程 韶 清
(煤炭工业合肥设计研究院，安徽 合肥 230041)
帷幕灌浆在龙泉山垃圾处理场工程中的应用
程 韶 清
(煤炭工业合肥设计研究院，安徽 合肥 230041)
结合合肥市龙泉山垃圾处理场防渗工程实例，详细分析了帷幕灌浆工艺的设计方法、试验和施工工艺，并对其实施效果进行了分析与总结，为同类工程的实践积累了经验，具有很好的借鉴作用。
帷幕灌浆，垃圾处理场，透水率
0 引言
随着城镇化的进展，城市人口增加，生态问题日益突出，其中生活垃圾数量迅速增长。目前国外发达国家的生活垃圾处理方式主要有填埋、焚烧、堆肥和回收利用。而国内的生活垃圾处理大多数采取填埋方式，由于生活垃圾经微生物、化学反应会产生有毒有害的渗滤液，为防止渗滤液流动迁移而污染周边环境，通常要采取垂直和水平防渗措施。目前，国内垃圾填埋场采用的垂直防渗帷幕有帷幕灌浆、地下隔离墙、深层搅拌桩、墙、钢板桩墙、高压喷射灌浆板墙等类型。由于帷幕灌浆在技术性与经济性上具有优势，常作为首选方案。本文以合肥市龙泉山生活垃圾处理场帷幕灌浆工程为例，详细介绍了帷幕灌浆工艺的设计方法和施工工艺，为今后类似工程提供了有益借鉴。
1 工程概况
合肥市龙泉山垃圾处理场总库容1 720万m3，于2004年3月28日启用，2008年B区启用工程中，为防止渗沥液外漏，对4号路基和副坝采用帷幕灌浆进行垂直防渗处理。帷幕灌浆轴线长64 m，转折段长20 m，总共84 m。根据该工程的勘察资料，埋深0 m～0.20 m为路石路混凝土；埋深0.2 m以下为碎石土层，由山体堆积层填筑，含大量块石，粒径20 cm～50 cm不等，层厚为5 m～12 m，孔隙大，渗透系数大；埋深5 m～12 m以下为强风化花岗岩，层厚为6 m～15 m，不易取出岩芯，下部为中风化粗粒花岗岩，节理发育，完整性较差。
4号路基帷幕灌浆设计为双排孔(见图1)，孔距2 m，排距1.5 m，灌浆孔总计86个。
2 帷幕灌浆原型试验
在帷幕线上，利用注浆工程的灌浆孔进行了3组共9孔试验。采用孔口封闭、自上而下分段灌浆法，灌浆压力与段长数据如表1所示。
浆液为粘土水泥浆，浆液材料比(干粘土∶水泥的重量比)为1∶3，水玻璃用量为浆液体积的1%，浆液水灰比为8∶1～1∶1，注浆时从水灰比8∶1稀浆开始，浆液逐级变浓，变换原则如下：
1)当灌浆压力保持不变，注入率持续减少时，或注入率不变压力持续升高时，不改变浆液水灰比；2)当某级浆液注入量已达300 L以上，或灌浆时间已到30 min，而灌浆压力或注入率均无改变或改变不显著时，浆液加浓一级水灰比；3)当注入率大于30 L/min，浆液可越级变浓。
表1 灌浆压力与段长一览表
灌浆结束标准：施工全过程中，在设计灌浆压力下的灌浆时间不小于120 min；当在设计灌浆压力下，受灌地层基本不吸浆或单位时间吸浆量小于0.4 L/min，再延续60 min即可结束灌浆。
试验结果显示：
1)碎石土层中块石含量多，粒径大，一般为20 cm～50 cm，且有架空现象，钻孔中漏浆严重。强风化花岗岩层厚度比预计增大，风化严重，钻孔后形成中粗砂岩屑，灌浆塞阻塞困难。中风化花岗岩埋藏较深，为满足终孔段单位透水率q≤1.5 Lu的要求，孔深一般为30 m，最深达到33.70 m。
2)碎石土中粒径大于2 mm的颗粒重量超过总量的50%，孔壁不稳定，易产生掉块、坍孔、卡钻，需采用优质泥浆护壁，套管跟进法成孔。在强风化和中风化花岗岩中，用金刚石钻头钻进工艺钻孔，孔径75 mm～91 mm。
3)灌浆压力与浆液扩散半径成正比关系，浆液浓度与浆液扩散半径成反比关系，这与相关文献的研究成果一致。
4)进行检查孔压水试验，试验表明3个检查孔透水率均小于设计标准3 Lu，见表2。
表2 压水试验结果一览表
3 工程实施效果及检验
根据试验结果确定了施工方案，灌浆孔总计86个，钻孔总长度2 196 m，灌浆总长度1 959.7 m，注入干料801.6 t，其中水泥501.2 t，粘土200.4 t。实施后检验结果如下：
1)灌浆前4号路坡脚沿线有多处污水渗漏，并形成小股明流，灌浆后明流大部分干涸消失，仅在20号～21号孔下游侧有渗漏，但已大为减小，后在相应部位加密布孔，并将帷幕线转折延伸，渗漏进一步减小。
2)灌浆孔分两序施工，逐步加密，Ⅰ序孔单位耗浆量为554.98 kg/m，Ⅱ序孔为438.49 kg/m，呈递减现象，Ⅱ序孔单位耗浆量较Ⅰ序减小21%。
4 结语
通过合肥市龙泉山生活垃圾填埋场4号路基下防渗帷幕工程的原型试验研究和现场实施，主要得到以下结论：
1)灌浆施工既要处理碎石土层，又要处理风化花岗岩地层，两层接触面是一个渗漏的通道。碎石土地层孔隙率大、渗透系数大、单位注入量大，地层中含有大粒径块石，钻孔较困难，采用优质泥浆护壁，自上而下分段灌浆，套管跟进的施工工艺是行之有效的。
2)本工程灌浆干料注入量达409 kg/m，单耗在帷幕灌浆中是较大的，通过帷幕灌浆，碎石土地层孔隙得以充填密实，渗透系数大大减小，风化花岗岩中裂隙，碎石土与风化岩接触面得到浆液灌注，渗漏通道得到封闭。由于挤压、充填、两排孔扩散半径互相连接形成地下帷幕，阻止了垃圾场渗沥液向外侧泄漏，效果明显。
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The application for the grouting curtain of the project of solid waste treatment plant in Longquan mountain
Cheng Shaoqing
(HefeiDesignandResearchInstituteMinistryofCoalIndustry,Hefei230041,China)
Combining with Longquan mountain waste treatment plant leakage-resisting engineering example in Hefei city, the paper specifically analyzes the design methods, testing and construction technologies of curtain grouting technology, and analyzes and summarizes its implementation effect, which has accumulated experience for similar engineering and has good guiding role.
the grouting curtain, solid waste treatment plant, permeability rate
2015-05-18
程韶清(1964- )，男，高级工程师
1009-6825(2015)22-0078-02
TU472.5
A
