沈陽15#水源地復(fù)合介質(zhì)滲透反應(yīng)格柵(M-PRBs)地下水原位修復(fù)技術(shù)施工工藝淺析

■梁東升，孫國維 ■東北煤田地質(zhì)局一0 一勘探隊，遼寧 調(diào)兵山 112700

1 前言

1.1 問題的提出

沈陽市是以地下水源特別是傍河型地下水源為主的城市，但全市水源井水質(zhì)中的氨氮污染狀況令人堪憂，為解決供水井中的氨氮污染問題，沈陽水務(wù)集團和中國地質(zhì)大學擬以李官15 號水源井作為保護對象，采用滲透反應(yīng)格柵(M-PRBs)的地下水原位修復(fù)技術(shù)對地下水進行治理研究。而現(xiàn)場的重點、難點在于構(gòu)筑地下連續(xù)反應(yīng)墻。

1.2 場區(qū)地質(zhì)條件及項目主要技術(shù)要求

場區(qū)的地質(zhì)條件主要為:

(1)表層為4 米厚的粉砂土;(2)4 米～20.5 米為中沙，間夾粉沙夾層，層厚16.5 米;(3)20.5 米～22 米為黃泥含砂層，層厚1.5 米;(4)22 米～40 米為砂礫石層，厚18 米。

該工程主要內(nèi)容及技術(shù)要求:連續(xù)反應(yīng)墻、氧源井、監(jiān)測井、抽水井;其中連續(xù)反應(yīng)墻是該工程的核心項目。這里我們主要介紹連續(xù)反應(yīng)墻的施工工藝、方法。反應(yīng)墻要求布置在抽水井上游，填充介質(zhì)為沸石，最終構(gòu)建長度為15m、深度為35m、厚度為0.6～1m 的M-PRBs 連續(xù)反應(yīng)墻單元。同時要求地下水不被二次污染、滲透系數(shù)損失不能超過10%。

2 連續(xù)反應(yīng)墻的施工

2.1 高壓旋噴樁護臂施工

為防止連續(xù)反應(yīng)墻施工中出現(xiàn)坍壁、坍孔現(xiàn)象，首先在其周圍做一圈護壁樁。護壁樁采用高壓旋噴樁施工，護壁樁長度不應(yīng)深過地下水水位。本工程中地下水水位在地表下10 米，護壁樁長度7.5 米。樁徑0.6 米。待護壁樁達到一定強度后再用旋挖法施工反應(yīng)墻。(如圖)

2.2 構(gòu)筑連續(xù)反應(yīng)墻

連續(xù)反應(yīng)墻采用旋挖鉆機施工，通過旋挖鉆機施工一排直徑1.0米、且相互相交0.2 米的反應(yīng)井構(gòu)成一道長15 米、深40 米、寬約0.6～1.0 米的連續(xù)反應(yīng)墻。(如圖所示)

M-PRBs 工程反應(yīng)墻構(gòu)造示意圖

在中粗砂地質(zhì)條件下施工大口徑、深孔深的反應(yīng)井，同時要求施工過程中不產(chǎn)生二次污染地下水、含水層滲透系數(shù)損失不超過10%，工藝要求不允許使用泥漿。在此要求下該項目采用了如下的工藝和方法:

首先用旋挖鉆機施工2 個直徑為1 米的混凝土孔，孔心間距3.2米，灌注C20 素混凝土。待混凝土強度達到50～60%左右時，再用旋挖鉆機施工3 個反應(yīng)井，反應(yīng)井直徑1 米、深40 米、反應(yīng)井之間、反應(yīng)井與素混凝土孔之間均相交0.2 米。反應(yīng)井內(nèi)填充沸石

這樣以此類推，再向前施工2 個素混凝土孔，再施工3 個反應(yīng)井……，最后形成一排由7 個素混凝土孔、18 個反應(yīng)井組成的反應(yīng)墻。(如圖所示)

3 應(yīng)注意的問題

施工前應(yīng)準備足夠的黃粘土，以防備在施工反應(yīng)井過程中出現(xiàn)塌孔時及時用黃粘土填筑。然后再重新施工。

反應(yīng)井施工過程中要保證井中的水頭高度，及時向井中注水，最好保證井中水位與井口齊平。

4 結(jié)束語

本項目的難點在于在砂礫石地質(zhì)條件中構(gòu)筑大口徑、深井深的反應(yīng)井，而且不允許使用泥漿，同時要滿足含水層滲透系數(shù)不能有過大損失、不對地下水產(chǎn)生二次污染等要求。

通過現(xiàn)場實踐以及抽水試驗等驗證，施工過程較好地滿足了項目的工藝要求，為其他的類似項目提供了可借鑒的經(jīng)驗。

［1］房佩賢等.《專門水文地質(zhì)學》(修訂版).北京.地質(zhì)出版社.1996.

［2］黎中銀等.《旋挖鉆機及施工技術(shù)》.北京.人民交通出版社.2010.