[发明专利]一种基于热损失的高强防冻原位黏土隔离墙施工方法

说明书

本发明公开一种基于热损失的高强防冻原位黏土隔离墙施工方法，所述方法包括将现场挖除的污染黏土进行室内测试获取污染黏土的塑限含水率、进行室内热重分析得到TG曲线和DTG曲线，根据DTG曲线确定脱去自由水与结合水的最高温度T₁和脱羟基反应的最低温度T₂，开挖地下连续墙的基坑，将在T₂温度下的煅烧颗粒与开挖土体进行混合，并加入生石灰，分层填入开挖的基坑，填筑过程中预埋空心加热管；填筑完成后，启动加热管，加热至温度T₁，使混合料脱水且加速反应，完成整个施工过程。本发明的施工方法解决固化污染黏土活性激发温度难以确定问题及大规模利用问题，以及竖向隔离墙强度低、成本高、水泥消耗量大、导热系数高的问题。

技术领域

本发明涉及土木工程中岩土工程技术领域，尤其涉及一种基于热损失的高强防冻原位黏土隔离墙施工方法。

背景技术

土壤中吸附的重金属离子在地下复杂环境中富集并迁移，严重危害生态环境及人类健康。各种土壤修复技术中，竖向隔离技术的污染物处治对象广泛、防渗性能优异、工程成本低于其他主动修复技术，并特别适用于大体量的工业污染场地修复。竖向隔离技术按材料可分为土-膨润土、水泥-膨润土、土-水泥-膨润土、水泥/混凝土、竖向土工膜，以及钢板桩竖向隔离屏障等。

专利CN113846699A公开了活性炭改良土-膨润土竖向防污隔离墙结构及施工方法，隔离墙结构包括防污隔离墙墙体、外防护框和立体十字钢架，外防护框将防污隔离墙墙体包围，立体十字钢架设于外防护框内，防污隔离墙墙体将立体十字钢架包覆。CN104846851B公开了，一种基础侧面非冻胀层的施工方法，在基础外侧的原土层上采用钢板设置一道隔离墙。CN111350180A公开了再生微粉改良土-膨润土竖向防污隔离墙，采用临时支撑的施工方法，且建筑废弃物再生微粉能够优化墙体的力学性能和防渗、防污性能。CN110397089B公开了一种污染场地多重竖向隔离屏障的设置方法，主要根据污染参数和一维对流弥散模型获取内层竖向隔离屏障的第一最小厚度；根据污染参数和裘布依公式进行计算获取外层竖向隔离屏障的第二最小厚度，根据污染场地周围的地质分布划定外层竖向隔离屏障与内层竖向隔离屏障之间的缓冲区域的宽度。CN111320444B公开了一种针对复合污染物的绝热抗开裂竖向阻隔屏障材料及制备方法。该绝热抗开裂竖向阻隔屏障材料主要由原位土、钠化改性膨润土、有机改性凹凸棒土、改性添加剂组成。改性添加剂的主体成分包括粒化高炉矿渣微粉、活性氧化镁、玄武岩纤维、纳米零价铁。CN103174173B公开了一种浅部强化处理的土-膨润土竖向隔离墙的方法，采浅部沟槽加宽部分的中心插入防渗板，土-膨润土回填料在自重和堆载或真空预压共同作用下固结形成浅部增强层。CN207244657U公开了一种两侧地基局部加固型竖向防污隔离墙结构，地基局部加固区布置在竖向防污隔离墙水平中心轴线两侧水平距离5m之内。以上发明从结构上提出了竖向隔离墙的增强方法，材料上则集中于采用水泥等固化材料，缺少一种利用原位土的竖向隔离墙建造技术。

高岭土是黏土的主要矿物，煅烧高岭土可以激发其火山灰活性已成为目前的共识与研究热点，但是由于不同的矿物构成，其最佳煅烧温度及制备过程仍存在差别。CN112939496A提出将渣土、粉煤灰采用微波加热制备黏土陶粒，但未说明最佳加热温度。CN103459347B提出将小于40％高岭石含量的黏土预干燥，然后在600-1000℃的温度下的热处理煅烧，用于部分替代水泥熟料。综上所述，煅烧黏土已成为一种重要的活性激发方法，但仍缺少确定最佳激发温度的方法。