地下水處理方法范文
時(shí)間:2023-12-26 18:05:57
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篇1
關(guān)鍵詞:深基坑;地下水;處理方法
一、引言
隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加快,高樓大廈的建設(shè)已經(jīng)成為了我國(guó)建筑領(lǐng)域的重點(diǎn)項(xiàng)目,而伴隨著高樓大廈的不斷崛起,深基坑工程也獲得了長(zhǎng)足的發(fā)展與進(jìn)步。面對(duì)著越來(lái)越高的樓層建設(shè)和地下空間的不斷擴(kuò)大,我們對(duì)于深基坑工程的技術(shù)及質(zhì)量要求也越來(lái)越高。但與此同時(shí),深基坑工程還面臨著許多來(lái)自于地質(zhì)等多方面的不確定因素,往往會(huì)造成深基坑事故,造成巨大的損失。據(jù)一些研究者調(diào)查發(fā)現(xiàn),目前我國(guó)經(jīng)常發(fā)生的深基坑事故大約有七成以上是由于地下水處理不當(dāng)造成的,這不僅對(duì)地質(zhì)造成破壞,還影響到了周圍建筑物的安全,造成了很大的安全隱患。因此,對(duì)于深基坑工程當(dāng)中地下水的處理已經(jīng)迫在眉睫,必須引起我們的高度重視,把握不同土體的滲透規(guī)律,采用科學(xué)合理的地下水處理方法,保證隔滲效果,從根本上杜絕發(fā)生深基坑工程事故的可能性。
二、地下水對(duì)深基坑工程的破壞
要想保質(zhì)保量的完成深基坑工程建設(shè)必須滿足以下兩個(gè)條件:一是基坑必須要一直保持干燥狀態(tài),這樣可以保證施工的順利進(jìn)行;二是要保證周圍邊坡的穩(wěn)定,以確保安全施工。這兩個(gè)條件是深基坑工程正常施工的前提條件,而它們都與地下水處理是否得當(dāng)密切相關(guān)。
深基坑工程的實(shí)施要根據(jù)地下水的狀態(tài)和土質(zhì)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整,在一些地下水經(jīng)常會(huì)發(fā)生變化的地區(qū)開(kāi)展深基坑工程需要對(duì)地下水的處理進(jìn)行格外的注意,這樣才能保證深基坑工程的順利進(jìn)行。在深基坑工程的實(shí)施過(guò)程中,首先需要把握的是土的透水性。所謂土的透水性,就是指水流穿過(guò)土中小孔及縫隙的難易程度。如果土質(zhì)的構(gòu)成越粗糙,它的透水性就會(huì)越大,如果把夾雜著碎石的粗土塊和細(xì)膩的粘土放在一起比較,顯然粘土的透水性會(huì)更低一些;如果保證其他施工條件相同,土的透水性越大,就越容易被水滲透并加快滲透速度。
除了把握土的透水性以外,我們還需要掌握地下水的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。地下水的運(yùn)動(dòng)有兩種情況,即紊流和層流。紊流顧名思義是指水毫無(wú)秩序的流動(dòng),經(jīng)常性的在土的寬大空隙中流動(dòng)且速度較快;而層流是指水在土質(zhì)較密的土中有秩序的流動(dòng),互相不混雜的狀態(tài)。在深基坑工程的建設(shè)當(dāng)中,我們必須通過(guò)對(duì)土的透水性,以及地下水運(yùn)動(dòng)規(guī)律的把握來(lái)防止流砂和滑坡現(xiàn)象的出現(xiàn)。通過(guò)測(cè)算我們發(fā)現(xiàn),在細(xì)砂和粉土中最容易出現(xiàn)流砂,這是因?yàn)樗臐B透力一直大于土的浮重,土質(zhì)自身喪失內(nèi)部壓力導(dǎo)致其懸浮狀態(tài)的出現(xiàn),最后出現(xiàn)流砂。而粘土當(dāng)中出現(xiàn)流砂的現(xiàn)象則比較少見(jiàn),這主要?dú)w功于粘土的粘聚力大,壓力較小的水流很難對(duì)其造成影響,使其變?yōu)榱魃啊R虼耍侠淼陌盐盏叵滤臐B透力和土浮重度之間的關(guān)系,對(duì)于流砂及沙沸現(xiàn)象的防止有十分重要的借鑒作用。
同時(shí)也應(yīng)當(dāng)意識(shí)到,流砂現(xiàn)象的出現(xiàn)很容易造成邊坡土體的滑坡,而在深基坑工程施工的過(guò)程中若遇到降水,就很容易出現(xiàn)大的水力坡降,導(dǎo)致地下水紊流的情況出現(xiàn)。如果不能對(duì)此及時(shí)采取措施,坑內(nèi)很容易被坑外的地下水所滲入,造成泥沙的大量涌出,引起周圍地面下沉,嚴(yán)重威脅到周圍建筑群的安全。
三、地下水的處理方法
1.查明地下水情況,仔細(xì)設(shè)計(jì)
當(dāng)前很多深基坑工程發(fā)生事故大多數(shù)是由于工程師之前沒(méi)有對(duì)地下水情況進(jìn)行仔細(xì)的了解和把握,沒(méi)有引起大家足夠的重視。如果在對(duì)地下水的情況還沒(méi)有查明之前,就盲目的進(jìn)行深基坑工程的設(shè)計(jì),在深基坑挖至地下水位以后,就會(huì)產(chǎn)生一系列的問(wèn)題,如在上文中提到的流砂、邊坡土體滑坡、地下水對(duì)深基坑的滲流和坑外周圍地面的下沉等等,最后導(dǎo)致深基坑事故的出現(xiàn)。因此,在深基坑工程實(shí)施之前,我們必須做好相關(guān)工作,查明地下水的具體情況,并做到具體問(wèn)題具體分析,仔細(xì)設(shè)計(jì),采取相應(yīng)的防水和降水措施。如果遇到軟土地區(qū),則需要更加謹(jǐn)慎的對(duì)地下水情況進(jìn)行勘察和處理。
2.止水法
止水法是指在深基坑周圍做上止水帷幕,即在深基坑工程開(kāi)挖和施工時(shí)防止地下水的滲流,以確保地下水不會(huì)突涌的一種止水措施。止水帷幕是為了保持深基坑的干燥,保證地下施工作業(yè)的正常進(jìn)行和防止坑外土地的下陷及變形,同時(shí)止水帷幕還可以有效防止地下水滲入基坑,阻止周圍土體的位移變形。在選用止水帷幕時(shí),也需要綜合考慮多方面的因素,如工程水文地質(zhì)的條件、基坑周圍的環(huán)境條件以及較高的資金投入等。
止水帷幕的設(shè)置方法有很多種,目前采用較為廣泛的主要有高壓噴射注漿法、壓力灌漿法和漿噴深層攪拌法等,這三種設(shè)置方法各有利弊,在不同地質(zhì)條件下能夠發(fā)揮不同的作用。高壓噴射注漿法適用于粘土、粉土等土質(zhì)條件,但是對(duì)于卵石層等土質(zhì)設(shè)置止水帷幕時(shí),效果欠佳。壓力灌漿法有著與其他設(shè)置方法不同的優(yōu)點(diǎn),它適用于巖溶溶洞和砂礫石的斷裂面,對(duì)于難以處理的軟土和較濕的黃土都有著很好的作用。漿噴深層攪拌法對(duì)于粉質(zhì)和較軟的粘土、含有礦物質(zhì)的粘土都能起到良好的止水作用,但也應(yīng)該注意。漿噴深層攪拌法對(duì)于卵礫石等地層以及PH值偏低的土層很難起到良好的加固作用與防水作用。
止水帷幕在設(shè)計(jì)時(shí),不僅需要進(jìn)行大量的勘測(cè)與計(jì)算,還需要工程師掌握大量的土質(zhì)和施工經(jīng)驗(yàn),只有將二者結(jié)合起來(lái),才能確保深基坑工程的安全性。止水帷幕在進(jìn)行平面布置時(shí)一般會(huì)考慮兩種布置方式,一是可以將研發(fā)、數(shù)據(jù)、培訓(xùn)中心三個(gè)基坑都做獨(dú)立止水設(shè)計(jì);二是將這三個(gè)基坑連接在一起形成一個(gè)大的連通基坑,這種平面布置方式能夠起到節(jié)約資金、提高止水效率的作用。
3.降水法
降水法是指通過(guò)對(duì)地下水位的降低,保證深基坑工程能夠在地下水位以上進(jìn)行施工,從而避免地下水對(duì)其的滲透壓力,防止邊坡滑坡和流砂等現(xiàn)象的出現(xiàn)。降低地下水位的常用方法主要有以下兩種:一是井點(diǎn)降水,二是明排降水。一般來(lái)說(shuō),井點(diǎn)降水的適用范圍較廣一些,隨著我們科技的進(jìn)步與發(fā)展,井點(diǎn)降水也逐漸出現(xiàn)了多種具體的方法,主要包括電滲井點(diǎn)、管井點(diǎn)、情形井點(diǎn)、輻射井點(diǎn)等,這些方法針對(duì)不同的地質(zhì)情況進(jìn)行,取得了不錯(cuò)的效果。
井點(diǎn)降水法要求井點(diǎn)深度要深于降水的深度,然后通過(guò)井點(diǎn)的引滲或者抽水來(lái)進(jìn)行對(duì)地下水位的降低,保證深基坑工程的順利進(jìn)行。井點(diǎn)降水的采用有利于保證優(yōu)質(zhì)的工程質(zhì)量、確保施工的進(jìn)度以及工程的安全。目前看來(lái),井點(diǎn)降水法是增加邊坡穩(wěn)定性和夯實(shí)地基的有效手段之一,能夠防止基底的破壞和隆起,充分截止地下滲流,減少側(cè)土壓力,有效預(yù)防深基坑工程事故的發(fā)生。另外,在降水法當(dāng)中還需注意的一點(diǎn)是地下水位在降低之后會(huì)對(duì)施工帶來(lái)一些不利影響,比如對(duì)殘留水的處理、對(duì)周圍建筑物的影響、地面沉降等方面。因此如果降水法對(duì)深基坑工程造成一定影響的話,可以采用堵截法對(duì)基坑與地下水進(jìn)行分離,從而繼續(xù)施工。
總之,深基坑工程當(dāng)中地下水的處理對(duì)于保證工程質(zhì)量,防止事故發(fā)生都有著極其重要的作用,我們必須對(duì)此加以重視,從根本上杜絕深基坑工程事故。在本文中筆者提出了一些具體的地下水處理方法,以期對(duì)以后的深基坑工程的施工能夠有所幫助。
參考文獻(xiàn):
篇2
關(guān)鍵詞:地下洞庫(kù)防排水 噴錨注漿彈簧濾水管
中圖分類號(hào):S276 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):
引言
對(duì)于地下洞庫(kù)的防排水,應(yīng)始終遵循“以排為主,防排結(jié)合,因地制宜”的原則,從事前控制入手,在施工中的各個(gè)階段均要嚴(yán)格貫徹該原則。本工程在防排水施工中結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況,分別對(duì)擴(kuò)建罐室穹頂、罐室開(kāi)挖的巖石面、上下通道及洞內(nèi)的小型溶洞等特別重要的滲漏點(diǎn)進(jìn)行了專項(xiàng)治水,同時(shí)也對(duì)罐室的防潮做了相應(yīng)的措施。下面就這些專項(xiàng)治水的特殊措施做詳細(xì)介紹。
一、工程概況
本工程位于湖南某處,地形為低山,山坡陡峻,植被茂盛,巖石類型為較硬巖,巖層表層有一層較薄的強(qiáng)-中風(fēng)化層,其下部為微風(fēng)化及新鮮基巖。所處地區(qū)多年平均氣溫15.9℃,年平均相對(duì)濕度80%,多年平均降雨量1300毫米,日最大降雨量302毫米。本工程為洞庫(kù)擴(kuò)建工程,設(shè)計(jì)防水等級(jí)一級(jí),設(shè)計(jì)使用年限50年,混凝土抗?jié)B等級(jí)P10。共計(jì)20座1萬(wàn)立方米金屬油罐,其中1號(hào)庫(kù)區(qū)擴(kuò)建罐室17座,共有上下導(dǎo)洞一條,上導(dǎo)洞有洞口2個(gè),下導(dǎo)洞有洞口3個(gè);2號(hào)庫(kù)區(qū)擴(kuò)建罐室3座,共有上下導(dǎo)洞各一條,上下導(dǎo)洞各有洞口1個(gè)。洞庫(kù)內(nèi)罐室防護(hù)為離壁式空心磚砌筑防護(hù),巖石開(kāi)挖面掛網(wǎng)噴射混凝土10cm,混凝土噴射面與磚墻間最小距離20cm,空心磚砌筑完成后在內(nèi)側(cè)抹2cm厚砂漿,并刷一道水泥基滲透結(jié)晶涂料。2號(hào)庫(kù)區(qū)3個(gè)罐室穹頂部位均有溶洞,溶洞口面積約0.5㎡~1㎡。
二、擴(kuò)建罐室穹頂防排水
擴(kuò)建罐室穹頂內(nèi)側(cè)混凝土因?yàn)槟昃檬蓿呀?jīng)嚴(yán)重脫落,部分部位出現(xiàn)漏筋現(xiàn)象,每處漏筋面積約1~2㎡;穹頂上側(cè)混凝土風(fēng)化嚴(yán)重,清理表層浮渣后發(fā)現(xiàn)表面凹凸不平,部分部位有漏筋現(xiàn)象,穹頂上漿砌片石拱帶有倒塌現(xiàn)象。經(jīng)相關(guān)單位檢測(cè),擴(kuò)建罐室穹頂仍能滿足使用要求,但要對(duì)其重新進(jìn)行防排水施工。經(jīng)過(guò)方案比選,決定采取如圖一所示防護(hù)層布置,對(duì)穹頂上下分別采取以下措施:
圖一 擴(kuò)建罐室穹頂防護(hù)層布置圖
1、將穹頂內(nèi)側(cè)的鋼筋除銹,清除松散的混凝土層,將穹頂內(nèi)側(cè)用高壓風(fēng)吹凈,確保混凝土面干燥,涂刷一層環(huán)氧樹(shù)脂后噴射5cm厚混凝土。環(huán)氧樹(shù)脂能夠有效的起到阻銹作用,還能起到噴射混凝土層與擴(kuò)建罐室穹頂混凝土粘結(jié)作用。環(huán)氧樹(shù)脂涂刷和噴射混凝土應(yīng)分片連續(xù)進(jìn)行。環(huán)氧樹(shù)脂一次涂刷面積應(yīng)根據(jù)涂刷開(kāi)始到噴射混凝土完成時(shí)間確定,確保在噴射混凝土完成前不凝固。在涂刷下一次環(huán)氧樹(shù)脂時(shí),應(yīng)與前一次有30cm~50cm的搭接,確保不漏涂漏噴。
