[发明专利]适用于软土地区的垂直隔离屏障设计方法

说明书

本发明公开了一种适用于软土地区的垂直隔离屏障设计方法，其特征在于所述设计方法包括以下步骤：根据污染场地内的污染物所处土层，确定所述污染场地的污染类型；根据污染场地的功能要求选择所需采用的垂直隔离屏障类型，可以是悬挂式垂直隔离屏障或嵌入式垂直隔离屏障；所述悬挂式垂直隔离屏障或所述嵌入式垂直隔离屏障根据所述污染场地的污染类型分别计算确定其插入深度和厚度。本发明的优点是：为现有隔离封闭污染场地提供更符合工程实际的设计方法，该方法所设计的垂直隔离屏障充分考虑了场地的功能要求、污染状况及水文地质条件，较原有设计方法更贴合工程实际。

技术领域

本发明属于环境岩土工程技术领域，具体涉及一种适用于软土地区的垂直隔离屏障设计方法。

背景技术

现代工业的发展极大地推进了人类文明发展的进程，使人们在享受工业文明创造的丰硕果实的同时，也遭受了随之而来的环境污染危害。随着工业和城市污染的加剧及农用化学物质种类、数量的增加，土壤中的污染日益严重。由于成本、工期及治理效果方面的优势，隔离封闭法越来越多地应用在污染场地的修复治理中。隔离封闭技术主要是利用工程措施将污染物封存在原地，切断暴露途径，限制污染物迁移，降低或消除污染物的暴露风险，保护受体安全。其中，垂直屏障是隔离封闭技术最重要的组成部分之一，一般利用搅拌器械将固化剂（水泥，石灰等材料）喷入软弱土层深部，在水的作用下，固化剂与土体之间发生一系列物理化学反应，形成完整的低渗透性防渗墙。

然而，由于相关技术研究落后国外发展数十年，目前国内尚无成熟的垂直屏障设计方法及技术，主要是借鉴水利工程的经验公式，即以允许水力梯度作为控制条件，将安全系数考虑在允许水力梯度中。在实际工程中，该设计方法可能使得结果偏于不安全，因此有必要提出适用于污染物迁移机理的设计原则及方法。

发明内容

本发明的目的是根据上述现有技术的不足之处，提供一种适用于软土地区的垂直屏障设计方法，该垂直屏障设计方法通过确定污染场地所属的污染类型并选定所采用的垂直隔离屏障类型，从而能够快速设计计算确定垂直隔离屏障的插入深度和厚度。

本发明目的实现由以下技术方案完成：

一种适用于软土地区的垂直隔离屏障设计方法，其特征在于所述设计方法包括以下步骤：根据污染场地内的污染物所处土层，确定所述污染场地的污染类型；根据污染场地的功能要求选择所需采用的垂直隔离屏障类型，可以是悬挂式垂直隔离屏障或嵌入式垂直隔离屏障；所述悬挂式垂直隔离屏障或所述嵌入式垂直隔离屏障根据所述污染场地的污染类型分别计算确定其插入深度和厚度。

所述污染场地的污染类型包括Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅲ型、Ⅳ型，其中：

所述Ⅰ型是指污染物的最大污染深度位于相对隔水层中；

所述Ⅱ型是指污染物的最大污染深度位于利于水平向迁移的含水层；

所述Ⅲ型是指污染物的最大污染深度位于利于污染物迁移的含水层；

所述Ⅳ型是指污染物的最大污染深度位于利于污染物迁移的含水层，且所述含水层的下卧土层为利于水平向迁移的含水层。

所述悬挂式垂直隔离屏障在所述污染场地中的插入深度确定方法为：

（a）所述污染场地的污染类型为所述Ⅰ型时，所述悬挂式垂直隔离屏障的底部插入所述相对隔水层中，并不低于污染物的最大污染深度；

（b）所述污染场地的污染类型为所述Ⅱ型时，所述悬挂式垂直隔离屏障的底部插入深度通过悬挂式垂直隔离屏障设计深度B计算方法进行计算确定；

（c）所述污染场地的污染类型为所述Ⅲ型时，所述悬挂式垂直隔离屏障的底部插入深度通过悬挂式垂直隔离屏障设计深度B计算方法进行计算确定，且插入所述利于水平向迁移的含水层的下卧层不小于1m；