團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)

T/GIAXXX—2020

地下水污染阻斷技術(shù)指南

(征求意見稿)

Technicalguideforgroundwaterpollutionbarriers

2020-XX-XX發(fā)布2020-XX-XX實(shí)施

中關(guān)村中環(huán)地下水污染防控與修復(fù)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟發(fā)布

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前言

本標(biāo)準(zhǔn)按照GB/T1.1-2020給出的規(guī)則起草。

本標(biāo)準(zhǔn)由中關(guān)村中環(huán)地下水污染防控與修復(fù)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟提出并歸口。

本標(biāo)準(zhǔn)起草單位：吉林大學(xué)、北京高能時(shí)代環(huán)境技術(shù)股份有限公司、清華大學(xué)

本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人員：趙勇勝、秦傳玉、侯德義、魏麗、苗竹、李琴

本標(biāo)準(zhǔn)在實(shí)施過程中，如發(fā)現(xiàn)需要修改或補(bǔ)充之處，請(qǐng)將意見和有關(guān)資料寄給中關(guān)村

中環(huán)地下水污染防控與修復(fù)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)，以便修訂。

聯(lián)系郵箱：cngpc_org@126.com

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地下水污染阻斷技術(shù)指南

1.范圍

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了地下水污染阻斷技術(shù)的適用范圍、技術(shù)選擇、技術(shù)要求；地下水污染阻斷

材料的基本要求；以及地下水污染阻斷效果的監(jiān)測(cè)與評(píng)估方法。

本標(biāo)準(zhǔn)適用于高污染負(fù)荷的污染源帶、污染源與高度敏感的受體之間、復(fù)雜污染場(chǎng)地的

地下水污染阻斷。

2.規(guī)范性引用文件

本標(biāo)準(zhǔn)引用了下列文件或其中的條款。凡是未注明日期的引用文件，其最新版本適用于

本標(biāo)準(zhǔn)。

GB/T14848《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》

GB15618-2018《土壤環(huán)境質(zhì)量農(nóng)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)管控標(biāo)準(zhǔn)（試行）》

GB/T17642《土工合成材料非織造布復(fù)合土工膜》

GB/T17643《土工合成材料聚乙烯土工膜》

GB36600-2018《土壤環(huán)境質(zhì)量建設(shè)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)管控標(biāo)準(zhǔn)（試行）》

GB3838《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》

HJ25.1《場(chǎng)地環(huán)境調(diào)查技術(shù)導(dǎo)則》

HJ25.2《場(chǎng)地環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)導(dǎo)則》

HJ25.3《污染場(chǎng)地風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估技術(shù)導(dǎo)則》

HJ25.4《污染場(chǎng)地土壤修復(fù)技術(shù)導(dǎo)則》

HJ25.6《污染地塊地下水修復(fù)和風(fēng)險(xiǎn)管控技術(shù)導(dǎo)則》

SL/T231《聚乙烯(PE)土工膜防滲工程技術(shù)規(guī)范》

3.術(shù)語和定義

3.1地下水污染（Groundwaterpollution）

人類活動(dòng)產(chǎn)生的有害物質(zhì)進(jìn)入地下水，引起地下水化學(xué)成分、物理性質(zhì)或生物學(xué)特性發(fā)

生改變而使其質(zhì)量下降的現(xiàn)象。

3.2阻斷技術(shù)（Barriertechnology）

阻斷污染物向周邊環(huán)境遷移擴(kuò)散的技術(shù)。包括：泥漿墻、灌漿墻、土工膜阻斷、板樁、

原位土壤攪拌阻斷、可滲透反應(yīng)墻等。

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3.3垂直工程屏障（Verticalengineeringbarrier）

采用豎向形式設(shè)置的人工或天然防滲材料屏障。

3.4覆蓋層（Cap）

在垂直工程屏障頂部構(gòu)建的保護(hù)層。

3.5污染源帶（Contaminationsourcezone）

污染源附近土壤和地下水中污染物高負(fù)荷的區(qū)域。

3.6受體（receptor）

污染場(chǎng)地及其周邊可能受到污染物影響的人群或生態(tài)環(huán)境。包括居民區(qū)、學(xué)校、醫(yī)院、

商業(yè)區(qū)以及地表水、地下水、自然和人文景觀等。

3.7污染物遷移和擴(kuò)散（Contaminantmigrationanddiffusion）

污染物通過對(duì)流、彌散和擴(kuò)散等方式向周圍環(huán)境中的運(yùn)動(dòng)。

3.8防滲性能（Impermeability）

描述防滲材料防止污染流體通過的能力。常用滲透率或滲透系數(shù)來表征。

3.9兼容性能（Compatibility）

描述防滲材料抵抗污染物流體侵蝕的能力。

4.地下水污染阻斷技術(shù)選擇

4.1原理

通過在污染源周圍構(gòu)筑低滲透屏障，來隔離污染物，同時(shí)操控地下水的流場(chǎng)。由于污染

物進(jìn)入含水層后主要以水平方向運(yùn)移為主，地下水污染阻斷的主要方式是構(gòu)筑垂直阻截墻，

將受污染水體進(jìn)行圈閉（阻隔），控制污染源，阻斷受污染地下水流出或污染物遷移，控制

污染羽擴(kuò)散。同時(shí)進(jìn)行必要的覆蓋阻隔，采用天然粘土材料或土工合成材料，鋪設(shè)在污染場(chǎng)