2、對(duì)于穹頂上側(cè),將原有的拱帶在環(huán)梁位置拆除寬約1m的人行通道,并將已砌筑的拱帶最頂層石塊拆除后在拱帶上鋪設(shè)一層防水板,再補(bǔ)砌頂層的石塊,防水板在每側(cè)拱帶外露50cm,自然順搭在拱帶上,以阻擋頂部水滴沿拱帶滲入拱頂;將穹頂上側(cè)風(fēng)化的混凝土清理干凈,并用高壓風(fēng)吹凈后,用高壓水進(jìn)行沖洗,完成后將穹頂用5cm厚防水砂漿進(jìn)行找平,再施工原設(shè)計(jì)的2cm防水砂漿,砂漿中需按設(shè)計(jì)比例摻入抗裂防滲劑。水泥砂漿防水層應(yīng)密實(shí)、平整、粘結(jié)牢固,不得有空鼓、裂紋、起砂、麻面等缺陷。防水砂漿在拱帶處做成L形,并向拱帶上延伸40cm。以正對(duì)罐前室位置的環(huán)梁為最高點(diǎn),抹不小于2%的排水坡到罐前室,將穹頂上側(cè)的山體滲水排到洞庫(kù)的排水系統(tǒng)中,抹排水坡時(shí),將砂漿向山體上翻邊不小于40cm,以防穹頂上側(cè)的水排到環(huán)梁后通過(guò)巖層滲入到下面罐壁上。
三、罐室開(kāi)挖面防排水
罐室開(kāi)挖完成后,個(gè)別洞室的巖壁上有裂隙和小型孔洞,在雨季時(shí),山體的滲水通過(guò)這些裂隙和孔洞形成水柱沿巖壁流下,水大的位置流量達(dá)到10L/分鐘。處理這些裂隙和孔洞的原則是以排為主,最好不要封堵,以防山體內(nèi)的水又從其他位置滲出。實(shí)際施工時(shí)采用彈簧濾水管加防水板的處理方法。
對(duì)于裂隙,采用DN75的彈簧濾水管沿裂隙鋪設(shè),并將濾水管一直延伸到罐室外側(cè)的排水系統(tǒng)內(nèi),在濾水管外側(cè)包裹一層防水板,防水板要嚴(yán)格檢查,不得有肉眼看的到的破損,將防水板和濾水管固定在巖壁上,再噴射10cm厚混凝土。噴射混凝土?xí)r注意不得直射濾水管,以防將包裹濾水管的防水板打破造成滲水。
對(duì)于孔洞滲水處,先將孔洞鑿深約30cm直徑50cm的碟形,將DN75彈簧濾水管一端插入孔內(nèi),用水泥摻加速凝劑將碟形槽抹好。將彈簧濾水管緊貼巖面固定好,引到排水系統(tǒng)中(見(jiàn)圖二)。噴射混凝土做法同裂隙處理方法。
圖二 小溶洞處理示意圖
為減少環(huán)梁處巖壁滲水量,對(duì)擴(kuò)建罐室的環(huán)梁一周及罐前室部位進(jìn)行打孔注漿。注漿材料采用水泥漿和水玻璃雙液漿注漿的方法,注漿配合比為水泥漿1:1,水泥漿和水玻璃的體積比1:0.75,水泥采用42.5級(jí)普通硅酸鹽水泥,水玻璃波美度大于35Be’。 注漿孔布設(shè)在上坑道環(huán)梁外側(cè),沿環(huán)梁布設(shè)一圈。在布設(shè)注漿孔前仔細(xì)觀察罐室?guī)r壁的滲漏水情況,在環(huán)梁下有滲水點(diǎn)處注漿孔間距為1m,并沿環(huán)梁向滲漏點(diǎn)左右側(cè)各延伸3m,在沒(méi)有滲水點(diǎn)的位置孔間距布置為5m。罐前室位置布設(shè)3排注漿孔,第一排注漿孔距離環(huán)梁0.5m,注漿孔間距1m,梅花形布設(shè)。鉆孔工具采用風(fēng)槍,罐前室的孔必須豎直鉆進(jìn),孔深不小于3m。沿環(huán)梁鉆孔垂直,沒(méi)有施工條件的位置,角度最大不宜超過(guò)45°,孔深不小于3m,鉆孔直徑4.2cm。注漿從罐前室開(kāi)始,沿環(huán)梁向罐室兩側(cè)進(jìn)行注漿。施工順序?yàn)椋捍_定注漿參數(shù)—分別配置雙液漿—試泵—壓水試驗(yàn)—正式注漿—檢查—記錄。注漿時(shí)應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況,適當(dāng)調(diào)整注漿壓力,既要保證注漿效果,又不得浪費(fèi)材料,注漿過(guò)程及用料要現(xiàn)場(chǎng)做好記錄。
四、罐室防潮
本工程罐壁采用C20空心磚砌筑,墻厚30cm。罐壁外側(cè)巖面雖然進(jìn)行了防水處理,但由于冷凝水和一些小部位沒(méi)有處理干凈的水滴的存在,這些水滴仍然會(huì)順著巖壁向下滴濺,有些水滴就會(huì)滴濺到砌筑的罐壁上。日久天長(zhǎng),水就會(huì)沿著空心磚的毛細(xì)孔滲透到罐壁內(nèi)側(cè),形成罐壁內(nèi)潮濕的現(xiàn)象。對(duì)于這種空心磚滲水的現(xiàn)象,當(dāng)然在靠近巖壁的迎水面一側(cè)抹砂漿處理是最直接的方法,但由于罐壁與巖石面間距只有20cm,工人無(wú)法施工,經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際考察,采取如下辦法:在砌筑的內(nèi)側(cè)抹2cm厚的防水砂漿,砂漿凝固后涂抹一層水泥基滲透結(jié)晶涂料,封堵砂漿內(nèi)的毛細(xì)孔,在結(jié)晶涂料外側(cè)再抹一層II型JS聚合物防水涂料。
JS聚合物防水涂料涂刷前,確保施工表面干燥,可用抹布將罐壁表面水擦凈;對(duì)罐壁表面的浮灰、雜質(zhì)要清理干凈,對(duì)凸凹量超過(guò)基準(zhǔn)面±10mm的凸起坑洼和疏松、蜂窩部位用水泥修補(bǔ)平整。取聚合物的甲乙兩組分施工前現(xiàn)場(chǎng)混合,充分?jǐn)嚢柚翛](méi)有粉質(zhì)顆粒后使用,并在1小時(shí)內(nèi)用完。施工時(shí)沿罐壁豎向涂刷二遍,第一遍用料1kg/㎡,第二遍用料2kg/㎡。第一遍涂刷時(shí)要用力來(lái)回搓,確保涂料與基層粘接良好且無(wú)氣泡;第二遍涂刷時(shí)要輕按刷子,確保涂膜有一定厚度。涂料防水層要與基層粘結(jié)牢固,不得有脫皮、流淌、鼓泡、露胎、皺折等缺陷。施工完后要注意不要破壞防水涂膜。
五、通道防排水
通道內(nèi)排水采用彈簧濾水管引至排水系統(tǒng)內(nèi),在外面包裹防水板后噴射混凝土的工藝。彈簧濾水管安裝前要仔細(xì)檢查,一般包括玻璃纖維布或塑料濾布是否套緊、彈簧涂塑層是否均勻,有無(wú)老化、管徑是否是否與設(shè)計(jì)尺寸一致等。管道布置按5m一道布設(shè)環(huán)向彈簧排水管,局部涌水量大時(shí)還應(yīng)適當(dāng)加大其密度。安裝時(shí)彈簧濾水管應(yīng)盡量緊貼滲水巖壁,盡量減小山體水由圍巖到彈簧排水管的阻力。管道布置時(shí)沿環(huán)向應(yīng)盡量圓順,尤其在拱頂部位不得起伏不平。彈簧排水管與下部縱向排水盲管的連接,確保彈簧排水管下部排水暢通。管道安裝好后包裹防水板,噴射混凝土。混凝土噴射時(shí)不得直接對(duì)著管道噴射,以防將包裹濾水管的防水板打破造成滲水。
結(jié)束語(yǔ)
通過(guò)以上防水施工完成后,除冷凝水外,洞庫(kù)內(nèi)已無(wú)明顯滴水,墻面無(wú)滲漏現(xiàn)象。說(shuō)明施工中所采用的防水措施和施工方法起到了很好的作用,為類似工程積累了經(jīng)驗(yàn)。
參考文獻(xiàn)
[1] GB50455-2008《地下水封石洞油庫(kù)設(shè)計(jì)規(guī)范》計(jì)劃出版社
篇3
【關(guān)鍵詞】地下建筑物;方法;防水
一、地下建筑物防水設(shè)計(jì)的要點(diǎn)
(一)設(shè)計(jì)人員和開(kāi)發(fā)商對(duì)地下建筑物要重視
設(shè)計(jì)時(shí)要考慮材料防水層對(duì)混凝土的保護(hù),確保混凝土的耐久性。另外在結(jié)構(gòu)混凝土自防水設(shè)計(jì)中,關(guān)鍵是控制鋼筋混凝土裂縫的產(chǎn)生及其寬度,混凝土出現(xiàn)裂縫,滲漏現(xiàn)象很難避免。荷載引起的裂縫危害最大,直接決定結(jié)構(gòu)承載力,可以通過(guò)正確的設(shè)計(jì)和合理使用來(lái)控制裂縫出現(xiàn)或限制其寬度。而結(jié)構(gòu)變形引起的裂縫因無(wú)法精確計(jì)算,設(shè)計(jì)時(shí)只能根據(jù)規(guī)范、原理、經(jīng)驗(yàn),采用補(bǔ)償收縮混凝土,精心確定配合比,選擇高效膨脹劑和干縮小的水泥與骨料,同時(shí)加強(qiáng)養(yǎng)護(hù),配置適當(dāng)鋼筋減小混凝土溫度回降進(jìn)的收縮變形值,並提高混凝土的抗拉強(qiáng)度。
(二)地下建筑物的防水設(shè)計(jì)
作為地下建筑物的防水工程,地下建筑物防水施工的重要部分就是防水設(shè)計(jì),防水設(shè)計(jì)的成功與否將直接決定地下建筑物防水作用的效果。在進(jìn)行地下建筑物防水設(shè)計(jì)的時(shí)候,要遵循建筑施工防水準(zhǔn)則,按照預(yù)防為主、注重給排水等相關(guān)途徑進(jìn)行相結(jié)合,根據(jù)地下建筑物防水施工的實(shí)際情況,進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)與防治。
(三)材料防水層的設(shè)計(jì)
防水層的封閉層是封堵防水混凝土表面的毛細(xì)孔、孔洞、微細(xì)裂縫,形成很強(qiáng)的致密防水層,且要滲入混凝土毛細(xì)孔內(nèi),牢固地與混凝土粘結(jié),防止水從混凝土的毛細(xì)孔或微裂縫中滲透;防水層的主防層與封閉層緊密結(jié)合,并具有一定抵抗變形、耐穿刺、不吸水和不透水的能力。
卷材施工前應(yīng)將基層清理干凈,涂刷處理劑應(yīng)保證基層平整牢固、清潔干燥,并應(yīng)保證處理劑與卷材性質(zhì)相容,基層處理完畢后應(yīng)將特殊部位施加附加層,若卷材采用熱熔法則應(yīng)控制火焰噴嘴同卷材底面距離適中,并在幅寬內(nèi)加熱均勻,加熱以底面瀝青熔融至光亮為宜,應(yīng)避免過(guò)分加熱而燒穿管材,底面熱熔后應(yīng)立即實(shí)施滾鋪及排氣,后用鏟刀將縫邊封好,并用噴火均勻的加熱密封一遍。
(四)維護(hù)地下室墻面材料防水的設(shè)計(jì)方法
采用粉煤灰加氣混凝土,因?yàn)榉勖夯壹託饣炷恋膹?qiáng)度主要由水化產(chǎn)物低水化硅酸鈣CSH(B)和托貝莫來(lái)石決定。水化產(chǎn)物的相互搭接、對(duì)粉煤灰顆粒的包裹程度、粉煤灰本身的水化程度對(duì)其強(qiáng)度發(fā)展有決定性影響。對(duì)于墻體材料性能很重要的是與砂漿的結(jié)合力問(wèn)題,它直接影響到砌體的力學(xué)性能如抗壓強(qiáng)度、抗剪強(qiáng)度等等。由于灰砂磚的結(jié)構(gòu)較為密實(shí),孔隙較小,吸收水分和釋放水分的速度較另兩種材料慢;同時(shí)灰砂磚的表面平整,比表面積較小,與砂漿的結(jié)合較為薄弱,應(yīng)在使用中配制專用砂漿或在生產(chǎn)中對(duì)成型模具進(jìn)行改造,這樣才能更好的減少地下室滲水的可能性。
二、對(duì)地下建筑物防水常見(jiàn)問(wèn)題的設(shè)計(jì)
(一)表面滲水
現(xiàn)象:防水混凝土結(jié)構(gòu)表面出現(xiàn)大面積或局部面積滲水,有的呈明顯的快滲或慢滲,有的呈微滲,無(wú)集中滲水點(diǎn)結(jié)構(gòu)大面積呈潮濕狀;而結(jié)構(gòu)施工時(shí),加固模板用的螺栓位置明顯有潮濕或滲漏。
治理:①對(duì)混凝土表面有明顯滲漏水的,先檢查出漏水部位,再將滲漏范圍盡量縮小至線或點(diǎn),用適宜的方法堵塞;表面微滲潮濕混凝土,可在其上抹膨脹水泥砂漿、氯化鐵防水砂漿或采用滲透結(jié)晶型防水材料堵漏防潮。②螺栓孔位置潮濕或滲漏的,清理栓孔后,用膨脹性砂漿填實(shí)堵塞。
(二)混凝土結(jié)構(gòu)滲水
現(xiàn)象:混凝土結(jié)構(gòu)表面經(jīng)常出現(xiàn)滲水部位
治理:由于地下建筑物防水施工的面積比較大,相應(yīng)的地下建筑物地板也很大,對(duì)于混凝土的使用量相對(duì)集中,我們?cè)诘叵陆ㄖ锓浪┕み\(yùn)輸材料的時(shí)候主要采用的是人力斗車,從用這種方法需要搭建馬道,馬道在拆架子的時(shí)候留下的洞眼需要重點(diǎn)振實(shí),如果不注意留下一些孔洞,那么這些小的孔洞就是漏水的通道。為了防止這種現(xiàn)象的出現(xiàn),我們?cè)谑┕ぶ锌梢圆扇”盟突炷恋姆椒▉?lái)澆筑。一般采用的輸送泵泵管的直徑為180mm,輸送量大約為一小時(shí)60m。我們?cè)跐补嗷炷恋臅r(shí)候需要分段、劃分多個(gè)小組來(lái)進(jìn)行,每一個(gè)作業(yè)小組的工作量以及工作的范圍的決定要素就是在二次銜接的時(shí)候不能超過(guò)混凝土的初凝時(shí)間。每個(gè)作業(yè)小組在進(jìn)行操作時(shí)必須在相對(duì)固定的位置上一起開(kāi)始、同一結(jié)束,這樣可以避免漏振。為了進(jìn)一步防治地下建筑物防水施工的漏漿,在進(jìn)行混凝土澆筑的時(shí)候,應(yīng)按照相關(guān)規(guī)定嚴(yán)格施工,做到分層連續(xù)的進(jìn)行,每一層的厚度應(yīng)該在300至400mm之間,每一層與每一層的澆筑時(shí)間的間隔不能超過(guò)兩個(gè)小時(shí),順序是先用振動(dòng)棒進(jìn)行來(lái)回插搗,最后使用平板振動(dòng)器進(jìn)行滿振,使混凝土結(jié)構(gòu)充分結(jié)合,攪拌均勻,有利于混凝土結(jié)構(gòu)的滲水。
