时也有利于污染物的进一步集中处理。

附图说明

图1是本申请的施工方法的步骤(1)完成后的污染场地的俯视图；

图2是本申请的施工方法的步骤(2)完成后的污染场地的俯视图；

图3是本申请的施工方法的步骤(3)完成后的污染场地的剖面图；

图4是本申请的施工方法的步骤(4)完成后的污染场地的剖面图；

图5是本申请的施工方法的步骤(5)完成后的污染场地的剖面图；

图6是本申请的施工方法的放坡开挖过程中smw工法桩一侧剖面图。

其中：1—污染物；2—污染场地；3-1—水泥土搅拌桩；3-2—水泥土搅拌桩的套孔；4—smw工法桩；5—钢拉索；6-1—内插h型钢；6-2—水平向h型钢；7—水泥土衬垫；8—浇筑混凝土；9—法兰盘。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本申请作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本申请并能予以实施，但所举实施例不作为对本申请的限定。

本申请提供了一种污染场地2全封闭措施的施工方法，所述的施工方法包括，

(1)平整含有污染物的污染场地2，在污染场地2的其中相对两侧施作水泥土搅拌桩3-1，在另外相对两侧施作smw工法桩4。

(2)利用钢拉索5将污染场地2两侧smw工法桩4的相对应的内插h型钢6-1两两对拉；

(3)在smw工法桩4的外侧进行放坡开挖，开挖至第一位置处时设置水平向型钢继续开挖至设计标高，所述的第一位置为smw工法桩4水平向位移最大处，水平向型钢的作用为避免桩体发生较大变形产生裂缝，优选地，所述的第一位置为smw工法桩4的距离顶部的2/3处，所述的水平向型钢为h型钢或槽钢；

(4)分别从smw工法桩4所在一侧通过注浆方式在污染场地2底部形成水泥土衬垫7，施作水泥土衬垫7的过程中，通过内插h型钢6-1之间的水泥土搅拌桩3-1进行钻孔注浆，形成的水泥土衬垫7厚度为2-2.4m；

(5)回填污染场地2外部基坑至第一位置处，拆除水平向型钢，继续回填基坑至地表，解除钢拉索5，拔出smw工法桩4的内插h型钢6-1，并通过在污染场地2表面浇筑混凝土8进行封顶处理，所述污染场地2顶部浇筑的混凝土强度等级为c30-c45。

在一种优选实施方案中，水平向型钢为水平向h型钢6-2，所述的水泥土搅拌桩3-1的水泥掺量的质量百分比为25％-30％，桩径为700-850mm，所述水泥土搅拌桩3-1以“套接一孔”方式搭接，桩体插入比为0.7-0.8。所述内插h型钢6-1以“插一跳一”或“插二跳一”的方式插入水泥土搅拌桩3-1或水泥土搅拌桩3-1的套孔3-2，“套孔”是指两个或多个水泥土搅拌桩重叠形成的桩体；水泥土搅拌机在施作水泥土搅拌桩时，每次能同时形成几个桩体，为保证桩体整体性和隔水作用，每次施作桩体时会在相邻的已施作完成的桩体位置处重复施作，完成搭接。所述的smw工法桩的一侧设置有至少两个水平向型钢，至少两个水平向型钢通过法兰盘固定连接，形成一个整体以抵抗smw工法桩的变形，以所述水平向型钢“横向插入比”(h型钢插入土体深度与基坑宽度的比值)为0.4-0.5，且所述的法兰盘9与其上方的内插h型钢6-1的吊孔通过一钢拉索5相连接，以平衡水平向型钢的自重，避免发生竖向挠曲变形。放坡开挖坡度为1:1.5-1:3，坡脚与smw工法桩4之间预留5-8m宽的工作面。

本申请的一种污染场地2全封闭措施的施工方法，通过在污染场地2四周施作水泥土搅拌桩3-1、底部施作水泥土衬垫7、顶部浇筑混凝土8，对污染场地2进行全封闭处理，及时有效避免了污染物在复杂地下环境中的扩散，同时也有利于污染物的进一步集中处理。

以上所述实施例仅是为充分说明本申请而所举的较佳的实施例，本申请的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本申请基础上所作的等同替代或变换，均在本申请的保护范围之内。本申请的保护范围以权利要求书为准。