地上，阻止外部水的入滲和場(chǎng)地中揮發(fā)性污染物的逸出。

4.2主要類型及適用性

根據(jù)墻體建造施工方法的不同，選用墻體材料的不同，形成了多種不同類型阻截墻。常

見的有：泥漿阻截墻、灌漿阻截墻、土工膜阻截墻、板樁阻截墻、原位土壤攪拌阻截墻、可

滲透反應(yīng)墻等。其中泥漿阻截墻、土工膜阻截墻的深度受開挖的限制，一般在較淺地層應(yīng)用；

灌漿和板樁技術(shù)可以應(yīng)用于較深的污染地層；可滲透反應(yīng)墻通過填充材料與污染物發(fā)生物

理、化學(xué)、生物作用，使污染物滯留或在墻體中降解，而水流可以滲流通過墻體。

垂直阻截墻施工簡(jiǎn)單，成本較低，污染控制效果顯著?？捎糜谔幚硇》秶膭《尽㈦y降

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解污染場(chǎng)地，作為一種永久性的封閉方法；也可以應(yīng)用于地下水污染初期的應(yīng)急控制方法；

以及作為復(fù)雜污染場(chǎng)地的修復(fù)方法。

表1.部分阻截墻特點(diǎn)比較表

阻截墻類型優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)

強(qiáng)度好，低壓縮性；可以用于不穩(wěn)定較難保證整體連續(xù)性；滲透系

水泥—膨潤(rùn)土（CB）土體、坡度大的情形；滲透系數(shù)在數(shù)相對(duì)較大；收縮、熱應(yīng)力和

10-6cm/s左右；構(gòu)筑速度快。干/濕循環(huán)易產(chǎn)生裂隙。

產(chǎn)生大量的棄土需要處理；難以

比CB更低的滲透系數(shù)；費(fèi)用較CB確保正確的安置就位；干/濕循

土壤—膨潤(rùn)土（SB）低；滲透系數(shù)一般在10-7cm/s左右，環(huán)和凍融作用導(dǎo)致阻截材料退

最低可達(dá)5.0×10-9cm/s?；ㄈ玳_裂）；僅限于垂直方向

構(gòu)建。

土壤—水泥—膨潤(rùn)土強(qiáng)度與CB相當(dāng)；滲透系數(shù)與SB相

與CB和SB的類似。

（SCB）近。

可以在許多不同類型地層介質(zhì)中應(yīng)

難以保證墻體的連續(xù)性；存在鉆

用；注入井徑小，可形成較大直徑的

孔偏離問題、噴嘴堵塞問題；灌

高壓噴射注漿地層介質(zhì)與漿液混合柱體；構(gòu)筑深度

漿柱體連接處的缺口導(dǎo)致泄漏；

可達(dá)45-60m；可以以不同角度鉆進(jìn)和

墻體硬化過程導(dǎo)致開裂。

注入（垂直和水平屏障）。

不需要開挖土壤；定向鉆進(jìn)，對(duì)廢物局限于中等到高滲透性地層；難

無擾動(dòng)；可以設(shè)置垂向、水平屏障；以保證墻體的連續(xù)性；非均質(zhì)地

滲透（壓力）注漿

可用于基巖裂隙。層中漿液在高滲透性介質(zhì)中流

動(dòng)；難以預(yù)測(cè)漿液的滲透半徑。

土工膜復(fù)合阻截墻防滲和抵抗性能更好構(gòu)筑具有一定難度。

各個(gè)圓柱體需要互連，難以驗(yàn)證

土體無需開挖；墻體構(gòu)建分段逐步進(jìn)

連續(xù)性；污染的土壤進(jìn)入了阻截

行，無塌陷問題；可添加不同的材料，

原位土壤攪拌阻截墻墻；地下較大的卵礫石限制了鉆

阻截不同的污染物。

進(jìn)施工；構(gòu)筑深度限制，有效的

攪拌混合深度為10m左右。

具有很強(qiáng)的阻斷土壤和地下水污染物

板樁連接部泄漏；長(zhǎng)期使用，板

擴(kuò)散能力；具有抵抗化學(xué)侵蝕能力；

樁發(fā)生腐蝕；費(fèi)用較大；在含堅(jiān)

板樁不需要開挖和處理廢物；可以構(gòu)筑成

硬卵礫石的地層中構(gòu)建困難；施

不規(guī)則形狀的屏障；滲透系數(shù)穩(wěn)定；

工噪聲和振動(dòng)大。

可移動(dòng)，重復(fù)使用。

4.3不同類型的阻斷技術(shù)

4.3.1泥漿阻截墻

（1）類型

泥漿墻是地下阻截墻最為常見的類型，包括：在有泥漿保護(hù)的情況下開挖溝槽，填充滲

透系數(shù)小于1×10-6～10-8cm/s的低滲透性介質(zhì)，最后進(jìn)行頂部覆蓋保護(hù)（圖1）。

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覆蓋層

污染物質(zhì)

