時間:2021/10/9
1. 概述
在我國,垃圾填埋場主要分為正規(guī)垃圾填埋場和非正規(guī)垃圾填埋場兩種類型。非正規(guī)垃圾填埋場一般是利用自然條件堆填,未按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范進(jìn)行設(shè)計和建設(shè)的生活垃圾填埋場所,據(jù)不完全統(tǒng)計,截至2013年底,國內(nèi)21個省計劃共治理非正規(guī)填埋場1236座,其極大地危害了生態(tài)環(huán)境并存在較大的安全隱患,諸如惡臭等大氣污染、可燃?xì)怏w爆炸火災(zāi)等安全風(fēng)險、滲濾液嚴(yán)重污染地下水、有毒物質(zhì)嚴(yán)重威脅土壤環(huán)境和農(nóng)作物生長、浪費土地資源、影響城鎮(zhèn)環(huán)境,必須盡快對其進(jìn)行修復(fù)治理。
圖1 非正規(guī)垃圾填埋場及其封場
目前,非正規(guī)垃圾填埋場的治理技術(shù)主要有搬遷減量技術(shù)、好氧穩(wěn)定化技術(shù)、原位封場治理技術(shù)等。其中隔水帷幕技術(shù)在垃圾填埋場治理中適用前景廣泛,能有效阻止垃圾填埋場與周邊地層之間的水力聯(lián)系,減少垃圾填埋場內(nèi)垃圾土和滲濾液對周邊地層污 染的擴(kuò)散,也可提供一個更加獨立封閉的穩(wěn)定化空間,加速填埋場的穩(wěn)定化速度等。
非正規(guī)垃圾填埋場治理中的隔水帷幕多采用注漿帷幕、攪拌樁帷幕等獨立設(shè)置,為減少垃圾填埋土和滲濾液的污染范圍,其多采用落底式帷幕,并進(jìn)入相對不透水層不宜小于1m。傳統(tǒng)的施工工藝如單軸攪拌樁、雙軸攪拌樁或三軸攪拌樁均無法進(jìn)入中風(fēng)化巖石一定深度,無法適應(yīng)上軟下硬的地層條件,更無法適應(yīng)下臥卵石層、巖溶、垃圾土、孤石、建筑垃圾等不良地質(zhì)現(xiàn)象,而本公司DR工藝采用土力SR135雙動力多功能鉆機(jī),采用外套管切割+內(nèi)螺旋攪拌工藝,基本克服中風(fēng)化巖石、卵石層、巖溶、垃圾土、建筑垃圾等不良地質(zhì)條件,非常適用于非正規(guī)垃圾填埋場的隔水屏障建設(shè)。
2. 工藝原理
(1)DR工法(Drilling into the rock)采用雙動力SR-135HIT系列液壓鉆機(jī),外動力采用鋼套管切割,內(nèi)動力采用長螺旋鉆桿深層攪拌;外套管動力強(qiáng)勁,將底部配有進(jìn)口特制刀頭的鋼套管回轉(zhuǎn)切削壓入地層(巖層)中,同時利用長螺旋鉆桿攪拌跟進(jìn),采用“隨護(hù)隨攪”工藝,直至套管和長螺旋鉆桿下到樁端為止;長螺旋鉆桿達(dá)設(shè)計深度后,高壓注漿泵開始底部注漿,并反提鉆桿,套管同時提升,邊提升邊注漿攪拌至設(shè)計?;颐妗J┕r,先施工兩側(cè)A樁,在施工中間B裝,咬合搭接,樁徑800~1200mm,搭接200~300mm。施工過程實時顯示鉆進(jìn)深度、垂直度、扭矩、鉆進(jìn)速度等數(shù)據(jù)。

圖2 雙動力SR-135HIT系列液壓鉆機(jī)
入巖深度精準(zhǔn)控制、垂直度精度大幅度提高、復(fù)雜底層適應(yīng)能力提升,使水泥攪拌樁墻的施工質(zhì)量、適用范圍、經(jīng)濟(jì)效益得到進(jìn)一步大的提高。
