铣削深搅搅拌墙技术在垃圾填埋场防渗工程的应用案例


原文:《新型固化剂+铣削深搅搅拌墙技术在垃圾填埋场防渗工程的应用案例》 

作者:张领帅


垃圾填埋场项目简介


非正规垃圾填埋场:利用洼地、山谷或水塘等低洼区域直接堆填的生活、建筑和工农业废渣等垃圾堆体,无人监管,无污染控制措施,对环境产生大量影响。


铣削深搅搅拌墙技术在垃圾填埋场防渗工程的应用案例


据不完全统计,国内近几年排查出的非正规垃圾填埋场数以万计,仅北京一个城市非正规垃圾场的就达千余座。产生的渗滤液直接排放,污染地表、地下水。


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非正规垃圾填埋场:生活垃圾、建筑垃圾混合;无渗滤液和填埋气导排系统,无

收集系统,无处理设施,垃圾场底部与侧部无任何工程防护措施,必须要治理。

 

 2017年住建部等《关于做好非正规生活垃圾堆放点排查工作的通知》要求排查各类非正规垃圾堆放点2018年6月住建部、环境部、水利部、农业部《关于做好非正规垃圾堆放点排查和整治工作的通知》等,拉开“环保风暴”的序幕,愈演愈烈,不断“回头看”并问责地方政府。高压之下,长期历史原因形成的局面今天不得不花费大量代价进行治理。


哈尔滨垃圾填埋场项目简介


哈尔滨市道外区的阿什河自南向北汇入松花江,团结镇片区阿什河两岸的韩家洼子和东部地区垃圾场30年前均为大小不等的采砂坑,由于历史原因被倾倒大量建筑和生活垃圾,之后直接作为市区简易垃圾填埋场。


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北侧韩家洼子垃圾场面积为12.6万㎡,周长为1.4km;于1991年建场,1995年封场,目前场地为哈尔滨市政材料工程公司。


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东部地区垃圾处理场面积为56.6万㎡,周长为3.5km;于1992年建场,1996年封场,目前场地为哈尔滨华热保温材料公司、神州物流公司。

 

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两垃圾场在封场时仅对垃圾分层铺设填土,分层碾压简易覆土。


2018年3月、5月、7月和9月份,哈尔滨北方水环境检测有限公司对阿什河水质监测。水质为劣V类水体指标,渗沥液主要物质为重金属,氨氮,COD,甲烷等。


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2018年中央环保督察组回头看,要求哈政府2019年实现消除阿什河劣Ⅴ类水体的目标。在现有条件下,只有从横向迁移途径进行阻隔,以防止渗滤液污染阿什河水质。



哈尔滨垃圾填埋场项目设计方案


场地为15m深度的塑料垃圾层,N>50的砂卵石层及中风化泥岩。2018年哈工大水资源国家工程研究中心有限公司根据《生活垃圾卫生填埋场岩土工程技术规范》要求垂直防渗帷幕渗透系数在10E-7cm/s量级,抗压强度不小于1.5MPa,设计要求偏高。


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垃圾填埋场施工防渗墙存在的问题


该项目塑料垃圾层,最大厚度12m,缠绕钻头,无法成孔。


如深圳龙华某工地塑料垃圾层采用搅拌桩无法施工,改为旋喷桩同样无法施工,采用地质钻机引孔,取芯钻头无法进尺,三角翼或螺旋钻头被塑料垃圾缠死,之后不得不采用旋挖成孔换填素土才解决。

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铣削深搅搅拌墙施工技术


一种将液压铣槽机和深层搅拌技术结合的创新性的深层搅拌施工新技术。可以用于防渗墙、挡土墙、地基加固。当双铣轮深入地层削掘时,注入压缩空气和固化剂,强制搅拌;采用液压加压,可进入砂卵石层、低于30MPa的中风化软质岩。强大动力的双轮铣头将塑料垃圾全部搅碎;成墙墙体均匀,无需跳孔,连续施工;避免了二次接缝处理,铣削套接,接缝防渗效果好。