泥漿阻截墻

弱透水層

圖1泥漿阻截墻剖面示意圖

阻截墻類型包括：土基泥漿墻、水泥基泥漿墻和土壤-水泥-膨潤(rùn)土泥漿墻。墻體填充材

料可以是混合多種物質(zhì)，材料有：水泥、膨潤(rùn)土、飛灰、爐渣、粘土等。

（2）土基泥漿墻（SB）

填充材料采用土壤—膨潤(rùn)土，可以通過添加一些其它物質(zhì)改變填充材料的特性，達(dá)到理

想的強(qiáng)度和防滲能力。阻截墻建造深度可達(dá)60m；需要注意干/濕循環(huán)和凍融作用導(dǎo)致阻截

材料的退化。

（3）水泥基泥漿墻（CB）

填充材料采用水泥—膨潤(rùn)土。首先膨潤(rùn)土與水混合成水化泥漿，其中膨潤(rùn)土占約6%（重

量）；在溝槽中先加入水泥，然后加入膨潤(rùn)土泥漿。水泥量通常占10-20%（重量）。通過在

水泥中加入細(xì)爐渣降低滲透系數(shù)（達(dá)到10-7cm/s—10-8cm/s），增加材料的化學(xué)抵抗力和強(qiáng)度

（通常水泥和爐渣的比例為3:1—4:1）。

（4）土—水泥—膨潤(rùn)土泥漿墻（SCB）

填充材料采用土—水泥—膨潤(rùn)土。阻截墻的強(qiáng)度與CB墻相似，防滲能力與SB墻相當(dāng)。

4.3.2注漿阻截墻

（1）類型

注漿阻截墻技術(shù)采用滲透（壓力）注漿或者噴射注漿的方式向地層中注入水泥漿液等形

成阻截帷幕。為了灌注的水泥能夠形成連續(xù)的墻體，根據(jù)地層及鉆井條件，要求設(shè)計(jì)小的灌

注井距離。根據(jù)地層的滲透性能，設(shè)置兩排灌注井，以保證墻體的連續(xù)性。灌注地層的滲透

系數(shù)較大時(shí)，有利于注漿阻截墻的構(gòu)筑。

（2）高壓噴射注漿

利用鉆機(jī)鉆孔，把帶有噴嘴的注漿管插至土層的預(yù)定位置后，以高壓設(shè)備使?jié){液成為幾

十兆帕以上的高壓射流，注入地層中。常用的漿液有水泥漿和水泥—膨潤(rùn)土漿。注入的漿液

擾動(dòng)地層介質(zhì)，使阻截材料與地層介質(zhì)混合，形成一個(gè)柱形體。高壓噴射注漿可用于礫石到

粘土不同類型的地層，在砂層中的注入效率要優(yōu)于粘土地層。

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（3）滲透（壓力）注漿

在較低壓力作用下，注入低粘度的漿液，填充地層介質(zhì)的空隙，排擠出空隙中的水和氣

體，基本上不改變介質(zhì)的結(jié)構(gòu)和體積，形成低滲透的阻截屏障。為了避免水力壓裂，注入壓

力不能大于土壤破裂壓力。

滲透注漿的材料與注入地層的滲透性有關(guān)，當(dāng)?shù)貙拥臐B透系數(shù)大于10-1cm/s，可用顆粒

狀漿液；滲透系數(shù)大于10-3cm/s，可用化學(xué)漿液。

表2土的滲透性能與可灌注性

土的滲透性可灌注性

（cm/s）

＜10-6不可灌注

10-5—10-6粘度小于5厘泊的漿液可灌注（有一定難度）；粘度大于5厘泊的漿液不可

灌注。

10-3—10-6粘度小的漿液可灌注，但大于10厘泊的漿液難以灌注。

10-1—10-3常用的所有化學(xué)漿液都可灌注

≥10-1需要懸浮漿液或具有填料的化學(xué)漿液

4.3.3土工膜復(fù)合阻截墻

以高密度聚乙烯（HDPE）土工膜為主體阻隔材料，采用垂直開槽或震擊方式將柔性

HDPE土工膜垂直插入到相對(duì)不透水層，通過連接鎖扣與內(nèi)置止水條實(shí)現(xiàn)多幅HDPE土工

膜的互鎖連接，同時(shí)利用灌漿密封材料對(duì)土工膜底端進(jìn)行止水固結(jié)形成立體式柔性垂直阻隔

墻，達(dá)到阻隔污染物水平遷移的目的。該方法可在場(chǎng)地中潛在污染物與HDPE膜化學(xué)相容

情況下應(yīng)用，要求場(chǎng)地中存在有隔水層或弱透水層，場(chǎng)地中如有砂卵石層存在，施工難度大。

垂直阻隔墻應(yīng)嵌入滲透系數(shù)不大于10-7cm/s的隔水層中，嵌入深度≥1m，且需超過污

染物影響深度。

HDPE垂直阻隔墻的施工主要包括開槽、泥漿護(hù)壁、HDPE材料安裝、回填料制備、

回填、頂部覆蓋和場(chǎng)地清理等過程。要求采用優(yōu)質(zhì)膨潤(rùn)土和水作為泥漿制備材料，溝槽中

的泥漿液面需保持在地下水位面之上1.0m，同時(shí)要在地表以下0.5m。HDPE膜鋪設(shè)過程

