
книги / Основы проектирования и строительства хранилищ отходов.-1
.pdf

юз
идеяоснована на опы е, проведенном при помощи испы ания ударным при боромШмидта,который зарекомендовал себя очень надежным для проведе нияисследований бетонных смесей и горных пород. Для шпун овых стен тес овыйприбор необходимо было модифицировать, установив ударную час ь большой площадью охвата. Данный ударный прибор может быь ис пользованнавертикальных, горизонтальных и наклонных плоскостях.
Качество шпунтовых барьерных стен,особенно стен с вибрационными сердечниками,зависит не только от свойств жидкого цемен ного теста,но и одругих факторов:
•характеристики окружающего грунта;
•глубины и ширины шпунтовой стены;
•технологии установки;
•характеристики вибрационного сердечника;
•вибрационных характеристик (особенно ампли уды,ускорения,ско рос иоборотов в минуту);
•скорости изъятия балки во время заливки шлама;
•давления заливки;
•профессионального опы а персонала.
Поскольку процесс установки оказывает огромное влияние на качество шпун овых стен с вибрационными сердечниками, все соответствующие па раме рыдолжны регистрироваться в течение установки и изъятия сердечни ка.Кроме того, на строительных площадках должны проводи ься испы ания вцелях оптимизации конструкционныхдеталей.
Вплотном или сцементированном грунте,атакже в пласте с валунами ограничиваю применение традиционных стен с вибрационными сердечни ками.Для грунта с большим количеством пустотпередустройством шпунто выхстенрекомендуется проводить предварительнуюзаливку.
Вцелях защиты окружающей среды заниматься устройством шпунто вых стен должны только опы ные подрядчики-строи ели.Конечный резуль-
104
та -это низкая проницаемость и высокая устойчивость на предмет разрух кия отхимического воздействия.
Втабл.3.1 в качестве примера показаны различные реологическиец. ракгеристики,рекомендуемые для материала шпунтовой стены, ко орые* многом зависят от компонентов смесей. При установке шпунтовой с еныс вибрационными сердечниками в мягкий глинистый или илистый грунткоэф фициен водоотдачи не должен превышать 50 - 60 мл. Кроме того, следуя отмети ь, что реологическое поведение жидкого цементного теста завиоп ещи оттемпературы.
|
|
|
Таблица3.1 |
Материал |
Предел текучести, |
Водоотдача, |
Время Марша, 1 |
шпунтовой стены |
Н/м2 |
мл |
ч___1 |
Традиционные |
65 |
75 |
65 |
смеси бентонита- |
|
|
|
цемента |
20 |
120 |
35 |
Специальные |
|||
смеси |
|
|
|
Установка Н-сердечников в тонких шпунтовых стенах в плотном или даже в цементированном грунте может привести к проблемам, связаннымс устойчивостьюжидкого цементного теста. Испы ания, проведенные на пло щадке,показали,что длительные периоды нагружения стен в плотном груне приводят к возникновениюзначительного теплообразования. Э о можетдес табилизировать жидкое цементное тесто (в зависимости от его смесей)и по высить значения водопроницаемости шпунтовой стены.
Предел текучести цементного теста увеличивается с температурой.На площадке во время установки сердечника в плотный грунт температура мо жет колебаться от 60 до 80°С.Слишком высокие значения предела текучести приводят к значительному снижению удобоукладываемости свежего цемен ного теста,а следовательно,и более низкому качеству шпунтовой стены.
Подобные выводы можно сделать и при проверке водоотдачи:высокая

106
шпун овых стен на площадке обычно выше,чем образцов,которые быливы держаны в лабораторных условиях.Э о можно объяснить самой процедурой установки,частицами грунта,попавшими в свежий шлам.
Такие качества, как высокая концентрация частиц грунта, высока» плотность и низкая пористость, обычно рекомендую ся при сильнозагрюненной почве,посколькуэто повышаетустойчивость к разрушению и эффек тивность барьера от загрязнения химическими элементами. Кроме того,со противляемость низкопористых стен химическому воздействию более высо кая.
При расчете гидравлической проводимости шпунтовых стен во внима ние обязательно должна приниматься толщина и конструкция барьера.На пример, система ячеистого барьера шпунтовых стен с вибрационными сер дечниками позволяетобеспечить более высокую степень прочности и надеж ности, чем традиционный тип фундамента "стена в грунте". Ширина с ены является предметом выбора подрядчика-строителя (в соответствие с его обо рудованием)до тех пор,покане будетдоминировать какой-либо другой важ нейший критерий.