(三)裂縫漏水
現(xiàn)象:裂縫漏水主要可以分為干縮裂縫和溫度裂縫。前者主要表現(xiàn)為比較細(xì)微的、不是很規(guī)則以及互相交叉的裂縫;后者主要表現(xiàn)為裂縫的表面比較寬,但是越是內(nèi)部越窄,有的裂縫不規(guī)則及裂縫形狀相反并且深入到混凝土的內(nèi)部,滲水在裂縫的部分。
治理:治理干縮裂縫的方法很簡(jiǎn)單,只需要在地下建筑物防水施工的過(guò)程,每一個(gè)環(huán)節(jié)都需要按照規(guī)定去做,注重日常的管理并及時(shí)做好混凝土的養(yǎng)護(hù)工作,這樣就可以起到減少裂縫的作用;而溫度裂縫主要可分為施工裂縫中沒(méi)有滲水的和有滲水的裂縫,在施工裂縫沒(méi)有滲水的部位可以沿著裂縫的邊緣鑿成V字形狀的凹型槽,將水泥的素漿進(jìn)行打底,采用1:2.5的比例對(duì)水泥的砂漿進(jìn)行找平,并做好壓實(shí)處理的工作;而針對(duì)有漏水部位的裂縫,應(yīng)根據(jù)水壓的大小、滲漏部位的大小,采用促凝膠漿或者是氰凝灌漿進(jìn)行堵漏。
總結(jié)
總之,建筑物結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性以及使用壽命的關(guān)鍵因素在于地下建筑物防水的工作成功與否。所以,在實(shí)際的地下建筑物防水施工的過(guò)程當(dāng)中,對(duì)每一部分的施工都要按照嚴(yán)格的規(guī)定進(jìn)行相關(guān)的控制,例如防水材料的選擇、防水施工的設(shè)計(jì)等工作,都需要我們精心的去安排與施工,以期能做到最佳的施工質(zhì)量,從而保證高層建筑地下建筑物的防水的功能。
參考文獻(xiàn):
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關(guān)鍵詞:二進(jìn)制數(shù)據(jù)流;數(shù)據(jù)存儲(chǔ);四叉樹(shù)
一.空間數(shù)據(jù)在水下地形分析中存儲(chǔ)和管理的必要性
隨著數(shù)據(jù)庫(kù)以及編程訪問(wèn)技術(shù)的不斷成熟和完善,用數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的文件形式管理數(shù)據(jù),并利用數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)接口編程來(lái)維護(hù),就能很好地解決文件形式所帶來(lái)的缺點(diǎn),同時(shí),又可以實(shí)現(xiàn)一些新功能滿足實(shí)際工作中的需要,還能實(shí)現(xiàn)與GIS 平臺(tái)的結(jié)合進(jìn)行數(shù)據(jù)的信息管理。長(zhǎng)期以來(lái),在航道系統(tǒng)中,水下地形分析是一項(xiàng)重要的工作,而數(shù)據(jù)則是進(jìn)行這項(xiàng)工作的基礎(chǔ)。這里的數(shù)據(jù),主要是大量離散的水深數(shù)據(jù),還有建立TIN(不規(guī)則三角網(wǎng))生成DTM (數(shù)字地面模型)過(guò)程中的輔助數(shù)據(jù)。在當(dāng)前水下地形分析應(yīng)用中,原始數(shù)據(jù)大多數(shù)是以文件形式來(lái)存放和管理的,比如,水深點(diǎn)數(shù)據(jù)直接以外業(yè)實(shí)測(cè)后得到的CAD 圖形文件形式保存。
一.數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)時(shí)的原則及目標(biāo)
考慮一些所要管理的數(shù)據(jù),主要是水深數(shù)據(jù),輔助數(shù)據(jù)TIN 數(shù)據(jù)。對(duì)于這樣的數(shù)據(jù)對(duì)象,考慮到數(shù)據(jù)之間的相關(guān)性(比如水深數(shù)據(jù)和其派生的三角網(wǎng)數(shù)據(jù)的聯(lián)系),時(shí)間和空間產(chǎn)生的版本的差異性以及在水下分析應(yīng)用過(guò)程中的一般流程,在進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的時(shí)候需要遵循一些原則:(1)盡量減少空間數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的冗余量;(2)提供穩(wěn)定的空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),在用戶需要改變時(shí),該數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)能迅速做相應(yīng)的變化;(3)滿足用戶對(duì)空間數(shù)據(jù)及時(shí)訪問(wèn)的需要,并能高效地提供用戶所需的空間數(shù)據(jù)檢索結(jié)果(4)在空間數(shù)據(jù)和相關(guān)元數(shù)據(jù)元素間維持聯(lián)系,使元數(shù)據(jù)正確對(duì)空間數(shù)據(jù)進(jìn)行描述。
二.數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)時(shí)涉及的空間數(shù)據(jù)模型
在進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)時(shí)首先要考慮涉及的空間數(shù)據(jù)模型。水深數(shù)據(jù),是最重要的原始數(shù)據(jù), 其信息主要是三維坐標(biāo)(X ,Y,Z)和其ID號(hào);輔助數(shù)據(jù),主要是建立DTM 過(guò)程中生成的三角網(wǎng)數(shù)據(jù),是由水深數(shù)據(jù)派生出來(lái)的。三角網(wǎng)數(shù)據(jù)主要有組成三角形的頂點(diǎn)信息,三角形編號(hào)等。根據(jù)水深數(shù)據(jù)和輔助數(shù)據(jù)間的關(guān)系以及其作用地位,還有編程的需要,同時(shí)為了減少數(shù)據(jù)冗余,不采用面向?qū)ο蟮姆绞剑峭負(fù)浣Y(jié)構(gòu)方式來(lái)描述其模型。
三.數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)和相關(guān)程序解決方案
現(xiàn)階段有兩種空間數(shù)據(jù)的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)方案:關(guān)系模型(Relational Model)和對(duì)象關(guān)系模型(Object Relational Model)。關(guān)系模型的具體存儲(chǔ)又分為普通幾何方式和二進(jìn)制編碼方式兩種。關(guān)系模型的普通幾何方式似乎可以比較好地滿足我們的數(shù)據(jù)模型的存放需求。但是鑒于需要處理的數(shù)據(jù)特點(diǎn),這樣的方式有一個(gè)嚴(yán)重影響性能的缺點(diǎn),那就是容易導(dǎo)致記錄數(shù)量龐大,影響記錄的檢索等操作,并且由于數(shù)據(jù)庫(kù)表記錄的最大存儲(chǔ)數(shù)量有限,很容易引起表記錄溢出,特別是采用的數(shù)據(jù)庫(kù)為小型數(shù)據(jù)庫(kù), 比如Access 的時(shí)候。因此,不能使用關(guān)系模型的普通幾何方式。考慮關(guān)系模型的二進(jìn)制編碼方式和對(duì)象關(guān)系模型。這兩者的相似點(diǎn)是圖形數(shù)據(jù)直接采用二進(jìn)制來(lái)存儲(chǔ)。它是把幾何實(shí)體的圖形信息編碼成連續(xù)的二進(jìn)制數(shù)據(jù)流,能以二進(jìn)制,或Raw 、或圖形類型字段存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中。在數(shù)據(jù)庫(kù)中,存放這樣的數(shù)據(jù)的字段一般稱為BLOB(Binary LargeObject)字段,是大二進(jìn)制數(shù)據(jù)的縮寫(xiě)。可以借用二進(jìn)制編碼方式,將數(shù)據(jù)信息放置于一個(gè)BLOB 字段中,只不過(guò)所存取的不僅只是對(duì)象,也可能是若干數(shù)據(jù)集信息。基于對(duì)數(shù)據(jù)的檢索, 存取的方式和頻繁度等因素的考慮,還需要做點(diǎn)工作。
生成TIN 建立DTM并且進(jìn)行分析的前提是水深數(shù)據(jù),為了便于程序?qū)λ顢?shù)據(jù)的檢索和空間過(guò)濾等操作,可以采用四叉樹(shù)做索引的思想來(lái)確定每條表記錄存放的水深數(shù)據(jù)點(diǎn)實(shí)體的集合。四叉樹(shù)法顧及所處地域的空間實(shí)體大小和空間實(shí)體密度來(lái)確定分割的深度。由于水深數(shù)據(jù)是點(diǎn)狀實(shí)體,在確定其與四叉數(shù)索引塊的空間關(guān)系時(shí)候,只需要借助點(diǎn)在矩形內(nèi)的簡(jiǎn)單算法就可以,這就使得水深數(shù)據(jù)集的確定過(guò)程高效而快速。
對(duì)于TIN 數(shù)據(jù),由于是輔助數(shù)據(jù)或者說(shuō)是中間數(shù)據(jù),對(duì)其保存不是必須的(完全根據(jù)用戶的喜好決定存放與否),又派生自水深數(shù)據(jù),根據(jù)生成其的條件不同又會(huì)有著明顯不同的結(jié)果, 所以對(duì)于TIN 數(shù)據(jù),重點(diǎn)在于在存放好空間數(shù)據(jù)的同時(shí),維護(hù)好需要選擇保存的那些TIN 數(shù)據(jù)生成條件的信息,比如生成TIN 的最大邊長(zhǎng)限制,參與生成的水深數(shù)據(jù)等。另外,考慮到效率和作用的平衡,對(duì)于TIN 數(shù)據(jù)就不需要進(jìn)行索引工作。
最后,為了對(duì)時(shí)空的差異性帶來(lái)的水深數(shù)據(jù)的版本進(jìn)行管理,還要結(jié)合實(shí)際工作中的做法。
實(shí)際應(yīng)用中,外業(yè)測(cè)量的水深數(shù)據(jù)通常以圖幅進(jìn)行區(qū)域劃分,所以可以建立一張圖幅表來(lái)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行區(qū)域管理, 而對(duì)于時(shí)間造成的版本差異,簡(jiǎn)單地引入一個(gè)字段來(lái)描述版本時(shí)間就可以了。
水深數(shù)據(jù)集元數(shù)據(jù)信息表中,所屬圖幅編號(hào)確定了數(shù)據(jù)的區(qū)域管理范圍,而測(cè)量日期則確定了數(shù)據(jù)版本的時(shí)間,其對(duì)應(yīng)的相關(guān)空間數(shù)據(jù)(也就是該版本下的全部水深數(shù)據(jù))分解并確定為若干數(shù)據(jù)集塊,存放于水深數(shù)據(jù)集空間數(shù)據(jù)表中BLOB 類型的Geometry字段,而分解深度則記錄了數(shù)據(jù)分解的深度。ExtMinX, ExtMinY, ExtMaxX , ExtMaxY為該水深數(shù)據(jù)集的外包矩形坐標(biāo)。
輔助數(shù)據(jù)表中, 水深數(shù)據(jù)和TIN 數(shù)據(jù)的聯(lián)系是通過(guò)所派生數(shù)據(jù)集編號(hào)和BLOB類型的生成范圍兩個(gè)字段來(lái)確定。所派生數(shù)據(jù)集編號(hào)指定了建立TIN的水深數(shù)據(jù)集,而生成范圍字段記錄了水深數(shù)據(jù)集中所選用的水深點(diǎn)的坐標(biāo)范圍。TIN的幾何信息由LineGeometry 和Geometry 字段共同組成。
為了對(duì)BLOB字段數(shù)據(jù)進(jìn)行訪問(wèn),在Windows環(huán)境下,采用微軟的ADO(ActiveX Data Object)對(duì)象的GetChunk()和AppendChunk()方法可以很方便迅速地在VB,VC++中處理BLOB字段數(shù)據(jù)的讀寫(xiě)。具體方法請(qǐng)參考微軟的聯(lián)機(jī)幫助。
在建立了上述數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)之后,水下地形分析的時(shí)候只要對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行空間和屬性過(guò)濾就可以快速準(zhǔn)確地獲得所需要的數(shù)據(jù)。其中,空間過(guò)濾所涉及的算法比較簡(jiǎn)單,主要是點(diǎn)在多邊形的判斷還有多邊形裁剪兩種。
結(jié)束語(yǔ)