中，要注意防止膜被尖利物品破壞，確保相鄰兩幅HDPE膜有效連接?；靥铍A段要對(duì)稱地

將回填料填入溝槽中，避免不均勻回填導(dǎo)致HDPE大幅度變形。施工后，多余泥漿和回填

料需妥善處理，不能直接排入市政管線以防腐蝕破壞或堵塞下水道，也不能堆放在地表。

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4.3.4板樁阻截墻

板樁阻截墻是把鋼板、預(yù)制混凝土、鋁板等打入地下，形成工程屏障。不同的板間進(jìn)行

連接形成連續(xù)阻截屏障。注意不同板樁間的連接部容易發(fā)生泄漏，除了各種封閉連接裝置外，

許多密封材料，如泥漿、飛灰和水泥等用來密封板樁的連接處。

4.3.5原位土壤攪拌阻截墻

采用特殊的螺旋鉆和攪拌裝置，在鉆進(jìn)的同時(shí)，注入構(gòu)筑阻截墻所需的材料，最終形

成圓柱形的土壤和注入材料混合體。通過不同圓柱形混合體的重疊，可以構(gòu)建連續(xù)的阻截

墻。阻截墻的構(gòu)筑深度可以達(dá)到30m。

4.3.6可滲透反應(yīng)墻

可滲透反應(yīng)墻是指地下填充了反應(yīng)介質(zhì)的反應(yīng)墻，當(dāng)污染的地下水滲流通過時(shí)，污染物

與介質(zhì)發(fā)生物理、化學(xué)或生物作用而被去除?？蓾B透反應(yīng)墻可以設(shè)置在污染源下游，控制污

染羽的擴(kuò)展?？蓾B透反應(yīng)墻主要是垂向設(shè)置，也可以水平設(shè)置控制污染物的向下滲透。

可滲透反應(yīng)墻的填充介質(zhì)有很多種類型，對(duì)溶解性污染物的去除可以是生物的、非生物

的作用，包括：吸附、沉淀、氧化—還原、固定、物理轉(zhuǎn)化和生物降解等。

可滲透反應(yīng)墻原位反應(yīng)器系統(tǒng)為了有效地去除地下水的污染物，必須滿足三個(gè)基本要

求：（1）設(shè)計(jì)的反應(yīng)時(shí)間必須小于污染地下水流動(dòng)通過反應(yīng)器的時(shí)間。如果反應(yīng)速率太小，

導(dǎo)致停留時(shí)間增大，或污染物的去除不徹底，達(dá)不到預(yù)期的目標(biāo)。（2）填充的反應(yīng)介質(zhì)具有

一定的有效作用期。在有些情況下，可滲透反應(yīng)墻的填料可以根據(jù)設(shè)計(jì)進(jìn)行更換。（3）填充

介質(zhì)自身不會(huì)引起下游地下水的污染。

可滲透反應(yīng)墻系統(tǒng)包括三種類型：漏斗—通道型、連續(xù)墻型、注入反應(yīng)帶型。

漏斗—通道型：當(dāng)污染羽面積較大時(shí)，采用低滲透的泥漿墻等對(duì)地下水污染羽進(jìn)行控制，

在平面上形成污染地下水流動(dòng)的“漏斗”，而可滲透反應(yīng)墻設(shè)置在地下水流的“通道”位置，以

此減少可滲透反應(yīng)墻反應(yīng)介質(zhì)的填充量。

連續(xù)墻型：可滲透反應(yīng)墻設(shè)置垂直于污染地下水流向，穿越整個(gè)污染含水層深度和寬度。

這種類型的可滲透反應(yīng)墻與漏斗—通道型相比，其對(duì)地下水流場(chǎng)的擾動(dòng)要小、容易設(shè)置。

注入反應(yīng)帶型：通過井排的方式注入反應(yīng)劑，在地下形成反應(yīng)帶。反應(yīng)劑與污染物作用，

起到阻截、降解地下水中污染物的作用。反應(yīng)劑以流體（溶解態(tài)、懸浮固態(tài)）的形式注入，

與含水層介質(zhì)發(fā)生作用，在介質(zhì)表面包覆，起到可滲透反應(yīng)墻的作用。

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表3可滲透反應(yīng)屏障反應(yīng)介質(zhì)和去除污染物匯總表

反應(yīng)介質(zhì)目標(biāo)污染物技術(shù)狀況

零價(jià)鐵鹵代烴商業(yè)應(yīng)用

零價(jià)鐵可還原金屬（鉻、鈾等）場(chǎng)地示范

石灰石金屬、酸性水實(shí)踐中（采礦）

沉淀劑（石膏、羥基磷灰石）金屬實(shí)驗(yàn)室研究

吸附劑（氫氧化鐵、活性炭、沸石）金屬和有機(jī)物場(chǎng)地示范/實(shí)驗(yàn)室研究

還原劑（有機(jī)物、連二亞硫酸鹽、硫化氫）可還原金屬場(chǎng)地示范

生物電子受體（釋氧劑、硝酸鹽）BTEX場(chǎng)地實(shí)驗(yàn)

