СПОСОБ СОЗДАНИЯ ПРОТИВОФИЛЬТРАЦИОННЫХ ЗАВЕС С ФИЛЬТРУЮЩИМИ ОКНАМИ И ЛУЧЕВЫМИ ВОДОПРИЕМНИКАМИ
METHOD OF CREATION OF CURTAIN GROUTING WITH FILTER WINDOWS AND BEAM WATER INTAKE

Изобретение относится к области охраны грунтовых вод и открытых водотоков. Оно предназначено для перехвата загрязненных грунтовых потоков из прудов-накопителей отходов производства, стоков животноводческих комплексов, утечек нефти и нефтепродуктов из нефтехранилищ, бензоколонок и др.
Загрязнение подземных вод не ограничивается площадью промпредприятий, хранилищ отходов и т.д., а распространяется вниз по течению потока на расстояние до 20-30 км и более от источника загрязнения. Загрязняющие вещества выносятся грунтовым фильтрационным потоком к открытым водотокам (реке, пруду, водоему и т.д.).
Известны способ защиты водных ресурсов с помощью горизонтальных (межпластовых) противофильтрационных завес и технология их сооружения (патент РФ №2347034, МПК E02B 3/16, опубл. 20.02.2009 г.). Суть рассматриваемого способа: проходят вертикальный ствол в границах литологического «окна», бурят из него на отметках сооружаемой завесы веера лучевых горизонтальных скважин, глубина которых ограничена зоной водоносного горизонта, нагнетание через скважины закрепляющих растворов, в результате образуется горизонтальная водонепроницаемая завеса, разделяющая водоносный горизонт на две части.
Недостатками данного способа являются:
- ограниченная зона применения из-за использования данного способа только в границах литологического «окна», т.е. местных условий, диаметр завесы может достигать 250-300 м, что определено глубиной лучевых дренажных скважин;
- невозможность создания подземной непроницаемой завесы вокруг сооружаемого объекта или защиты окружающей среды от подземных техногенных процессов.
Известны различные способы сооружения подземных непроницаемых завес, возводимых методом стена в грунте, в том числе предусматривающих применение способов и конструкций при ограждении котлованов при строительстве подземных сооружений, при регулировании запасов подземных вод (SU 1668557 А1, 07.08.1991, RU 2046883 С1, 27.10.1995, RU 2056475 С1, 20.03.1996, RU 2244785 С1, 20.01.2005 г.). В указанных способах разрабатывается траншея с дневной поверхности грунта, заполняется тикстроптным раствором, который впоследствии замещают твердеющим раствором или монолитными конструкциями, или сборными элементами на всю глубину траншеи.
Недостатками известных способов и конструкций являются большие материалоемкость и трудоемкость возведения завесы, что ведет к увеличению длительности производства работ, недостаточная надежность завесы при ее строительстве в обводненных грунтах вследствие образования трещин в завесе при заделке стыков сборных элементов.
Наиболее близким к данному изобретению является способ создания противофильтрационных завес с фильтрующими окнами (Патент РФ №2301862, МПК E02B 3/16, опубл. 27.06.2007 г.), включающий разработку и заполнение траншеи противофильтрационным материалом с окнами, заполненными сорбирующе-фильтрующим или дезактивирующе-фильтрующим материалом.
Недостатком данного способа является:
- сложность устройства съемной кассеты;
- малый объем сорбирующе-фильтрующего материала и соответственно малый пропускаемый объем фильтрата через окна;
- большой расход твердеющего непроницаемого материала обратно засыпаемого в траншею;
- возможность нарушения целостности «стен в грунте» вследствие просадки грунта.
Задачей предлагаемого способа является повышение объема захвата лучевыми водоприемниками загрязненного грунтового потока, а также очистка и выпуск лучевыми водоприемниками очищенного потока в грунт за противофильтрационной завесой.
Сущность предложенного способа поясняется чертежами, где на фиг.1 - противофильтрационная завеса с фильтрующими окнами и лучевыми водоприемниками в плане; на фиг.2 - То же в разрезе по сечению А-А.
Цифрами на чертежах обозначены:
1 - основная траншея;
2 - геомембрана;
3 - окна;
4 - приемные лучевые траншеи;
5 - сорбирующе-фильтрующий материал;
6 - водоотводные лучевые траншеи;
7 - фильтрующий материал;
8 - водоприемная емкость;
9 - насос;
10 - верхний слой воды.
Способ создания противофильтрационных завес с фильтрующими окнами и лучевыми водоприемниками осуществляется следующим образом.
В основную траншею 1 помещают противофильтрационный материал 2 в виде жесткой листовой геомембраны больших размеров. После помещения в основную траншею противофильтрационного материала 2 в виде геомембраны с заранее выполненными окнами 3 дополнительно перпендикулярно к основной траншее 1, отрывают приемные лучевые траншеи 4 и заполняют их сорбирующе-фильтрующим материалом 5 (например, глауконитовым песком). Затем перпендикулярно к основной траншее 1 дополнительно отрывают водоотводные лучевые траншеи 6 и заполняют их фильтрующим материалом 7. Приемная лучевая траншея 4 на входе в основную траншею 1 оборудуется водоприемной емкостью 8, а также насосом 9 для откачивания с верхнего слоя воды 10 плавающих загрязненных растворенных веществ.
Преимущество предложенного способа перед известными заключается в том, что предлагаемый способ создания противофильтрационных завес с фильтрующими окнами и лучевыми водоприемниками является более эффективным по сравнению с известными за счет повышения площади захвата загрязненного потока лучевыми водоприемниками, объема очистки и выпуска в грунт уже очищенного потока лучевыми водоприемниками.