Испы ания на проницаемость должны выполняться при гидравличе ском 1радиенте г > 30 и продолжаться до тех пор, пока не будет достигнуто стационарное состояние.Если необходимо получить быстрые результаты,то предпочтительнее использовать достаточно свежие образцы (например 7-дневной выдержки). В этом случае необходимое значение коэффициента фильтрации К/ можно получить в течение 90 дней со дня проведения испы тания на проницаемость (в соответствии с процессом самозатвердевания рас твора).Для того чтобы обеспечить необходимый уровень устойчивости про тив химического воздействия,значение коэффициента Kfi получаемое на ос нове специальных тестовых растворов, не должно превышать значений, оп ределенных под воздействием воды.
Обеспечение качества и надежности системы шпунтовых стен достига ется проведением соответствующих лабораторных и полевых испы аний-
107
Наиболее надежный способ проверки барьера всей системышпун овых стен достигается испы анием на нагнетание.Для проведенияэтого испыания не обходим понижение или повышение уровня грун овых вод в пределах изо лированной территории, но только в том случае, если были установлены шпун овые стены. В случае, если установлены ячеистые шпун овые стены, каждуюячейку можно проверить дополнительно.
Тип устройства барьеров "стена в грун е" является наиболее распро страненнымтипом шпунтовых стен, применяемых в целях охраныокру жающей среды. В период с 1992 по 1996 г.в Австрии было установлено бо лее одного миллиона квадратных метров всех барьерных систем.Вцелях обеспечения максимальной защиты и безопасности при минимальных затра тах предпочтение отдается системе ячеистых шпун овых стен,состоящих из тонких шпунтовых стен (тип барьера "стена в грун е") с самозатвердевающимраствором (жидким цементным тестом). Шпун овые стеныс вибраци онными сердечниками имею очевидное преимущество с финансовой и тех нологической стороны. Кроме того, это метод позволяет избежать выемки потенциально загрязненного грунта из шламового канала.Многочисленны серии испы аний, а также наблюдения в полевых условиях позволили обна ружи ь,что реологические характеристики свежего раствораявляюся край не важными во время строительства,но не могут в полной мере дать оценку механическим и гидравлическим эксплуатационным качествам барьера. Обычно некоторые соотношения между параметрами устанавливаюся для специальных смесей. Более того, некоторые свойства цемен ного теста,на пример удобоукладываемость, устойчивость и долговременное поведение барьера,не могут отвечать всем требованиям одновременно,а иногда явля юся даже противоречивыми. Следовательно,реологические параметры,по зволяющие обеспечить более высокую степень надежности, должны бы ь определенына площадке посредством наблюдениязатакимисвойствами,как удобоукладываемость свежего цементного теста,устойчивость и т.п.Специ фикации или стандарты должны включать необходимые характеристики за твердевшей шпунтовой стены.
108
3.3. Методы обеспечения безопасности и санации захоронений отходов в Австрии
Беззаботная философия жизни современного общества и беспечность промышленных стран привели к тому, что загрязнение окружающей среду стало сегодня мировой проблемой. С ремление к выгоде и недостаточные знания об опасности захороненных веществ - также причины возникновения сегодняшней ситуации.Кроме того,на протяжении десятилетий переоцени валась силасамоочищения водоемов и почвы.Очищение от этих "экологиче ских грехов" прошлого, а следовательно, обеспечение безопасности и сан ция захоронений представляю собой не только вызов науке и технике,ной должны также бы ь обязательством общества перед следующими поколе ниями.Для решения этой проблемы сегодня использую ся знания из мнош естественных итехнических областей:
-коммунальное хозяйство;
-химия и микробиология;
-технология производственных процессов;
-геотехника (земляные работы,механика грунтов и горных пород,под
земные работы);
-геология, включая гидрогеологию, минералогию глинистых пород и т.п.и геофизику;
-водное хозяйство, охватывающее гидрологию, гидрогеологию, гид равлику грунтовых водит.п.;
-приборостроение;
-инженерное строительство (в особенности при резервуарных захоро нениях для промежуточного хранения зараженных отходов или почвы).
При установке допустимых предельных значений загрязнения вредны ми веществами большуюрольиграютакже и гигиено-медицинские аспек ы- Хранилище отходов отнюдь не должно представлять собой “захоронение” в узком смысле этого слова.Прежде всего при поиске места для расположения