4.3.7覆蓋層

覆蓋層應(yīng)為多層結(jié)構(gòu)。從下而上至少包括下列部分：

（1）防滲層：天然材料防滲層厚度不小于50cm，滲透系數(shù)不大于10-7cm/s；若采用

復(fù)合防滲層，人工合成材料層厚度不小于1.0mm，滲透系數(shù)不大于10-10cm/s；

（2）排水層及排水管網(wǎng)：排水層和排水系統(tǒng)的管網(wǎng)坡度不小于2%，設(shè)計(jì)時(shí)采用暴雨

強(qiáng)度重現(xiàn)期不得低于50年；

（3）種植層：用天然土覆蓋，厚度不小于20cm。

（4）排水層和雨水導(dǎo)排溝要做好銜接接，防止雨水滲入場(chǎng)地內(nèi)。

施工要求：

（1）封場(chǎng)覆蓋系統(tǒng)堆體頂面坡度不小于5％；當(dāng)邊坡坡度大于10％時(shí)采用臺(tái)階式收

坡，臺(tái)階間邊坡坡度不大于1：3，臺(tái)階寬度不小于2m，高差不大于5m。

（2）采用粘土作為防滲材料時(shí)，粘土層在投入使用前進(jìn)行平整壓實(shí)，壓實(shí)度不得小于

90％。粘土層基礎(chǔ)處理平整度達(dá)到每平方米誤差不得大于2cm。

（3）采用土工膜作為防滲材料時(shí)，土工膜應(yīng)符合GB/T17642、GB/T17643、SL/T231、

GB50290的相關(guān)規(guī)定。土工膜膜下粘土層，基礎(chǔ)處理平整度達(dá)到每平方米粘土層誤差不得

大于2cm。土工膜分段施工時(shí)，鋪設(shè)后及時(shí)完成上層覆蓋，在垂直高差較大的邊坡鋪設(shè)土工

膜時(shí)應(yīng)設(shè)置錨固平臺(tái)，平臺(tái)高差不宜大于10m。

（4）鋪設(shè)土工膜需焊接牢固，達(dá)到規(guī)定的強(qiáng)度和防滲漏要求，符合相應(yīng)的質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)

范。

（5）封場(chǎng)覆蓋系統(tǒng)必須進(jìn)行滑動(dòng)穩(wěn)定性分析，典型無滲壓流和極限覆蓋土層飽和情況

下的安全系數(shù)設(shè)計(jì)中需要采取工程措施，防止因不均勻沉降而造成防滲結(jié)構(gòu)的破壞。

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5.地下水污染阻斷技術(shù)要求

設(shè)計(jì)地下水污染阻斷屏障考慮如下因素：

（1）屏障的幾何形狀，包括屏障布局、深度和厚度；

（2）周圍地層的應(yīng)力分析，用以評(píng)估潛在的屏障構(gòu)筑影響；

（3）阻截材料與污染物的兼容性能實(shí)驗(yàn)，優(yōu)選有效的阻截材料；

（4）確定高效可行的構(gòu)筑方法；

（5）構(gòu)筑質(zhì)量監(jiān)測(cè)、控制體系，確保所構(gòu)筑的阻斷墻體的連續(xù)性。

對(duì)污染場(chǎng)地地層巖性、污染物分布高分辨率的刻畫是地下水污染阻斷技術(shù)的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，

