[发明专利]一种中和酸性矿山废水的竖向工程屏障系统施工方法

说明书

本发明提供了一种中和酸性矿山废水的竖向工程屏障系统施工方法，所述方法包括以下步骤：进行工程屏障构筑选址，开挖工程屏障沟渠；制作钢筋笼，在渗流方向上于钢筋笼内侧布施土工布；制作混合块体，将混合块体填充至钢筋笼内，形成工程屏障墙体单元；将工程屏障墙体单元进行组合拼装，吊装入工程屏障沟渠；在工程屏障周围采集数据，监测重金属阻滞效果。与现有技术相比，本发明混合块体原材料采用黏土、飞灰、化学添加剂制备而成，成本较低、治理效果好；采用工程屏障墙体单元组合拼装，对场地条件与工程需要的适应性强；施工步骤简明易行，吊装、起吊置换方便；工程屏障墙体单元可大规模生产销售，经济效益较高，且极大地缩短工程屏障修筑工期。

技术领域

本发明涉及环境工程地质及重金属污染场地隔离控制技术领域，尤其涉及一种中和酸性矿山废水的竖向工程屏障系统施工方法。

背景技术

长期以来，矿产资源作为一种有利于促进经济发展的重要资源，被人们大量开发。但由于开采技术的不成熟以及可持续发展理念的不到位，对矿山长期的不合理开发导致各种各样的矿山问题接踵而至，最具代表性的有酸性矿山废水问题。目前，对酸性矿山废水的研究主要包括对其性质、无害化处理以及资源化利用等几个方面。酸性矿山废水产生来源较广，以其较低的pH值、高浓度的重金属离子，对矿山周边生态环境造成严重威胁。因此，酸性矿山废水的有效治理长期以来一直是工程地质与环境工程相关学者研究的热点问题。针对酸性矿山废水的治理技术主要包括污染源控制和污染物迁移阻滞。实际经验证明，试图在源头上阻止酸性矿山废水的产生很难实现，而污染物迁移阻滞逐渐成为酸性矿山废水的主要治理方式。

工程屏障因其对重金属良好的阻滞性能，近年来在酸性矿山废水的治理中被愈来愈多地运用。工程屏障可以有效地阻滞酸性矿山废水的重金属等污染物进入周边岩土体，为污染场地和周边环境提供一个隔离屏障。目前来说，工程屏障在酸性矿山废水治理中的运用也存在诸多挑战。传统工程屏障主要材料为水泥，只起到防渗止水的作用，几乎不对酸性矿山废水进行导流及净化处理，且酸性矿山废水对水泥存在腐蚀作用，长期以往，墙体易受破坏。黏土竖向工程屏障可有效解决上述问题，但其施工工艺较为复杂，墙体一般采用整体压筑，一次成型，隔污性能均匀性差，墙体高度及宽度难以根据实际场地有效控制，且一般只考虑控制污染物中重金属的迁移，不能起到中和酸性矿山废水的作用，而对重金属的阻滞能力也有待提高。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种中和酸性矿山废水的竖向工程屏障系统施工方法，其目的是为了简化施工工艺、提高对重金属的阻滞能力和治理效果。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种中和酸性矿山废水的竖向工程屏障系统施工方法，包括以下步骤：

(1)对酸性矿山废水污染场地进行工程屏障构筑选址，开挖工程屏障沟渠；

(2)制作钢筋笼，在钢筋笼内侧布施土工布；

(3)制作混合块体，将混合块体填充至所述钢筋笼内，形成工程屏障墙体单元；

(4)将所述工程屏障墙体单元进行组合拼装，吊装入所述工程屏障沟渠内，形成工程屏障墙体；

(5)采集工程屏障墙体两侧的pH值、温度、湿度、土压力、孔隙水压力和离子浓度数据，监测重金属阻滞效果；

其中，混合块体的制作方法包括以下步骤：

a.将红黏土、膨润土、飞灰按质量比为30～90:5～30:0～60的比例混合均匀，得到混合土体；

b.向步骤a所得混合土体中添加化学添加剂溶液，压制成型，得到混合块体。

步骤(1)中开挖工程屏障沟渠时，开挖深度及宽度根据工程屏障埋深及墙体厚度决定，工程屏障埋深应超过污染最大深度以防止“绕流”发生，墙体厚度根据酸性矿山废水污染程度及设计寿命进行确定。