在實(shí)踐中表明,以這樣的方式存儲(chǔ)數(shù)據(jù)能極大地滿足水下地形分析中數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)管理的需要。除此之外,目前大多GIS平臺(tái)多采用數(shù)據(jù)庫(kù)作為存儲(chǔ)手段,通過(guò)二次開(kāi)發(fā),就可以實(shí)現(xiàn)GIS手段對(duì)版本眾多的數(shù)據(jù)的管理和水下地形輔助分析系統(tǒng)的使用的結(jié)合。以上介紹的是在水下地形分析中關(guān)于水深,TIN數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)解決方案。由于篇幅有限,簡(jiǎn)化了數(shù)據(jù)模型、相關(guān)流程以及最終的數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)。如果是以格網(wǎng)方式建立DTM,那么數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)方案也類似上文所提。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞:反滲透處理工藝 地下水處理 應(yīng)用分析
中圖分類號(hào):X52 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-098X(2014)11(a)-0103-01
1 地下水處理中反滲透處理工藝的選擇
作為一類獲取相當(dāng)容易的水源來(lái)說(shuō),地下水在我國(guó)的分布是十分廣泛的,然而,由于氣候等外在因素的不斷變化也會(huì)嚴(yán)重的影響到地下水的水質(zhì),其會(huì)產(chǎn)生較大的波動(dòng)性。舉例來(lái)說(shuō),如果是多雨的季節(jié),那么地下水中就會(huì)產(chǎn)生大量的懸浮物,當(dāng)反滲透系統(tǒng)中流入了這樣的地下水,其就很可能出現(xiàn)不可逆的污堵的現(xiàn)象,因此,應(yīng)特別慎重的選擇其處理的工藝。通常情況下,在地下水處理中應(yīng)用反滲透處理工藝時(shí),都必須設(shè)置一個(gè)機(jī)械過(guò)濾器,以盡可能的降低地下水中高懸浮物的含量,該文以一種反滲透處理工藝舉例介紹,其具體的處理工藝流程如圖1。
2 地下水處理中反滲透處理工藝的詳細(xì)研究
2.1 混凝過(guò)濾
當(dāng)天氣等外在因素不斷的變化時(shí),井水是會(huì)受到很大的影響的,這時(shí)地下水中也會(huì)夾雜著大量的泥沙,產(chǎn)生非常大的濁度,這時(shí)反滲透處理系統(tǒng)的運(yùn)行就容易出現(xiàn)中斷的問(wèn)題,因此,應(yīng)將混凝土過(guò)濾加入到反滲透預(yù)處理系統(tǒng)中,有效的消除地下水中的懸浮物和膠體,降低其濁度。通常情況下,衡量地下水的濁度時(shí)我們都采用污染指數(shù)這一指標(biāo),進(jìn)入到反滲透設(shè)備中的地下水的污染指數(shù)都應(yīng)是小于4的,地下水中本來(lái)就有一定量的懸浮物,下雨等外界因素還會(huì)對(duì)其產(chǎn)生一定的影響,所以,預(yù)處理系統(tǒng)中的混凝劑通常都選擇聚合氯化鋁,其能夠快速的形成一個(gè)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),從而得到理想的沉降速度。
2.2 盤(pán)式過(guò)濾器
當(dāng)井水受到一些外界因素的影響時(shí),多介質(zhì)過(guò)濾器和砂濾等常規(guī)的過(guò)濾器都無(wú)法較好的抵抗含有泥沙和懸浮物的井水的瞬時(shí)沖擊,那么就會(huì)產(chǎn)生不確定的反洗周期,同時(shí)也無(wú)法滿足生產(chǎn)急需用水的需求,無(wú)法取得理想的處理效果,為后續(xù)的處理工作也帶來(lái)了一定的安全隱患。盤(pán)式過(guò)濾器有著特殊的疊片式的結(jié)構(gòu),這樣在抵抗含有大量懸浮物和泥沙的井水的沖擊時(shí),其穩(wěn)定性更強(qiáng),大大的降低了出水中懸浮物的含量,也保證了后續(xù)超濾膜系統(tǒng)水源的質(zhì)量,在地下水處理工藝應(yīng)用的十分廣泛。
2.3 超濾膜過(guò)濾系統(tǒng)
此系統(tǒng)的最主要作用就是去除地下水中懸浮物,保證反滲透系統(tǒng)的所進(jìn)水的污染指數(shù)是小于4的,一般情況下,經(jīng)過(guò)了超濾膜過(guò)濾系統(tǒng)的地下水都不會(huì)有太大的污染指數(shù),通常這一數(shù)值大概為2。同時(shí),在超濾膜過(guò)濾系統(tǒng)的前端還安有盤(pán)式過(guò)濾器,所以其進(jìn)水中也不會(huì)含有大量的泥沙和懸浮物,這樣在系統(tǒng)運(yùn)行的過(guò)程中是不會(huì)出現(xiàn)斷絲的問(wèn)題的,充分的保證了反滲透進(jìn)水對(duì)污染指數(shù)的要求。通常情況下,我們都選用聚偏氯乙烯作為超濾膜的材質(zhì),其孔徑約為20 nm。
2.4 殺菌處理
一般情況下,在安裝完成超濾膜過(guò)濾系統(tǒng)后,我們還會(huì)再添加一個(gè)水箱,其作用就是來(lái)存放超濾膜的過(guò)濾水,有效的避免了水箱中產(chǎn)生微生物,進(jìn)行殺菌處理的操作時(shí),應(yīng)先向其中加入適量的殺菌劑,通常我們都選用次氯酸鈉作為殺菌劑。
2.5 高壓泵
在反滲透系統(tǒng)中,其提供能量作用的設(shè)備就是高壓泵,應(yīng)在詳細(xì)的分析了反滲透系統(tǒng)設(shè)計(jì)軟件中的實(shí)際壓力和流量后,從而選擇最為科學(xué)合理的高壓泵型號(hào),高壓泵的揚(yáng)塵不但會(huì)受到進(jìn)水溫度等因素的影響,同時(shí)其與進(jìn)水的含鹽量也是密切相關(guān)的。
2.6 還原劑及阻垢劑
我國(guó)的地下水有著較高的堿度和硬度,那么只有保證反滲透系統(tǒng)的運(yùn)行過(guò)程中是沒(méi)有結(jié)垢的,才能保證整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行,因此,操作人員應(yīng)在充分的掌握了地下水水質(zhì)的情況下,投入有針對(duì)性的阻垢劑。同時(shí)由于在反滲透的預(yù)處理系統(tǒng)的殺菌過(guò)程中是會(huì)投入一定量的氧化劑的,因此,在反滲透進(jìn)水時(shí)就必須投入對(duì)應(yīng)量的還原劑來(lái)還原,確保反滲透系統(tǒng)中進(jìn)水余氯是不大于0.1 ppm的,這樣反滲透系統(tǒng)中的進(jìn)水氧化物才能滿足實(shí)際含量的需求。
2.7 保安過(guò)濾器
通常情況下,在安裝反滲透系統(tǒng)之前,還需要添加適量的化學(xué)藥劑的,而此時(shí)還必須安裝一個(gè)保安過(guò)濾器,其目的就是防止反滲透系統(tǒng)中流入沒(méi)有溶解的顆粒狀的藥劑,同時(shí)也是保證反滲透進(jìn)水的污染指數(shù)是符合要求的,應(yīng)根據(jù)進(jìn)水實(shí)際流量來(lái)選擇保安過(guò)濾器的流量,并且其濾芯的孔徑應(yīng)為5 mm。
2.8 反滲透控制系統(tǒng)
通常情況下,反滲透控制系統(tǒng)的分散采樣控制是由可編程控制器PLC組成的,其能夠集中的監(jiān)視操作人員的各項(xiàng)操作,應(yīng)在參考具體工藝參數(shù)的情況下來(lái)設(shè)置自動(dòng)切換裝置和高低壓保護(hù)開(kāi)關(guān),這樣一旦電壓、電流或是流量出現(xiàn)了異常問(wèn)題時(shí),系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)的停止運(yùn)行狀態(tài),并實(shí)現(xiàn)自動(dòng)切換和自動(dòng)聯(lián)鎖報(bào)警,從而有效的保護(hù)反滲透膜元件和高壓泵。變頻系統(tǒng)可以控制高壓泵的啟動(dòng)和停機(jī),大大的降低了能耗,同時(shí)實(shí)現(xiàn)了高壓泵的軟操作,當(dāng)出現(xiàn)反壓和水錘情況下,反滲透膜元件以及高壓泵也不會(huì)受到損壞,充分的保證了分滲透系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性、安全性和自動(dòng)性。
3 結(jié)語(yǔ)
通過(guò)以上的論述,隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)水平的快速發(fā)展,反滲透技術(shù)的應(yīng)用也更加的廣泛了,人們也越來(lái)越重視反滲透處理工藝了,隨著我國(guó)在新型膜技術(shù)上所取得的不斷進(jìn)步,反滲透處理工藝的成本得到了一定程度的降低,而這就加快了將其轉(zhuǎn)化為實(shí)際生產(chǎn)力的速度,從而為解決世界性水資源短缺問(wèn)題做出貢獻(xiàn)。
參考文獻(xiàn)
篇6
在具體的施工過(guò)程中,應(yīng)將測(cè)量控制貫穿于整個(gè)深基坑開(kāi)挖過(guò)程中,對(duì)基坑的水平位移及垂直變化等進(jìn)行有效的控制。在施工過(guò)程中,由于各方面的不確定性影響因素,應(yīng)定期對(duì)控制點(diǎn)進(jìn)行檢測(cè),保證測(cè)量的準(zhǔn)確性,并對(duì)基坑頂部側(cè)向位移進(jìn)行觀測(cè),做好監(jiān)測(cè)工作,包括施工前期檢測(cè)、施工過(guò)程檢測(cè)以及施工后期檢測(cè)。放樣時(shí)須由專業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行復(fù)查,合格后再進(jìn)行進(jìn)一步的施工。
2深基坑排水
在施工時(shí),為避免垂直帷幕出現(xiàn)滲水情況,應(yīng)在維護(hù)設(shè)施上設(shè)置排水明溝和集水箱。明溝排水后,可用抽水泵將水抽至集水箱中,通過(guò)管路排水將積水排放至城市管道中,明溝可采用混凝土管獲磚塊進(jìn)行修葺,在施工進(jìn)行時(shí),如遇到雨天,也可采用以上方法進(jìn)行積水排水。
3深基坑支護(hù)施工
深基坑支護(hù)應(yīng)參照基坑開(kāi)挖深度,采用不同的支撐方式進(jìn)行支護(hù),并通過(guò)回灌技術(shù)、井點(diǎn)降水以及挖掘機(jī)卸荷等,減少施工工期和投資成本,確保深基坑及周邊建筑的安全性。進(jìn)行深基坑支護(hù)施工時(shí),應(yīng)充分利用原有支護(hù)樁,在符合施工要求的情況下,保留支護(hù)樁,節(jié)約施工成本。應(yīng)確保深基坑支護(hù)樁施工的可靠性和安全性,以免基坑周圍因降水不當(dāng)火土體變形導(dǎo)致底下管線、道路以及鄰近周邊建筑的沉降和不均。應(yīng)按照施工操作原則進(jìn)行支護(hù)施工,選擇科學(xué)合理的施工處理方法,對(duì)于不同的深基坑支護(hù),應(yīng)采用不同的承臺(tái)胎膜及支頂斜撐方式,并采用回灌技術(shù)及輕型井點(diǎn)進(jìn)行降水處理。
4地下水處理
在深基坑開(kāi)挖過(guò)程中,應(yīng)保持基坑干燥及邊坡穩(wěn)定,以免地下積水對(duì)施工進(jìn)度造成影響,或邊坡松動(dòng)造成事故發(fā)生。如基坑土質(zhì)較軟或出現(xiàn)積水,則會(huì)導(dǎo)致工人站立困難,影響施工操作,因此,在進(jìn)行基坑施工時(shí),應(yīng)做好地下水的處理工作。可采用止水法處理地下水,在基坑周邊設(shè)置止水帷幕,防止地下水進(jìn)入基坑內(nèi),可通過(guò)地下連續(xù)墻、沉井法或灌漿法來(lái)達(dá)到止水的目的。也可采用排水法處理地下水,如井點(diǎn)降水和明溝排水等,井點(diǎn)降水具有操作簡(jiǎn)便,容易掌握的特點(diǎn),是處理地下水的好方法。井點(diǎn)降水的具體步驟為:在深基坑工程周圍,設(shè)置具有滲水作用的井點(diǎn)管,并設(shè)置抽水設(shè)施,將地下水抽出,直至地下水將至設(shè)計(jì)高度。井點(diǎn)降水可用于不同形狀的深基坑中,對(duì)邊坡具有一定的穩(wěn)定作用,維持基坑內(nèi)土干燥可以有效提高深基坑施工效率,從而提高工程質(zhì)量。
5深基坑施工注意事項(xiàng)
在進(jìn)行深基坑施工時(shí),施工人員應(yīng)嚴(yán)格按照規(guī)范操作,在基坑附近不得停放機(jī)械或堆放土料,以免造成基坑坍塌,應(yīng)在在基坑周圍設(shè)置防護(hù)欄桿,并懸掛危險(xiǎn)標(biāo)志及密度網(wǎng),夜間應(yīng)在基坑周圍設(shè)置紅色警示燈。嚴(yán)禁施工人員在陡坡及懸壁下休息,為了加強(qiáng)安全防范,在雨天應(yīng)停止施工作業(yè),雨停后檢查邊坡四周及土壁的穩(wěn)定性,確保施工安全。