在場(chǎng)地調(diào)查工作的基礎(chǔ)上，構(gòu)建污染場(chǎng)地的水文地質(zhì)概念模型，包括含水層介質(zhì)、厚度、滲

透系數(shù)、水力梯度，含水層水文地球化學(xué)特性，污染物特性及其與地層介質(zhì)的作用、污染物

濃度、污染羽分布、擴(kuò)散速度等。

阻斷污染物和污染水流的屏障（泥漿阻截墻、灌漿阻截墻、土工膜阻截墻、板樁阻截墻、

原位土壤攪拌阻截墻等）布局如圖2所示；阻斷污染物，但水流可以通過的可滲透反應(yīng)墻的

設(shè)計(jì)如圖3和圖4所示，圖3為連續(xù)墻型反應(yīng)墻，在垂直地下水流向上，設(shè)置反應(yīng)墻；圖4

為漏斗—通道型反應(yīng)墻，除了在垂直地下水流向上設(shè)置反應(yīng)墻外，還需要在墻的兩側(cè)設(shè)計(jì)防

止地下水滲流的阻隔墻，阻隔墻為不透水屏障，如泥漿墻、帷幕灌漿等。

地下水流

污染源帶

阻截墻

圖2地下水污染阻斷屏障平面設(shè)計(jì)示意圖

反應(yīng)墻

污染源

污染源

反應(yīng)墻

污染羽

污染羽

處理后地下水

處理后地下水

阻截墻

圖3連續(xù)墻型可滲透反應(yīng)墻設(shè)計(jì)示意圖圖4漏斗—通道型可滲透反應(yīng)墻設(shè)計(jì)示意圖

10

6.地下水污染阻斷材料

6.1基本要求

地下水污染的阻截材料需要具備兩方面的條件：一是要有很低的滲透性（滲透系數(shù)＜10-

7cm/s），能夠有效地阻擋污染地下水的運(yùn)移；二是具有耐久性和一定的強(qiáng)度，要與污染物具

有“兼容性”，即在阻隔污染物的條件下，材料本身不會(huì)被“侵蝕”而改變特性。注意在地下水

污染的條件下，當(dāng)有較強(qiáng)的酸或堿環(huán)境，容易導(dǎo)致材料滲透性的增加，使防滲效能降低。

6.2土基、水泥基阻截材料

土基、水泥基材料主要用于構(gòu)筑兩類垂向阻截墻：開挖—填充墻和原位土壤混合或灌漿

阻截墻。土基、水泥基材料可添加爐渣、飛灰等物質(zhì)來強(qiáng)化材料的性能。

在地下水水位以下，適合整體灌漿，構(gòu)筑土基、水泥基屏障，但在包氣帶，如果是干旱

地區(qū)，膨潤(rùn)土材料容易發(fā)生干燥開裂。地下阻截屏障材料要求有低的滲透系數(shù)，應(yīng)具有持久

性、一定的強(qiáng)度。阻截墻與滲濾液、污染物、侵蝕性化學(xué)物質(zhì)等相接觸，應(yīng)該與污染物具有

兼容性，通過合適的添加劑來強(qiáng)化材料的兼容性，如添加爐渣可以抵抗硫酸的侵蝕。

阻截材料固化后，除了滿足低滲透性、耐久性外，還要有一定的強(qiáng)度，如在地震頻繁地

區(qū)等。

6.3化學(xué)阻截材料

化學(xué)阻截注漿具有降低滲透系數(shù)、干濕循環(huán)影響小、容易設(shè)置等特點(diǎn)?；瘜W(xué)阻截材料有：

硅酸鈉、丙烯酸脂凝膠、硅膠、鐵的氫氧化物、蒙旦蠟、硫聚合物水泥、環(huán)氧樹脂、聚硅氧

烷、呋喃、聚酯苯乙烯、丙烯酸等。其中硅膠、鐵的氫氧化物和蒙旦蠟來源于無機(jī)物或天然

存在物質(zhì)，與污染物具有更好的兼容性。

評(píng)估化學(xué)屏障材料性能的重要參數(shù)包括：粘度，凝結(jié)時(shí)間，滲透系數(shù)，干濕循環(huán)特性，

對(duì)化學(xué)物質(zhì)、酸、堿和有機(jī)物的耐受力，抗輻射性，抗擴(kuò)散遷移，壽命。

化學(xué)阻截材料的選擇取決于污染場(chǎng)地條件和污染物特征。傳統(tǒng)的硅酸鈉、丙烯酸脂凝膠

防滲性能中等，價(jià)格中等；基于無機(jī)化合物的阻截材料（如硅膠和鐵系物質(zhì)）和天然存在的

物質(zhì)（如蒙旦蠟），在特定的情形下其防滲性能得到了改進(jìn)；其它的材料需要特殊的設(shè)置方

法（如硫聚合物水泥）或使用工程聚合物，其防滲性能優(yōu)越，能適應(yīng)不同環(huán)境，但價(jià)格較高。

6.4土工膜材料

指HDPE土工膜，膨潤(rùn)土、粘土等。

11

6.5板樁材料

指鋼板、預(yù)制混凝土、鋁板等，也可用工程塑料代替鋼板，降低工程造價(jià)。此外密封材

料包括：泥漿、飛灰和水泥等。

7.效果監(jiān)測(cè)與評(píng)估

垂直阻截墻的效果監(jiān)測(cè)包括：示蹤試驗(yàn)、抽水試驗(yàn)（局部或整體）、連續(xù)性檢驗(yàn)、地下

水水位及污染物濃度監(jiān)測(cè)、定期對(duì)墻體進(jìn)行取樣分析、以及地球物理探測(cè)方法等。

示蹤試驗(yàn)：通過地下示蹤評(píng)估阻截墻的效果。設(shè)置示蹤劑注入井和觀測(cè)井，確定地下水

流的方向和阻截效果，需要測(cè)試地下水水位，以及進(jìn)行水質(zhì)分析。

抽水試驗(yàn)：整體抽水試驗(yàn)可以評(píng)估全封閉墻體的性能，但不易發(fā)現(xiàn)墻體缺陷的具體位置，

局部抽水可以驗(yàn)證較小影響范圍內(nèi)墻體的性能。

連續(xù)性檢驗(yàn)：阻截墻的連續(xù)性檢驗(yàn)一般采用在墻體預(yù)設(shè)傳感器的方法，但大量傳感器的

設(shè)置，可能影響墻體質(zhì)量。

地下水水位及污染物濃度監(jiān)測(cè)：進(jìn)行阻截墻兩側(cè)地下水水位的長(zhǎng)期觀測(cè)，分析判斷墻體

兩側(cè)地下水的連通性；分析評(píng)估污染物在垂直阻截墻兩側(cè)的濃度差異，評(píng)估阻截效果、是否

擴(kuò)散及其擴(kuò)散通量等。

墻體取樣分析：取樣分析墻體的滲透系數(shù)，是最直接的方法，但要注意對(duì)墻體整體性的

