книги / Основы проектирования и строительства хранилищ отходов.-1

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.

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