6結(jié)束語(yǔ)
篇7
1.1建設(shè)階段對(duì)環(huán)境的影響
我國(guó)的鈾礦山分布在全國(guó)15個(gè)省市、30多個(gè)地縣境內(nèi),在鈾礦開(kāi)發(fā)項(xiàng)目的建設(shè)和階段會(huì)產(chǎn)生一定量的污染物,這些污染物排放到周圍環(huán)境,這在一定程度上影響了周圍的大氣、水、土壤等自然環(huán)境。開(kāi)發(fā)建設(shè)過(guò)程中,地表景觀破壞,耕地植被生產(chǎn)破壞、水土流失加劇等生態(tài)問(wèn)題。礦山井下開(kāi)采引起的地面沉陷,露天開(kāi)采引起的滑坡等地質(zhì)災(zāi)害。
1.2生產(chǎn)運(yùn)行階段的影響
生產(chǎn)運(yùn)行階段為重點(diǎn)階段,也是環(huán)境污染最嚴(yán)重的階段,其中重金屬污染、地下水污染、固體廢棄物污染等已經(jīng)成為了世界性話題。
1.2.1重金屬污染
尾礦、廢石中重金屬元素很容易隨雨水在土壤中遷移,重金屬進(jìn)入土壤環(huán)境后,擴(kuò)散遷移比較緩慢,且不被微生物降解,通過(guò)溶解、沉淀、凝聚、絡(luò)合、吸附等過(guò)程后,容易形成不同的化學(xué)形態(tài)。當(dāng)其在土壤中積累到一定程度時(shí),就有可能通過(guò)土壤—植物(作物)系統(tǒng),經(jīng)食物鏈被動(dòng)物或人體攝入,潛在危害性極大。因此重金屬污染問(wèn)題必須引起高度關(guān)注,并采取相應(yīng)措施加以防止。
1.2.2地下水污染
傳統(tǒng)的鈾礦開(kāi)采、加工和水冶過(guò)程中產(chǎn)生的放射性元素經(jīng)過(guò)多種途徑進(jìn)入地下水,并隨地下水流動(dòng)而擴(kuò)散,給地下水及其生態(tài)安全造成嚴(yán)重危害。礦區(qū)地質(zhì)變化會(huì)引起地下水位的下降。溶浸采鈾中的原地浸出采鈾工藝,具有明顯的環(huán)保優(yōu)勢(shì),“三廢”大量減少,但溶浸液的擴(kuò)散或滲漏也會(huì)在不同程度上造成地下水環(huán)境污染問(wèn)題。黃國(guó)夫指出:酸法浸出對(duì)地下水影響較大,大量溶浸劑和氧化劑導(dǎo)致含礦含水層中各種試劑組分含量增高,水酸度增大,重金屬含量和有害元素大大超標(biāo)。張振強(qiáng)指出:堿法浸出可使銨離子引入造成污染。對(duì)礦區(qū)及附近地下水質(zhì)檢測(cè)尤為重要。
1.2.3固體廢棄物污染
我國(guó)鈾礦的開(kāi)采力度在逐年增大,我國(guó)鈾礦具有類型多,規(guī)模小,形態(tài)復(fù)雜,礦化不均勻,品位低,埋藏條件多變,礦石開(kāi)采量大,采礦貧化率高等特點(diǎn)。開(kāi)采一噸鈾礦石往往需要采出4~7噸固體廢物。鈾礦采冶造成的固體廢物主要是放射性廢物,鈾礦開(kāi)采、冶煉時(shí)產(chǎn)生大量低品位廢石和礦渣,長(zhǎng)期堆放在礦區(qū)廢石堆和尾礦庫(kù)中,其放射性雖然不及高放廢物強(qiáng)但由于規(guī)模大、數(shù)量多,且多以露天存放,因而是一個(gè)不容忽視的放射性污染源。
1.3退役后的鈾礦山
退役鈾礦山的主要污染有:放射性廢渣,未封閉的坑道口,露天采場(chǎng)廢墟,礦冶尾渣,廢水,土壤中氡析出率等。主要工作有廢石堆治理、礦井封閉、廢水處理和輻射環(huán)境治理及監(jiān)測(cè)等。
2修復(fù)技術(shù)
2.1構(gòu)建環(huán)境影響評(píng)價(jià)體系
鈾礦山的各階段難免給周圍自然環(huán)境,生態(tài)環(huán)境,地質(zhì)等帶來(lái)?yè)p害。既然無(wú)法避免就應(yīng)使其危害最小化。環(huán)境影響評(píng)價(jià)制度,是構(gòu)建人與自然和諧發(fā)展的重要手段。因此,在鈾礦山建設(shè)、開(kāi)采過(guò)程中,要嚴(yán)格執(zhí)行該制度,實(shí)現(xiàn)鈾礦開(kāi)采與環(huán)境治理的一體化,并且使環(huán)境影響評(píng)價(jià)制度伴隨鈾礦開(kāi)采的整個(gè)過(guò)程。
2.2重金屬污染的治理方法
目前我國(guó)常用的治理重金屬污染方法為物理法、化學(xué)法、生物法。物理法和化學(xué)法雖然效率較高,但是存在消耗成本高,對(duì)土壤結(jié)構(gòu)損害較大,會(huì)帶來(lái)二次污染等缺點(diǎn)。生物法不僅成本較低,不會(huì)帶來(lái)二次污染,還能夠在治理重金屬污染的同時(shí)修復(fù)礦山的生態(tài)系統(tǒng)。但生物法也有其缺點(diǎn)如治理效率較低、效果較差。根據(jù)不同的土地條件,必須選擇不同的植物類型。盡管植物修復(fù)技術(shù)在治理重金屬污染方面得到了廣泛的應(yīng)用,但在植物選取方面仍有待加強(qiáng)。尋找、篩選和培育對(duì)重金屬具有超級(jí)累能力的植物,及增加其生長(zhǎng)量縮短其生長(zhǎng)周期的方法。我們不僅僅是提高單個(gè)技術(shù)得營(yíng)運(yùn),把三種方式結(jié)合起來(lái)?yè)P(yáng)長(zhǎng)避短,獲得一個(gè)最優(yōu)的處理方法。
2.3地下水污染修復(fù)技術(shù)
鈾礦區(qū)地下水中污染物質(zhì)復(fù)雜,影響因素較多,需要相應(yīng)的理論、技術(shù)和方法支持,才能做到地下水污染的修復(fù)。目前國(guó)內(nèi)主要有地表凈化法和地下清除兩類。
2.3.1地表凈化法
地表凈化法是指將被污染的地下水抽取到地表專門(mén)的處理場(chǎng)地,經(jīng)過(guò)多重化學(xué)反應(yīng),得到大量難溶行鹽類,處理后深埋地下。這種方法不僅要求專門(mén)收集和存儲(chǔ)措施,處理費(fèi)用高,易造成二次污染,故未被廣泛運(yùn)用。近幾年來(lái),人們開(kāi)始將目光轉(zhuǎn)向綠色,安全廉價(jià)的生物修復(fù)技術(shù)。植物根系過(guò)濾技術(shù)在廢水,濕地污染修復(fù)中具有極好的效果,通過(guò)植物-微生物共存作用,可將鈾從地下水體活土壤中永久性去除。2.3.2地下清除法地下清除方式是從注孔中加入凈化劑或通過(guò)專門(mén)技術(shù)構(gòu)筑地下含水層處理工程,來(lái)達(dá)到消除污染的治理方式。地下清除方法較多,而微生物原位修復(fù)技術(shù)前景較為開(kāi)闊。Lovely提出利用微生物以氫作為電子供體將地下水中可溶性的六價(jià)鈾轉(zhuǎn)化為難溶的四價(jià)鈾,進(jìn)而防止其遷移和擴(kuò)散。Pollmann等從德國(guó)鈾礦廢石中分離得到了一種細(xì)菌,可以高度富集毒性金屬以及貴金屬等,在鈾礦山地下水污染治理中具有良好的前景。
2.4固體廢棄物污染處理方法
鈾礦山固體廢棄物主要污染為氡的析出和占地面積過(guò)多。有礦石廢渣中的氡,可通過(guò)遷移而大量進(jìn)入大氣中,對(duì)周圍人們?cè)斐梢欢ǖ妮椛洌瑢?duì)周圍環(huán)境造成污染。目前較常用的方法為覆蓋法,即使用粘土、黃土、紅土、石塊或者水泥等不同物質(zhì)覆蓋在廢渣石,以降低氡的析出。配合使用含磷物質(zhì)和植物修復(fù)技術(shù)對(duì)周圍鈾、鉛等重金屬進(jìn)行吸收降低其輻射和重金屬含量,最后將去除掉鈾等金屬的廢渣石進(jìn)行再利用,可回填井下采空區(qū)。即可減少污染又取得了較好的經(jīng)濟(jì)效果。
2.5退役后的鈾礦山
廢渣石、廢水、礦井封閉及監(jiān)測(cè)為退役鈾礦山的主要工作。廢渣石可采取上述方法處理。對(duì)鈾礦山礦井封閉可采用全井充填方式或者封閉淹井的方式,效果良好。關(guān)于廢水可建造廢水沉淀池或污水處理廠。通過(guò)物理法、化學(xué)法、生物法、水稀釋法、循環(huán)利用法等方法進(jìn)行廢水處理。我國(guó)部分礦山循環(huán)利用吸附尾液,使污水排放量大大減少。在退役鈾礦山治理的問(wèn)題上不僅技術(shù)重要,而源項(xiàng)調(diào)查和長(zhǎng)期監(jiān)護(hù)方面也很重要。
3結(jié)論及展望
篇8
工業(yè)化、城鎮(zhèn)化是當(dāng)前中國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展過(guò)程中必然要走的路,然而水資源污染與經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展成為最不可調(diào)和的矛盾之一。水污染加劇所構(gòu)成的水危機(jī)也已經(jīng)成為21世紀(jì)最嚴(yán)峻的問(wèn)題之一。
2006年,中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局組織9個(gè)單位的地下水污染領(lǐng)域技術(shù)人員啟動(dòng)了“地下水污染調(diào)查評(píng)價(jià)”項(xiàng)目。經(jīng)過(guò)4年多的調(diào)查,評(píng)價(jià)結(jié)果顯示,全國(guó)大、中城市淺層地下水不同程度地遭受污染,約一半的城市市區(qū)地下水污染較為嚴(yán)重,全國(guó)113個(gè)環(huán)保重點(diǎn)城市的222個(gè)地表飲用水水源地,平均水質(zhì)達(dá)標(biāo)率只有72%。
地下水的過(guò)度開(kāi)采,導(dǎo)致地表污水侵入,致使地下水污染加劇。而防止地下水污染的辦法,首先是減少地表水的污染,其次,應(yīng)減少地下水的過(guò)度開(kāi)采。
以石家莊為例,石家莊市每年超采1億立方米地下水的速度,以及基本上遍布全市近600眼自備井無(wú)計(jì)劃地過(guò)度開(kāi)采,使城市實(shí)際用水量早已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了它本身的水資源擔(dān)負(fù)能力,自備井無(wú)計(jì)劃過(guò)度開(kāi)采,也直接加大、加快了城市地下水漏斗的擴(kuò)大和地下水位的速降,鑒于此,石家莊市人大代表提交的《關(guān)于逐步關(guān)停市區(qū)自備井,保護(hù)城市地下水資源的議案》,提出了省會(huì)自備井關(guān)停與地下水限采工作實(shí)施意見(jiàn),被市政府采納。
工業(yè)化加重地表水污染
水污染問(wèn)題伴隨工業(yè)化的高速推進(jìn)而急劇惡化。據(jù)《2009年中國(guó)環(huán)境狀況公報(bào)》公布的數(shù)據(jù)顯示:全國(guó)地表水污染依然較重。七大水系總體為輕度污染,松花江、淮河為輕度污染,黃河、遼河為中度污染,海河為重度污染。湖泊(水庫(kù))富營(yíng)養(yǎng)化問(wèn)題突出。
具體到城市,水質(zhì)狀況也不容樂(lè)觀。比如,廣東省自然雨量充沛,但卻形成了“經(jīng)濟(jì)發(fā)展――水體污染――水質(zhì)下降”的惡性循環(huán),似乎經(jīng)濟(jì)發(fā)展越快這一問(wèn)題就越突出。《2008年廣東省海洋環(huán)境質(zhì)量公報(bào)》顯示,珠江口近幾年來(lái)一直是該省污染最嚴(yán)重的海域,并成為繼渤海灣后全國(guó)第二個(gè)污染最嚴(yán)重的海域,荒漠化趨勢(shì)在擴(kuò)大和蔓延。珠江出海口污染物年入海總量都保持在200萬(wàn)噸以上,廣州、東莞、中山幾乎全部近岸海域被嚴(yán)重污染,深圳西部海域、珠海部分近岸海域也被嚴(yán)重污染。而廣州人“守著珠江沒(méi)水喝”只是珠三角經(jīng)濟(jì)區(qū)生態(tài)困境的一個(gè)縮影而已。
再比如,作為我國(guó)經(jīng)濟(jì)和城市化發(fā)展最發(fā)達(dá)地區(qū)之一的太湖流域,曾是我國(guó)水資源最豐富的區(qū)域之一,但隨著經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的不斷發(fā)展,節(jié)水和治污措施的相對(duì)滯后,近20年來(lái)全流域河網(wǎng)水質(zhì)污染不斷加劇,水體環(huán)境日趨惡化,出現(xiàn)了3000多萬(wàn)人口守著2300多km2的太湖而“水多用難”的尷尬局面。
就此而言,中國(guó)治污道路還有很長(zhǎng)的一段路要走。
治污要義與可持續(xù)發(fā)展
今年兩會(huì)期間,環(huán)境保護(hù)部部長(zhǎng)周生賢說(shuō):“在中國(guó)這樣一個(gè)發(fā)展中大國(guó),人口眾多,生態(tài)環(huán)境脆弱,發(fā)達(dá)國(guó)家二三百年工業(yè)化過(guò)程中產(chǎn)生的環(huán)境問(wèn)題,在我國(guó)30多年的快速發(fā)展中集中出現(xiàn),老的污染問(wèn)題尚未解決,新的環(huán)境問(wèn)題又不斷產(chǎn)生。”
如何協(xié)調(diào)好水資源污染與經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展之間的關(guān)系?