3. 工藝流程
(1)施工前技術(shù)、材料、機(jī)械、人員準(zhǔn)備;
(2)測量放線,澆筑導(dǎo)墻;
(3)機(jī)械就位、調(diào)平;
(4)鉆機(jī)鉆進(jìn)成孔,外套管切削跟進(jìn),內(nèi)長螺旋鉆桿協(xié)同鉆進(jìn);
(5)鉆機(jī)鉆孔達(dá)設(shè)計深后,高壓注漿泵開始底部注漿;
(6)鉆桿反轉(zhuǎn)提升,套管同時提升,邊提升邊注漿邊攪拌,提升至預(yù)定的?;颐?;
(7)成樁養(yǎng)護(hù)。
(a)A樁切削鉆進(jìn) (b)A樁高壓注漿
(c)A樁攪拌提升 (d)B樁切削鉆進(jìn)
(e)B樁攪拌提升 (f)AB樁咬合成型
圖3 DR工法施工工藝流程
4. 工藝參數(shù)
(1)水泥摻量20%~25%,水泥漿液水灰比0.55,采用P.O 42.5普通硅酸鹽水泥,制備好的漿液不得離析,泵送連續(xù)。
(2)施工中保持?jǐn)嚢铇稒C(jī)底盤的水平和導(dǎo)向架的豎直,攪拌樁樁位偏差不超過50mm,樁身垂直度誤差不超過1/150,樁頂標(biāo)高不超過+100~-50mm,樁底標(biāo)高不超過+100~-100mm。
(3)成樁采用一噴一攪的攪拌工藝(切割預(yù)攪下沉→噴漿提升)
(4)鉆頭噴漿攪拌提升速度不宜大于0.5m/min,切割下沉速度不宜大于1.0m/min。
(5)噴漿速度應(yīng)和提升速度相配合,確保額定漿量在樁身長度范圍內(nèi)均勻分布;當(dāng)攪拌機(jī)預(yù)攪下沉至預(yù)定標(biāo)高,水泥漿液到達(dá)出漿口后,應(yīng)在水泥漿液與樁端土充分?jǐn)嚢?0s后再提升鉆桿。
(6)施工中因故停漿時,應(yīng)將攪拌頭下沉至停漿點下0.5m處,待恢復(fù)供漿時再噴漿攪拌提升;停機(jī)超過3小時,宜先拆卸輸管路,并妥加清洗。
(7)水泥土攪拌樁施工現(xiàn)場施工前應(yīng)予以平整,整平后場地標(biāo)高應(yīng)高于停灰面標(biāo)高,清除地上和地下的障礙物;
(8)攪拌樁施工時,?;颐鎽?yīng)高于樁頂設(shè)計標(biāo)高500mm。
5. 工藝施工優(yōu)勢及效益分析
(1)全程鋼套管護(hù)壁不使用泥漿、不縮徑、不塌孔、不斷樁,樁體間連續(xù)完整、無接縫,成孔成樁質(zhì)量高,防滲止水性強(qiáng),滲透系數(shù)可達(dá)10-7cm/s,質(zhì)量效益易保證;
(2)無二次污染、無噪音、無振動,安全性能高,特別適用于滲濾液滲漏的垃圾填埋場等環(huán)保工程,環(huán)境效益明顯;
(3)施工鉆進(jìn)時可以很直觀的判別地層及巖石特性,優(yōu)化施工參數(shù)和具體施工樁長,同時成孔垂直度便于掌握,垂直度可以精確到1/250,有效預(yù)防樁體開叉漏水,施工控制科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn);
(4)鉆機(jī)扭矩大、切削力大、復(fù)雜地層鉆進(jìn)速度快,使用于軟巖~較硬巖、軟石層、巖溶等不良地質(zhì)條件,適應(yīng)性強(qiáng)、應(yīng)用廣泛;
(5)相對于同類入巖隔離屏障工法如帷幕灌漿、咬合樁等,工期短、造價低,工期減少15~20%,造價低30~40%左右,經(jīng)濟(jì)效益和工期優(yōu)勢顯著。