沈阳15#水源地复合介质渗透反应格栅(M-PRBs)地下水原位修复技术施工工艺浅析

■梁东升，孙国维 ■东北煤田地质局一0 一勘探队，辽宁 调兵山 112700

1 前言

1.1 问题的提出

沈阳市是以地下水源特别是傍河型地下水源为主的城市，但全市水源井水质中的氨氮污染状况令人堪忧，为解决供水井中的氨氮污染问题，沈阳水务集团和中国地质大学拟以李官15 号水源井作为保护对象，采用渗透反应格栅(M-PRBs)的地下水原位修复技术对地下水进行治理研究。而现场的重点、难点在于构筑地下连续反应墙。

1.2 场区地质条件及项目主要技术要求

场区的地质条件主要为:

(1)表层为4 米厚的粉砂土;(2)4 米～20.5 米为中沙，间夹粉沙夹层，层厚16.5 米;(3)20.5 米～22 米为黄泥含砂层，层厚1.5 米;(4)22 米～40 米为砂砾石层，厚18 米。

该工程主要内容及技术要求:连续反应墙、氧源井、监测井、抽水井;其中连续反应墙是该工程的核心项目。这里我们主要介绍连续反应墙的施工工艺、方法。反应墙要求布置在抽水井上游，填充介质为沸石，最终构建长度为15m、深度为35m、厚度为0.6～1m 的M-PRBs 连续反应墙单元。同时要求地下水不被二次污染、渗透系数损失不能超过10%。

2 连续反应墙的施工

2.1 高压旋喷桩护臂施工

为防止连续反应墙施工中出现坍壁、坍孔现象，首先在其周围做一圈护壁桩。护壁桩采用高压旋喷桩施工，护壁桩长度不应深过地下水水位。本工程中地下水水位在地表下10 米，护壁桩长度7.5 米。桩径0.6 米。待护壁桩达到一定强度后再用旋挖法施工反应墙。(如图)

2.2 构筑连续反应墙

连续反应墙采用旋挖钻机施工，通过旋挖钻机施工一排直径1.0米、且相互相交0.2 米的反应井构成一道长15 米、深40 米、宽约0.6～1.0 米的连续反应墙。(如图所示)

M-PRBs 工程反应墙构造示意图

在中粗砂地质条件下施工大口径、深孔深的反应井，同时要求施工过程中不产生二次污染地下水、含水层渗透系数损失不超过10%，工艺要求不允许使用泥浆。在此要求下该项目采用了如下的工艺和方法:

首先用旋挖钻机施工2 个直径为1 米的混凝土孔，孔心间距3.2米，灌注C20 素混凝土。待混凝土强度达到50～60%左右时，再用旋挖钻机施工3 个反应井，反应井直径1 米、深40 米、反应井之间、反应井与素混凝土孔之间均相交0.2 米。反应井内填充沸石

这样以此类推，再向前施工2 个素混凝土孔，再施工3 个反应井……，最后形成一排由7 个素混凝土孔、18 个反应井组成的反应墙。(如图所示)

3 应注意的问题

施工前应准备足够的黄粘土，以防备在施工反应井过程中出现塌孔时及时用黄粘土填筑。然后再重新施工。

反应井施工过程中要保证井中的水头高度，及时向井中注水，最好保证井中水位与井口齐平。

4 结束语

本项目的难点在于在砂砾石地质条件中构筑大口径、深井深的反应井，而且不允许使用泥浆，同时要满足含水层渗透系数不能有过大损失、不对地下水产生二次污染等要求。

通过现场实践以及抽水试验等验证，施工过程较好地满足了项目的工艺要求，为其他的类似项目提供了可借鉴的经验。

［1］房佩贤等.《专门水文地质学》(修订版).北京.地质出版社.1996.

［2］黎中银等.《旋挖钻机及施工技术》.北京.人民交通出版社.2010.