首先,要進(jìn)行嚴(yán)格的排污標(biāo)準(zhǔn)和新的污水處理體系建立。否則,制度的短板抵消了技術(shù)的高深――審計(jì)署的審計(jì)結(jié)果顯示,歷經(jīng)6年時(shí)間,投入資金910億元,中國(guó)“三河三湖”水污染防治效果甚微,而治理資金變成了“唐僧肉”,5億多元的水污染防治資金被挪作他用、虛報(bào)多領(lǐng),36億多元的污水處理費(fèi)及排污費(fèi)被少征、挪用和截留。
中國(guó)工程院院士王浩對(duì)此坦言,首先是湖泊治理方針、技術(shù)路線出現(xiàn)了偏差。
“就水論水,強(qiáng)調(diào)用工程與技術(shù)手段治污,而忽略了管理制度的建設(shè)與完善,忽略了源頭上的節(jié)水減排。建起了污水處理廠,但是運(yùn)行率低;沿湖的截污做到了,但是陸地上的排污截不了。”這就是中國(guó)治污的現(xiàn)實(shí)困境。
其次,我們必須進(jìn)行產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型和升級(jí)。一些發(fā)達(dá)國(guó)家早已走過(guò)了一條先污染后治理、犧牲環(huán)境換取經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)、注重末端治理的老路。
今天的中國(guó)已經(jīng)行不通了,我們必須摒棄“三高一資”的中國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式,探索出一套,低能耗、高附加值、經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的綠色發(fā)展模式。
水是城市的靈魂,水是人類賴以生活、賴以生存的源泉,還城市一片綠水藍(lán)天,讓“千里鶯啼綠映紅,水村山郭酒旗風(fēng)”的美好風(fēng)光走進(jìn)我們生存的每一片土地、每一座城市。
鏈接1 他山之石:國(guó)外城市治污經(jīng)驗(yàn)
布宜諾斯艾利斯:公私合作
阿根廷首都布宜諾斯艾利斯在上世紀(jì)90年代初嚴(yán)重缺水,污水處理系統(tǒng)基本癱瘓。因此,他們大膽地把城市水系交給私營(yíng)的法國(guó)蘇伊士里昂自來(lái)水公司管理。自1993年后,該城用水恢復(fù)正常,水價(jià)回落到普通市民可以接受的水平。
在8年時(shí)間內(nèi),在不提高水費(fèi)的條件下,法國(guó)蘇伊士里昂自來(lái)水公司將布宜諾斯艾利斯200萬(wàn)居民納入它全球的飲用水系統(tǒng),并使100萬(wàn)居民從污水處理工程中受益。這個(gè)城市已經(jīng)找到了一種解決污水處理問(wèn)題的方法,即公共部門(mén)與私營(yíng)企業(yè)的合作。
馬薩諸塞州:發(fā)行債券
美國(guó)馬薩諸塞州發(fā)行債券為污水處理項(xiàng)目提供資金,為社區(qū)提供的污水截流、處理和處置的一整套服務(wù)。水資源管理局MWRA服務(wù)于波士頓和周圍社區(qū),在某種程度上來(lái)說(shuō),馬薩諸塞州是典型的大都市機(jī)構(gòu)。當(dāng)污水服務(wù)區(qū)全部都位于一個(gè)城市內(nèi)部時(shí),普遍是由公用事業(yè)管理部門(mén)的市政局來(lái)建設(shè)和運(yùn)行污水處理系統(tǒng)。在美國(guó),法律不要求污水處理機(jī)構(gòu)是自負(fù)盈虧的企業(yè)。在城市地區(qū),按照州法律,以有限責(zé)任公司的形式建立污水處理機(jī)構(gòu)是相當(dāng)普遍的。
芬蘭:依法治污
素有“千湖之國(guó)”美譽(yù)的芬蘭,早在上世紀(jì)60年代工業(yè)污染問(wèn)題就已經(jīng)十分嚴(yán)重,為治理污染,芬蘭政府通過(guò)立法限制污染物排放。1962年,芬蘭第一部水法誕生。各級(jí)水資源管理和環(huán)保部門(mén)依據(jù)水法,重點(diǎn)對(duì)嚴(yán)重污染水源和空氣的造紙、紙漿、化工和金屬工業(yè)企業(yè)進(jìn)行綜合治理,規(guī)定限期建立污水和廢液處理系統(tǒng),逾期沒(méi)有達(dá)標(biāo)的企業(yè)被課以巨額罰款、停產(chǎn)整頓甚至被關(guān)閉。
為了進(jìn)一步減少工業(yè)生產(chǎn)對(duì)環(huán)境的污染,從1992年起,芬蘭政府對(duì)工廠企業(yè)實(shí)行環(huán)保許可證制度。工廠企業(yè)在設(shè)計(jì)規(guī)劃階段或更新擴(kuò)建以及使用新原料時(shí),必須向有關(guān)當(dāng)局申請(qǐng)環(huán)保許可證,得到批準(zhǔn)后才能投產(chǎn)。環(huán)保許可證對(duì)各種排放物進(jìn)行嚴(yán)格限制,芬蘭環(huán)保部門(mén)有權(quán)隨時(shí)獲得工廠企業(yè)廢水或廢氣排放的有關(guān)資料,以便對(duì)企業(yè)是否嚴(yán)格執(zhí)行有關(guān)規(guī)定進(jìn)行監(jiān)督。這些有力措施使工業(yè)廢水排放量得到有效控制,湖泊、河海和地下水的質(zhì)量有明顯改善,使水污染問(wèn)題得到及時(shí)治理。
鏈接2 近水樓臺(tái):國(guó)內(nèi)城市治污經(jīng)驗(yàn)
佛山:公眾力量為政府撐腰
廣東佛山市民,飽受汾江污染之苦,在此情況下,佛山通過(guò)媒體、廣告、論壇等載體,發(fā)動(dòng)市民參與保護(hù)母親河等活動(dòng),激發(fā)市民保護(hù)母親河的訴求,并形成了強(qiáng)大的輿論氛圍。利用百姓的呼聲,佛山也增強(qiáng)了與企業(yè)博弈的籌碼,盡管在要求關(guān)遷的企業(yè)中,有些是政府的納稅大戶。因?yàn)橛旋嫶蟮墓娸浾摓檎畵窝?在綜合整治汾江的過(guò)程中,關(guān)遷污染企業(yè)99家。關(guān)遷并不是目的,最重要的是趕走污染,在“只趕走污染,不趕走企業(yè)”的思路下,佛山對(duì)污染企業(yè)采取了整體關(guān)遷、關(guān)閉廢水生產(chǎn)環(huán)節(jié)和改造升級(jí)實(shí)現(xiàn)污水零排放三種措施,這也使得本應(yīng)關(guān)遷但通過(guò)減排達(dá)標(biāo)而保留的企業(yè)達(dá)到13家。
唐山:集約經(jīng)營(yíng)
唐山市城市污水處理有限責(zé)任公司成立于1997年,污水公司全面建立現(xiàn)代企業(yè)制度,實(shí)行業(yè)主負(fù)責(zé)制,自主經(jīng)營(yíng),獨(dú)立核算,自負(fù)盈虧。主要負(fù)責(zé)市區(qū)排水管網(wǎng)的建設(shè)與維護(hù)、污水處理廠的建設(shè)與運(yùn)行管理,以及收費(fèi)、還貸、污泥利用、中水回用等。通過(guò)4年運(yùn)營(yíng),形成政府依法監(jiān)管,企業(yè)依法自主、獨(dú)立運(yùn)營(yíng)的管理模式,增強(qiáng)了污水公司的經(jīng)濟(jì)實(shí)力,使企業(yè)逐步進(jìn)入良性循環(huán)。
南京:市場(chǎng)運(yùn)作
南京公用水務(wù)有限公司是全國(guó)第一家按市場(chǎng)化模式成立的水務(wù)公司。2000年12月成立以來(lái),作為項(xiàng)目法人單位,這家公司承擔(dān)了包括金川河環(huán)境綜合整治工程、南京市城北污水處理系統(tǒng)工程、城東污水處理廠工程等在內(nèi)的多個(gè)水務(wù)項(xiàng)目。最直接的效果就是使南京市的污水處理能力得到迅速提升。按照規(guī)劃,這些項(xiàng)目全部完工后,南京市的污水日處理能力將達(dá)129萬(wàn)噸,城市污水處理率將達(dá)85%,接近發(fā)達(dá)國(guó)家水平。
篇9
關(guān)鍵詞:地下水污染;抽取-處理技術(shù);滲透性反應(yīng)墻技術(shù);土壤氣相抽提技術(shù);空氣注入修復(fù)技術(shù);
: the part of the urban and the rural areas in our country, the groundwater is often the only source of water supply, occupying the important status in life process. In recent decades, with the development of the industry and social economy, more and more high to the requirement of groundwater resources, and the water quality of groundwater is suffered serious damage. In this paper, the ground water pollution in our country present situation and the main control technology to do the review.