影響。

地球物理探測(cè)：在阻截墻兩側(cè)進(jìn)行探測(cè)，通過分析地球物理異常，分析判斷阻截墻的效

能。

土基、水泥基垂直屏障用于封閉、捕獲和改變流場(chǎng)等，可用于污染地下水、氣體和自由

相污染物。除了在極端化學(xué)侵蝕性環(huán)境、干濕和凍融交替等特殊情形下，土基、水泥基垂直

阻截墻具有很好的長(zhǎng)期阻截性能，具有較好的阻截使用壽命。

12

附錄A（規(guī)范性附錄）土工膜阻截墻安裝方法匯總表

方法或技術(shù)土工膜結(jié)構(gòu)溝槽支護(hù)典型溝槽寬度典型溝槽深度（m）典型回填物

（mm）

溝槽法連續(xù)無300-6001.5-4.5砂或原土

振動(dòng)插入板片狀無100-1501.5-6.0原土

SB,SC,CB,SCB,砂或

泥漿支撐片狀泥漿600-900無限制，取決于溝槽

穩(wěn)定性原土

分段槽盒片狀或連續(xù)無900-12003.0-9.0砂或原土

振動(dòng)梁片狀泥漿150-220無限制SB,SC,CB,SCB泥漿

13

附錄B（規(guī)范性附錄）土—膨潤(rùn)土阻截墻設(shè)計(jì)與建設(shè)

設(shè)計(jì)前必須要明確阻截墻的目的和功能，包括：對(duì)污染場(chǎng)地的完全封閉；向下滲透控制；

滲透導(dǎo)流墻；或者是臨時(shí)疏水系統(tǒng)等。設(shè)計(jì)包括：建立墻體幾何形狀、考慮回填材料應(yīng)力和

地下水運(yùn)動(dòng)、選擇回填材料類型和混合比、評(píng)估建設(shè)的方法、設(shè)計(jì)幅面接縫、評(píng)估費(fèi)用、設(shè)

計(jì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、以及質(zhì)量控制。

（1）墻體幾何形狀：墻體布局、深度和厚度。

（2）地面變形和回填材料應(yīng)力：墻體建設(shè)有可能帶來的附近地面的不穩(wěn)定和沉降。當(dāng)

附近有地面建筑時(shí)，需要高度關(guān)注。

（3）回填材料類型：土—膨潤(rùn)土、水泥—膨潤(rùn)土、土—水泥—膨潤(rùn)土、塑性混凝土、

以及其它混合物。

（4）建設(shè)方法：場(chǎng)地地層巖性、深度、地面條件等是建設(shè)方法選擇的主要考慮因素。

墻體的建設(shè)可分為連續(xù)型和幅面型。與幅面型相比，連續(xù)型墻體構(gòu)建方法具有鏈接縫數(shù)量少

的特點(diǎn)；幅面型方法包括：抓斗開挖、導(dǎo)管回填，深部混合，或高壓噴射注漿。

（5）費(fèi)用評(píng)估：采用挖掘機(jī)構(gòu)建連續(xù)型墻體的方法費(fèi)用較低，當(dāng)使用水泥、或使用其

它挖掘或混合技術(shù)時(shí)，費(fèi)用有所增加。

混合回填物

推土機(jī)混合區(qū)

從溝槽中開挖

的土

挖掘機(jī)

膨潤(rùn)

土—水漿液

土—膨潤(rùn)土位置開挖工作面

回填

未開挖土壤

底部鍵槽

隔水層

土—膨潤(rùn)土阻截墻建設(shè)示意圖（RumerandRyan,1995）

14

附錄C（規(guī)范性附錄）化學(xué)屏障材料性能評(píng)估重要參數(shù)

評(píng)估化學(xué)屏障材料性能的重要參數(shù)包括：粘度，凝結(jié)時(shí)間，滲透系數(shù)，干濕循環(huán)特性，

對(duì)化學(xué)物質(zhì)、酸、堿和有機(jī)物的耐受力，抗輻射性，擴(kuò)散遷移的減少，壽命。

粘度：使用滲透灌漿時(shí)，化學(xué)材料的粘度取決于注入地層的性質(zhì)，地層的滲透性不同，

粘度可以不同；采用高壓噴射注入時(shí)，漿液的粘度盡量接近水的粘度，有利于高效的能量傳

輸。

凝結(jié)時(shí)間：凝結(jié)時(shí)間必須可控，應(yīng)等于漿液到達(dá)設(shè)計(jì)位置需要的時(shí)間。

干濕循環(huán)特性：土基及凝膠型阻截材料需要處于水飽和狀態(tài)以保證墻體的穩(wěn)定性，包氣

帶中水分的變化會(huì)影響材料性能，所以，在干旱地區(qū)使用材料要充分考慮水分變化帶來的影

響。

化學(xué)物質(zhì)的耐受力：阻截材料會(huì)與不同類型的污染物接觸，有些污染物會(huì)降低土基阻截

材料的性能，而有些化學(xué)阻截材料具有較好的污染物耐受能力。

15

參考文獻(xiàn)

[1]《水污染防治法》

[2]《土壤污染防治法》

[3]《水污染防治行動(dòng)計(jì)劃》

[4]《全國(guó)地下水污染防治規(guī)劃（2011-2020年）》

16

目次

前言................................................................................................................................................2

1.范圍...............................................................................................................................................3

2.規(guī)范性引用文件............................................................................................................................3