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垃圾填埋场防渗治理工程应用效果


2019年10月,现场施工5幅固化剂防渗墙和2幅42.5水泥防渗墙。

双轮搅拌机将较大粒径塑料垃圾层全部打碎为细小碎片。


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对防渗墙施工时槽内提取浆液养护送检。

根据养护28d结果,固化剂防渗墙墙体浆液试块强度均高于42.5水泥防渗墙墙体强度,前者是后者1.5倍。


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2020年4月对防渗墙现场钻孔抽芯试验。

根据抽芯结果,固化剂墙体芯样观感总体好于水泥墙芯样,开挖墙体观感较好。


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根据钻孔抽芯抗压试验结果。

固化剂墙体芯样抗压强度总体好于水泥墙芯样强度,前者是后者约1.4倍。

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根据防渗墙现场钻孔注水试验结果。

固化剂墙体渗透系数总体平均值约为2 E 1 0-7cm/s,而水泥土防渗墙渗透系数在10E-6cm/s。



结论和展望

(1)随着地下空间开发的不断深入,地下工程将面临的地质条件越来越复杂,环境要求越来越高;


(2)地下工程中的“水”是绕不过的坎,只有解决“水”的问题,才有可能解决地下工程的岩土问题;


(3)不断加大研发新型材料和采用新型装备以及开发与之配套的新工艺、新技术,才能解决地下“水”的问题,相应解决了地下工程所面临日益复杂的岩土问题;


(4)双轮铣削搅拌桩机在工效、施工能力、成本方面具有TRD、地下连续墙、搅拌桩等无法比拟的优势,未来随着设备的进一步普及,成本会进一步降低;新型固化剂材料出现的目的并非代替水泥,而是作为水泥材料的一种有效补充,在和粘性土、淤泥等细颗粒土固化反应方面有着水泥无可替代的优势,未来应用前景会更加广阔。


来源:深圳宏业基岩土科技股份有限公司

作者:张领帅
编辑整理:项敏
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⽔泥⼟铣削搅拌墙 CSM工法


铣削深搅搅拌墙技术在垃圾填埋场防渗工程的应用案例


CSM工法 Cutter Soil Mixing (铣削深层搅拌技术)是一种创新性深层搅拌施工方法。此工艺源于德国宝峨公司双轮切铣技术,是结合现有液压铣槽机和深层搅拌技术进行创新的岩土工程施工新技术。通过对施工现场原位土体与水泥浆进行搅拌,可以用于防渗墙、挡土墙、地基加固等工程。与其他深层搅拌工艺比较,CSM工法对地层的适应性更高,可以切削坚硬地层(卵砾石地层、岩层)。


双轮铣深搅设备(CSM)特点


施工效率高:

双轮铣拥有两个大扭矩齿轮箱,铣轮上切割齿布局设计合理、切削能力强、施工效率高;


地层适应范围更广:

能够在坚硬的地层进行深层搅拌施工,克服了传统的多轴搅拌系统不能在坚硬地层施工的缺点;源于双轮铣技术,该工法具有一定的入岩能力,能够截断地下水通过墙底风化岩进行渗透的途径;


墙体垂直度更好:

双轮铣设备中具有高精度垂直度传感器,施工中可以通过电脑动态监测成槽的垂直度,利用双轮铣设备所配置的纠偏系统及时调整,确保墙体精度;


墙体质量更好:

通过电脑控制水泥浆液注入量、水泥浆和土体混合均匀,从而墙体均匀度及质量好、材料利用率高,较其他搅拌工艺,可以节约材料;


施工过程更加环保:

直接将原状地层做为建筑材料,弃土和弃浆量总量小,节能环保,符合基础施工技术发展的趋势;


施工阶段扰动低:

施工阶段几乎没有震动,采用原位搅拌,对周边建筑物基础扰动小,可以贴近建筑物施工;


墙体的深度更大:


导杆式双轮铣深搅设备,施工深度可达53m,


悬吊式双轮铣深搅设备,施工深度可达80m。

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导杆式 CSM工法主机

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悬吊式  CSM工法主机





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