Key words: groundwater pollution; Extraction - processing technology; The technique of building diaphragm wall by osmotic reaction; Soil vapor phase extraction technology; Air injection technology to repair;
中圖分類號(hào):TU991.11+2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):2095-2104(2013)
1 引言
地下水資源是農(nóng)業(yè)、工業(yè)供水的重要水源。全世界超過(guò)15億的人口主要依靠地下水作為飲用水,我國(guó)水資源總量的1/3和全國(guó)總供水量的近20%來(lái)自地下水【1】。但隨著人口的增長(zhǎng)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,對(duì)水資源的需求量也大幅度增長(zhǎng)。近30年來(lái),我國(guó)地下水的開(kāi)采量以每年25億立方米的速度遞增,全國(guó)有400個(gè)城市開(kāi)采地下水,40%的耕地部分或全部依靠地下水進(jìn)行灌溉,地下水的供給量已經(jīng)占到了全國(guó)總供水量的20%【2】。
近幾十年的經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展和人口劇增,使全球地下水遭受不同程度的污染【3】。根據(jù)中國(guó)地質(zhì)環(huán)境檢測(cè)院公布的信息,目前,我國(guó)地下水污染擴(kuò)展趨勢(shì)呈現(xiàn)由點(diǎn)到面、由淺到深、由城市到農(nóng)村,污染程度也日益嚴(yán)重。全國(guó)195個(gè)城市地下水污染監(jiān)測(cè)結(jié)果表明,97%的城市地下水受到不同程度污染,40%的城市地下水污染趨勢(shì)加重;北方17個(gè)省會(huì)城市中16個(gè)污染趨勢(shì)加重,南方14個(gè)省會(huì)城市中3個(gè)污染趨勢(shì)加重【4】。
據(jù)估計(jì),目前至少有50個(gè)國(guó)家約2000萬(wàn)公頃的耕地使用未處理或部分處理的污水進(jìn)行灌溉【5】,其中我國(guó)污水灌溉面積為361.84 萬(wàn)km2(以1995年計(jì)),占我國(guó)總灌溉面積的7.33%【6】。
由于地下水不接觸陽(yáng)光和空氣,其自凈能力比地面水弱得多,而且污染物被捕集在地下,揮發(fā)性化合物無(wú)法蒸發(fā),也可能附在蓄水層的凹處和裂縫中或吸附于巖石表面,使其去除更加困難【7】。因此,通過(guò)分析地下水的污染現(xiàn)狀及污染途徑,加強(qiáng)對(duì)地下水的污染治理,成為社會(huì)發(fā)展的迫切需要。
2 地下水污染類型及污染來(lái)源
2.1地下水污染的類型
地下水污染的種類按理化性質(zhì)可分為:物理污染物、化學(xué)污染物、生物污染物、綜合污染物;按形態(tài)可分為:離子態(tài)污染物、分子態(tài)污染物、簡(jiǎn)單有機(jī)污染物、復(fù)雜有機(jī)污染物、顆粒狀污染物;按污染物對(duì)地下水的影響特征可分為:感官污染物、衛(wèi)生污染物、毒理學(xué)污染物、綜合污染物【8】。
2.2地下水污染的來(lái)源
按引起地下水污染的自然屬性可劃分為:天然污染源和人為污染源。人為污染源又根據(jù)產(chǎn)生各種污染的部門(mén)和活動(dòng)劃分為:工業(yè)污染源、農(nóng)業(yè)污染源、生活污染源、礦業(yè)污染源。從我國(guó)地下水現(xiàn)狀污染情況看,地下水污染主要來(lái)自人類活動(dòng)的影響。
按污染的幾何形狀特征可劃分為:點(diǎn)污染源、線污染源,面污染源,按污染物的運(yùn)動(dòng)特性劃分為:固定源、移動(dòng)源。
2.2.1工業(yè)污染源
工業(yè)污染源主要指未經(jīng)處理的工業(yè)“三廢”,即廢氣、廢水和廢渣。工業(yè)廢氣如二氧化硫、二氧化碳、氮氧化物等物質(zhì)會(huì)對(duì)大氣產(chǎn)生嚴(yán)重的一次污染,而這些污染物又會(huì)隨降雨落到地面,隨地表徑流下滲對(duì)地下水造成二次污染;未經(jīng)處理的工業(yè)廢水如電鍍工業(yè)廢水、工業(yè)酸洗污水、冶煉工業(yè)廢水、石油化工有機(jī)廢水等有毒有害廢水直接流入或滲入地下水中,造成地下水污染;工業(yè)廢渣如高爐礦渣、鋼渣、粉煤灰、硫鐵渣、電石渣、赤泥、洗煤泥、硅鐵渣、選礦場(chǎng)尾礦及污水處理廠的淤泥等,由于露天堆放或地下填埋隔水處理不合格,經(jīng)風(fēng)吹、雨水淋濾,其中的有毒有害物質(zhì)隨降水直接滲入地下水,或隨地表徑流往下游遷移過(guò)程下滲至地下水中,形成地下水污染。
2.2.2 農(nóng)業(yè)污染源
農(nóng)業(yè)污染源主要來(lái)源于土壤中的剩余農(nóng)藥、化肥和廢污水灌溉等。一些常效農(nóng)藥如DDT、六六六等,由于它們?cè)谧匀唤绫容^穩(wěn)定,在一定的時(shí)間內(nèi),會(huì)殘留在土壤、水域及生物體內(nèi),并隨著食物鏈逐步在人體內(nèi),引起一些不良后果【9】。常用的化肥有氮肥、磷肥、鉀肥等,土壤中這些剩余的肥料將隨下滲水一起淋濾滲入地下水中,引起地下水污染。污水灌溉雖然在一定程度上可以使土壤的含氮量增加,土壤肥力大大增加,但另一方面,因污水含有各種有毒有害物質(zhì),長(zhǎng)期使用污水灌溉,可能引起對(duì)農(nóng)作物、土壤及地下水的污染,甚至造成農(nóng)作物的減產(chǎn)。
2.2.3 生活污染源
隨著我國(guó)城鎮(zhèn)化步伐的加快,生活垃圾與生活污水量激增,由于無(wú)害化處理率低,造成對(duì)陸地生態(tài)環(huán)境和水生態(tài)環(huán)境的嚴(yán)重污染。我國(guó)每年累計(jì)產(chǎn)生垃圾達(dá)720億噸,占地約5.4億平方米,并以每年占地約3000萬(wàn)平方米的速度發(fā)展。全國(guó)已有200多個(gè)城市陷入垃圾重圍之中【10】。由于填埋技術(shù)的落后和選址不當(dāng),這些廢物在生物降解和雨水淋濾的作用下,產(chǎn)生CL-、SO42-、NH4+、生化需氧量,總有機(jī)碳和懸浮固體含量高的淋濾液,并產(chǎn)生CO2 和CH4,這些垃圾的隨意堆放,最終以污水形式補(bǔ)給并污染地下水,特別我國(guó)地下水埋深較淺的廣大地區(qū)【11】。
2.2.4 采礦活動(dòng)污染
由于采礦活動(dòng)破壞了原有地質(zhì)結(jié)構(gòu),使氧化環(huán)境加強(qiáng),經(jīng)過(guò)一系列反應(yīng),使水呈酸性會(huì)形成PH值低于6的酸性礦井水,酸性礦井水會(huì)下滲污染下伏含水系統(tǒng),或者經(jīng)排水污染地表水水源。同時(shí)由于礦坑排水降低了地下水,使原來(lái)處于飽和帶的礦體巖轉(zhuǎn)化為包氣帶,有些難溶礦物可轉(zhuǎn)變?yōu)橐兹艿V物,經(jīng)過(guò)風(fēng)化、雨水滲入淋濾,或由于暫時(shí)停止抽水,水位回升時(shí)的溶解,是礦區(qū)地下水中增加某些成分,造成地下水水質(zhì)惡化。此外礦區(qū)大量積存露天堆放的含硫化物等有害成分的煤矸石和廢渣,經(jīng)同化、淋溶、水蝕作用,形成酸性水流流入河道,滲入地下,使河川徑流和淺層地下水遭受污染【12】。
2.2.5 自然污染
有些地區(qū),由于特殊的自然環(huán)境與地質(zhì)環(huán)境,地下水天然背景不良,有毒有害成分超標(biāo)。我國(guó)部分地區(qū)分布有高砷水、高氟水、低碘水等。全國(guó)約有1億多人在飲用不符合標(biāo)準(zhǔn)的地下水,使這些地區(qū)長(zhǎng)期以來(lái)一直遭受砷中毒(皮膚癌)、地甲病、地氟病、克山病等地方病困擾。
2.2.6 地下水超采引起的污染
地下水超量開(kāi)采引起地下水位持續(xù)下降,形成大面積的降落漏斗,改變了動(dòng)力條件,引起水質(zhì)不佳的淺層水越流補(bǔ)給深層水;同時(shí)含水層漏斗部分的氧化還原條件增強(qiáng),促使土體中有機(jī)物分解,使二氧化碳分壓增大,加之生活污染物進(jìn)入土體,污染物中有機(jī)物質(zhì)的分解也使二氧化碳分壓增大的復(fù)合作用,促進(jìn)土體中難溶的方解石、白云石的溶解,鈣、鎂離子轉(zhuǎn)入地下水中,這是漏斗區(qū)總硬度升高的重要原因。
3地下水污染的控制修復(fù)技術(shù)
鑒于地下水有機(jī)污染的嚴(yán)重性,在過(guò)去的幾十年中,國(guó)內(nèi)外學(xué)者研究設(shè)計(jì)了許多修復(fù)地下水污染物的方法。一個(gè)污染現(xiàn)場(chǎng)的修復(fù)必須要解決兩個(gè)主要問(wèn)題:可溶性羽流性污染及污染源區(qū)。
通常所說(shuō)的“污染控制”是指采用各種防護(hù)策略和工程措施控制污染源,使其進(jìn)入地下水系統(tǒng)的污染物減少到最低限度;或者是把已污染的地下水控制在一定范圍內(nèi)防止其擴(kuò)散到未污染區(qū)【13】。選擇修復(fù)技術(shù)時(shí)必須綜合考慮污染物的種類,站點(diǎn)的水文地質(zhì)條件,源區(qū)的特征以及表層污染物的位置等方面的因素。
通常用于處理地下水污染問(wèn)題的修復(fù)方案有:1、源區(qū)的徹底清除(即挖掘清除)2、源區(qū)或羽流的遏制(如設(shè)屏障、液壓控制)3、質(zhì)量縮約法(生物修復(fù)法、土壤蒸汽萃取法、自然衰減法)。決定任一修復(fù)系統(tǒng)最終成敗的關(guān)鍵就是看它直接的處理能力。
3.1污染源控制方案
因?yàn)槌R?guī)的泵吸系統(tǒng)有它的局限性,人們?cè)絹?lái)越對(duì)主要用來(lái)孤立源區(qū)域限制羽流遷移的物理控制方法感興趣。保護(hù)殼的設(shè)計(jì)原理是用物理方法遏制或水利控制的方法來(lái)控制地下水表層污染物的蔓延。保護(hù)殼通常局限于池塘、儲(chǔ)水池或垃圾填埋場(chǎng)泄漏的源區(qū)域,或者用于與一個(gè)已經(jīng)污染的地下水源緊密連接的源區(qū)。水壓或水力控制法常用在通過(guò)一系列圍繞在源區(qū)的井來(lái)進(jìn)行注射或泵吸的地下水區(qū)域或有急速羽流存在的區(qū)域。物理控制方法的目的是為了從當(dāng)時(shí)環(huán)境中把已經(jīng)受污染的土壤和地下水分離出來(lái)并最大限度的減少污染向下遷移。
3.1.1挖掘去除法
通常挖一條凹渠來(lái)去除受污染土壤,或者安裝抽水井來(lái)控制羽流,并把挖掘出的污泥運(yùn)到安全地點(diǎn)進(jìn)行處理,如垃圾填埋場(chǎng)或地表人工湖。一般來(lái)說(shuō)在大多數(shù)領(lǐng)域已不再允許這樣的做法。挖掘和移走污染土壤和地下水的方法具有局限性,當(dāng)污染物延伸到地表深處,或污染發(fā)生在大型建筑或設(shè)備下部以及存在非水相流體,不可能整體移走污染物。
3.1.2堤壩攔截地下水涌流法
這種方法是通過(guò)修建攔截地下水涌流的物理屏障來(lái)容納受污染的地下水或?yàn)r出液,同時(shí)可以阻止未受污染的地下水進(jìn)入污染的區(qū)域,主要有:泥墻、帷帳式灌漿、打板樁、緊密襯層或土工膜。泥墻屏障施工時(shí)必須挖掘出一條圍繞在污染區(qū)域的狹窄渠道,且受地層條件限制較大。帷帳式灌漿屏障施工時(shí)注入漿液的速率必須控制好,且只有當(dāng)土壤中砂粒尺寸過(guò)大時(shí)化學(xué)或微粒灌漿才是最為有效的。打板樁屏障施工時(shí)應(yīng)注意施工時(shí)使用的材料,避免使用粗糙致密的原料。襯層法施工時(shí)應(yīng)根據(jù)土壤和污染物的性質(zhì)來(lái)選取襯層,并根據(jù)條件考慮是否需要與地表水控制和保護(hù)殼結(jié)合使用。
3.1.3地表水控制
地表水控制主要是通過(guò)控制地表水滲透效果來(lái)改變污染區(qū)域的污染物垂直遷移路徑,通常可以和其他地表保護(hù)殼方法來(lái)結(jié)合使用。
3.2 水力控制和泵吸處理系統(tǒng)
地下水污染的水力控制主要是通過(guò)降低地下水位和地表電位,以阻止污染向站點(diǎn)外排放,通過(guò)去除污染物來(lái)減少遷移的速率,或者用泵吸和注射井聯(lián)合的方法將羽流限制到一個(gè)低電位。這種方法要求對(duì)總井點(diǎn)和水泵的維護(hù)比較高,并且要求必須對(duì)泵吸到地面的污染水都進(jìn)行生物處理或物理處理。最后根據(jù)污染場(chǎng)地的實(shí)際情況,對(duì)處理過(guò)的地下水進(jìn)行排放,可以排入地表徑流、回灌到地下或用于當(dāng)?shù)毓┧取?/p>
這種技術(shù)適用范圍廣,對(duì)于污染范圍大、污染暈埋藏深的污染場(chǎng)地也適用。但其自身也存在一些局限性:①當(dāng)非水相溶液出現(xiàn)時(shí),由于毛細(xì)張力而滯留的非水相溶液幾乎不太可能通過(guò)泵抽的辦法清除;②該技術(shù)開(kāi)挖處理工程費(fèi)用昂貴,而且涉及地下水的抽提或回灌,對(duì)修復(fù)區(qū)干擾大;③如果不封閉污染源,當(dāng)停止抽水時(shí),拖尾和反彈現(xiàn)象嚴(yán)重;④需要持續(xù)的能量供給,以確保地下水的抽出和水處理系統(tǒng)的運(yùn)行,同時(shí)還要求對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行定期的維護(hù)與監(jiān)測(cè)。
3.3生物降解
又稱生物修復(fù)法,生物修復(fù)法是采用諸如提高通氣效率、補(bǔ)充營(yíng)養(yǎng)(對(duì)石油污染而言,主要是補(bǔ)充N、P),投加優(yōu)良菌種、改善環(huán)境條件等辦法來(lái)提高微生物的代謝作用和降解活性水平,以促進(jìn)對(duì)污染物的降解速度,從而達(dá)到治理污染環(huán)境的目的。
生物類群可把生物修復(fù)分為微生物修復(fù)、植物修復(fù)、動(dòng)物修復(fù)和生態(tài)修復(fù),而微生物修復(fù)是通常所稱的狹義上的生物修復(fù)。
根據(jù)污染物所處的治理位置不同,生物修復(fù)可分為2類:原位生物修復(fù)(in-situ bioremediation)指在污染的原地點(diǎn)采用一定的工程措施進(jìn)行;異位生物修復(fù)(ex-situ bioremediation)指移動(dòng)污染物到反應(yīng)器內(nèi)或鄰近地點(diǎn)采用工程措施進(jìn)行。異位生物修復(fù)中的反應(yīng)器類型大都采用傳統(tǒng)意義上“生物處理”的反應(yīng)器形式。
3.4土壤蒸汽萃取法
不飽和區(qū)域在決定地表下污染物傳輸和修復(fù)的動(dòng)力學(xué)方面起著重要的作用,土壤蒸汽萃取目標(biāo)在于從不飽和區(qū)域中去除不穩(wěn)定污染物,并使污染物從水蒸汽、NAPL和水流相態(tài)中去除。這種方法的優(yōu)點(diǎn)在于對(duì)受污土壤造成盡可能小的擾動(dòng),能用標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備來(lái)構(gòu)造,具有成本效益。它運(yùn)行能否成功取決于污染物從非水相和水相到氣相的轉(zhuǎn)換速率。需要考慮的變量有:(1)污染物的特征;(2)站點(diǎn)的性質(zhì)。
4小結(jié)與展望
地下水是水資源的重要組成部分,在經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步中發(fā)揮著重要的作用。受人類生產(chǎn)、生活的影響,地下水污染問(wèn)題日益突出,嚴(yán)重威脅著人類的生存與發(fā)展。為保障人類的健康和經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展,必須對(duì)地下水污染的治理及預(yù)防措施展開(kāi)深入的研究。對(duì)于已經(jīng)污染的地下水,要查明污染源,切斷污染途徑,努力開(kāi)發(fā)研究有效的污染治理技術(shù)。對(duì)于沒(méi)有污染的區(qū)域,要未雨綢繆,防范于未然,積極采取預(yù)防措施,避免污染的發(fā)生。要全面貫徹“預(yù)防為主,防治結(jié)合”的方針,確保地下水環(huán)境的潔凈與安全。
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篇10
關(guān)鍵詞:降水方法;缺陷;防護(hù)措施;考慮因素
近年來(lái)由于各種復(fù)雜原因,我國(guó)基坑工程事故常有發(fā)生,這些基坑工程事故主要表現(xiàn)為支護(hù)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生較大位移,支護(hù)結(jié)構(gòu)破壞,基坑塌方及大面積滑坡,基坑周圍道路開(kāi)裂和塌陷,與基坑相臨的地下設(shè)施變位以至于破壞,導(dǎo)致臨近的建筑物開(kāi)裂甚至倒塌等等。大部分基坑事故都與地下水有關(guān),因此,在基坑工程施工中必須對(duì)地下水進(jìn)行有效治理。
一、降水方法及比較
地下水治理,主要有降水和截水兩種方式。本文主要探討基坑降水的治理辦法。基坑降水方法主要有:明溝加集水井降水、輕型井點(diǎn)降水、噴射井點(diǎn)降水、電滲井點(diǎn)降水、深井井點(diǎn)降水等等。各種降水方法有其特點(diǎn)和適用情況,比較如下:
(一)明溝加桑水井降水
明溝加集水井降水是一種人工排降法。它具有施工方便,用具簡(jiǎn)單,費(fèi)用低廉的特點(diǎn),在施工現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用的最為普遍。在高水位地區(qū)基坑邊坡支護(hù)工程中,這種方法往往作為阻擋法或其他降水方法的輔助排降水措施,它主要掃除地下潛水、施工用水和天降雨水。
在地下水較豐富地區(qū),若僅單獨(dú)采用這種方法降水,由于基坑邊坡滲水較多,錨噴網(wǎng)支護(hù)時(shí)使混凝土噴射難度加大(噴不上),有時(shí)加排水管也很難湊效,并且作業(yè)面泥濘不堪阻礙施工操作。因此,這種降水方法一般不單獨(dú)應(yīng)用于高水位地區(qū)基坑邊坡支護(hù)中,但在低水位地區(qū)或土層滲透系數(shù)很小及允許放坡的工程中可單獨(dú)應(yīng)用。
(二)輕型井點(diǎn)降水
輕型井點(diǎn)降水(一級(jí)輕型井點(diǎn))是國(guó)內(nèi)應(yīng)用很廣的降水方法,它比其他井點(diǎn)系統(tǒng)施工簡(jiǎn)單、安全、經(jīng)濟(jì),特別適用于基坑面積不大,降低水位不深的場(chǎng)合。 該方法降低水位深度一般在3-6m之間,若要求降水深度大于6m,理論上可以采用多級(jí)井點(diǎn)系統(tǒng),但要求基坑四周外需要足夠的空間,以便于放坡或挖槽,這對(duì)于場(chǎng)地受限的基坑支護(hù)工程一般是不允許的,故常用的是一級(jí)輕型井點(diǎn)系統(tǒng)。輕型井點(diǎn)適用的土層滲透系數(shù)位0.1-50m/d,當(dāng)土層滲透系數(shù)偏小時(shí),需要采用在井點(diǎn)管頂部用粘土封填和保證井點(diǎn)系統(tǒng)各連接部位的氣密性等措施,以提高整個(gè)井點(diǎn)系統(tǒng)的真空度,才能達(dá)到良好的效果。
(三)噴射井點(diǎn)降水
噴射井點(diǎn)系統(tǒng)能在井點(diǎn)底部產(chǎn)生250mm水銀柱的真空度,其降低水位深度大,一般在8-20m范圍。
它適用的土層滲透系數(shù)與輕型井點(diǎn)一樣,一般為0.1-50m/d。但其抽水系統(tǒng)和噴射井管很復(fù)雜,運(yùn)行故障率較高,且能量損耗很大,所需費(fèi)用比其他井點(diǎn)法要高。
(四)電滲井點(diǎn)降水
電滲井點(diǎn)適用于滲透系數(shù)很小的細(xì)顆粒土,如粘土、亞粘土、淤泥和淤泥質(zhì)粘土等。這些土的滲透系數(shù)小于0.1m/d,用一般井點(diǎn)很難達(dá)到降水目的。
利用電滲現(xiàn)象能有效地把細(xì)粒土中的水抽吸排出。它需要與輕型井點(diǎn)或噴射井點(diǎn)結(jié)合應(yīng)用,其降低水位深度決定于輕型井點(diǎn)尉噴射井點(diǎn)。在電滲井點(diǎn)降水過(guò)程中,應(yīng)對(duì)電壓、電流密度和耗電量等進(jìn)行量測(cè)和必要的調(diào)整,并做好記錄,因此比較繁瑣。
(五)管井井點(diǎn)降水
管井井點(diǎn)適用于滲透系數(shù)大的砂礫層,地下水豐富的地層,以及輕型井點(diǎn)不易解決的場(chǎng)合。每口管井出水流量可達(dá)到50-100m3/h,土的滲透系數(shù)在20-200m/d范圍內(nèi),降低地下水位深度約3-5m。這種方法一般用于潛水層降水。
(六)深井井點(diǎn)降水
深井井點(diǎn)是基坑支護(hù)中應(yīng)用較多的降水方法,它的優(yōu)點(diǎn)是排水量大、降水深度大、降水范圍大等。
對(duì)于砂礫層等滲透系數(shù)很大且透水屢厚度大的場(chǎng)合,一般用輕型井點(diǎn)和噴射井點(diǎn)等方法不能湊效,采用此法最為適宜。深井井點(diǎn)適用的土層滲透系數(shù)為10-250m/d、降低水位深度可大于15m,常用于降低承壓水。它可以布置在基坑四周,必要時(shí)也可布置在基坑內(nèi)。有時(shí)這方法與其他井點(diǎn)系統(tǒng)組合應(yīng)用降低水位效果更好。
對(duì)于基坑底部有可能發(fā)生突涌、流砂、隆起的危險(xiǎn)場(chǎng)合,深井點(diǎn)降低承壓水位,有助于減除壓力、保證基坑的安全性。深井點(diǎn)的缺點(diǎn)是:由于降水深度大、出水量大和水位降落曲線陡等原因,勢(shì)必造成降水的影響范圍和影響程度大,因此基坑周圍建筑物的不均勻沉降要足夠重視、慎重對(duì)待、定時(shí)觀察,及時(shí)處理。
二、基坑降水的缺陷及防護(hù)措施
基坑工程中對(duì)場(chǎng)區(qū)地下水處理采用排降法較阻擋法的最大缺陷是會(huì)引起鄰近建筑物的不均勻沉降。
由于每個(gè)井點(diǎn)周圍的水位降低是呈漏斗狀分布,整個(gè)基坑周圍的水位降落必然是近大遠(yuǎn)小呈曲面分布。水位降低一方面減小了土中地下水對(duì)地上建筑物的浮托力,使軟弱土層受壓縮而沉降;另一方面空隙水從土中排出,土體固結(jié)變形,本身就是壓縮沉降過(guò)程。地面沉降量與地下水位降落量是對(duì)應(yīng)的,地下水位降落的曲面分布必然引起鄰近建筑物的不均勻沉降。
當(dāng)不均勻沉降達(dá)到一定程度時(shí),鄰近建筑物就會(huì)裂縫、傾斜甚至于倒塌。因此配合基坑邊坡支護(hù)進(jìn)行降水設(shè)計(jì)和施工,必須高度重視降水對(duì)鄰近建筑物的影響,把不均勻沉降限制在允許的范圍內(nèi),以確保基坑及周圍建筑物的安全。為此,可以從以下幾方面制定減少不均勻沉降的措施。
由于基坑周圍的水位降落曲線隨降水要求、降水方法和具體方案的不同而差別較大,因此不要提出過(guò)高的降水深度,在滿足基本降水要求的前提下,對(duì)各種降水方法應(yīng)分析和比較,篩選最佳的降水方案。
在降水井點(diǎn)與重要建筑物之間設(shè)置回灌井、回灌溝,降水的同時(shí)降水回灌其中,使靠近基坑的建筑物一側(cè)地下水位降落大大減小,從而控制地面沉降。
減緩降水速度,使建筑物沉降均。在鄰近建筑物一側(cè)將井點(diǎn)間距加大以及調(diào)小抽水設(shè)備的閥門(mén)等,減小出水量以達(dá)到降水速度減緩的目的。
提高降水工程施工質(zhì)量,嚴(yán)格控制出水的含砂土量,以防止地下砂土流失掏空,導(dǎo)致地面建筑物開(kāi)裂。
布設(shè)觀測(cè)井和沉降、位移、傾斜等觀測(cè)點(diǎn),進(jìn)行定時(shí)觀察、記錄、分析,隨時(shí)掌
握水位降低和基坑周圍建筑物變化動(dòng)態(tài)。同時(shí),還要了解抽水量和含砂量。做到心中有數(shù),發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)采取措施,預(yù)防事故發(fā)生。
三、基坑降水須考慮的因素
在采取上述處理方法對(duì)基坑進(jìn)行降水處理時(shí),對(duì)選擇的降水方法還應(yīng)該考慮以下因素:
(一)場(chǎng)地條件及該建筑物設(shè)計(jì)施工資料
場(chǎng)地條件制約著降水方案的制定,它主要包括場(chǎng)地四周已有建筑物的高度、分布、結(jié)構(gòu)和離擬建工程的距離;地基四周的地下設(shè)施(包括給排水管道、光纖電纜、供氣管道等);向外抽水排水通道以及供電情況等。有關(guān)設(shè)計(jì)施工資料包括基坑開(kāi)挖尺寸和分布;地下建筑物施工的有關(guān)要求等。這些條件決定了所采用降水方法和具體的設(shè)計(jì)施工方案,也決定了具體保證周邊建筑物和地下設(shè)施安全的實(shí)施措施。
(二)地質(zhì)情況
了解地基土分層地質(zhì)柱狀圖及地質(zhì)剖面圖,各層巖土的物理力學(xué)性質(zhì),地下水類型及埋藏情況,水文地址情況,水質(zhì)分析結(jié)果,特別是土層的滲透性。土的滲透系數(shù)取決土的形成條件、顆粒級(jí)配、膠體顆粒含量和土的結(jié)構(gòu)等因素,因此場(chǎng)區(qū)土層的不同深度和不同方位的滲透系數(shù)是不同的。滲透系數(shù)計(jì)算結(jié)果的真實(shí)性,勢(shì)必直接影響降水方案的選擇。由于影響滲透系數(shù)的因數(shù)復(fù)雜,一般勘察報(bào)告提供的數(shù)值多是室內(nèi)試驗(yàn)數(shù)據(jù),誤差往往較大,只能供降水設(shè)計(jì)時(shí)參考,對(duì)重要工程應(yīng)做現(xiàn)場(chǎng)抽水試驗(yàn)加以確定。
(三)場(chǎng)地地下水情況
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