3.術(shù)語和定義....................................................................................................................................3

4.地下水污染阻斷技術(shù)選擇............................................................................................................4

4.1原理...............................................................4

4.2主要類型及適用性...................................................4

4.3不同類型的阻斷技術(shù).................................................5

5.地下水污染阻斷技術(shù)要求........................................................................................................10

6.地下水污染阻斷材料................................................................................................................11

6.1基本要求..........................................................11

6.2土基、水泥基阻截材料..............................................11

6.3化學(xué)阻截材料.....................................................11

6.4土工膜材料.......................................................11

6.5板樁材料..........................................................12

7.效果監(jiān)測(cè)與評(píng)估..........................................................................................................................12

附錄A（規(guī)范性附錄）土工膜阻截墻安裝方法匯總表...........................................................13

附錄B（規(guī)范性附錄）土—膨潤(rùn)土阻截墻設(shè)計(jì)與建設(shè)...........................................................14

附錄C（規(guī)范性附錄）化學(xué)屏障材料性能評(píng)估重要參數(shù).......................................................15

參考文獻(xiàn).........................................................................................................................................16

1

地下水污染阻斷技術(shù)指南

1.范圍

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了地下水污染阻斷技術(shù)的適用范圍、技術(shù)選擇、技術(shù)要求；地下水污染阻斷

材料的基本要求；以及地下水污染阻斷效果的監(jiān)測(cè)與評(píng)估方法。

本標(biāo)準(zhǔn)適用于高污染負(fù)荷的污染源帶、污染源與高度敏感的受體之間、復(fù)雜污染場(chǎng)地的

地下水污染阻斷。

2.規(guī)范性引用文件

本標(biāo)準(zhǔn)引用了下列文件或其中的條款。凡是未注明日期的引用文件，其最新版本適用于

本標(biāo)準(zhǔn)。

GB/T14848《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》

GB15618-2018《土壤環(huán)境質(zhì)量農(nóng)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)管控標(biāo)準(zhǔn)（試行）》

GB/T17642《土工合成材料非織造布復(fù)合土工膜》

GB/T17643《土工合成材料聚乙烯土工膜》

GB36600-2018《土壤環(huán)境質(zhì)量建設(shè)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)管控標(biāo)準(zhǔn)（試行）》

GB3838《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》

HJ25.1《場(chǎng)地環(huán)境調(diào)查技術(shù)導(dǎo)則》

HJ25.2《場(chǎng)地環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)導(dǎo)則》

HJ25.3《污染場(chǎng)地風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估技術(shù)導(dǎo)則》

HJ25.4《污染場(chǎng)地土壤修復(fù)技術(shù)導(dǎo)則》

HJ25.6《污染地塊地下水修復(fù)和風(fēng)險(xiǎn)管控技術(shù)導(dǎo)則》

SL/T231《聚乙烯(PE)土工膜防滲工程技術(shù)規(guī)范》

3.術(shù)語和定義

3.1地下水污染（Groundwaterpollution）

人類活動(dòng)產(chǎn)生的有害物質(zhì)進(jìn)入地下水，引起地下水化學(xué)成分、物理性質(zhì)或生物學(xué)特性發(fā)

生改變而使其質(zhì)量下降的現(xiàn)象。

3.2阻斷技術(shù)（Barriertechnology）

阻斷污染物向周邊環(huán)境遷移擴(kuò)散的技術(shù)。包括：泥漿墻、灌漿墻、土工膜阻斷、板樁、

原位土壤攪拌阻斷、可滲透反應(yīng)墻等。

3

3.3垂直工程屏障（Verticalengineeringbarrier）

采用豎向形式設(shè)置的人工或天然防滲材料屏障。

3.4覆蓋層（Cap）

在垂直工程屏障頂部構(gòu)建的保護(hù)層。

3.5污染源帶（Contaminationsourcezone）

污染源附近土壤和地下水中污染物高負(fù)荷的區(qū)域。

3.6受體（receptor）

污染場(chǎng)地及其周邊可能受到污染物影響的人群或生態(tài)環(huán)境。包括居民區(qū)、學(xué)校、醫(yī)院、

商業(yè)區(qū)以及地表水、地下水、自然和人文景觀等。

3.7污染物遷移和擴(kuò)散（Contaminantmigrationanddiffusion）

污染物通過對(duì)流、彌散和擴(kuò)散等方式向周圍環(huán)境中的運(yùn)動(dòng)。

3.8防滲性能（Impermeability）

描述防滲材料防止污染流體通過的能力。常用滲透率或滲透系數(shù)來表征。

3.9兼容性能（Compatibility）

描述防滲材料抵抗污染物流體侵蝕的能力。

4.地下水污染阻斷技術(shù)選擇

4.1原理

通過在污染源周圍構(gòu)筑低滲透屏障，來隔離污染物，同時(shí)操控地下水的流場(chǎng)。由于污染

物進(jìn)入含水層后主要以水平方向運(yùn)移為主，地下水污染阻斷的主要方式是構(gòu)筑垂直阻截墻，

將受污染水體進(jìn)行圈閉（阻隔），控制污染源，阻斷受污染地下水流出或污染物遷移，控制

污染羽擴(kuò)散。同時(shí)進(jìn)行必要的覆蓋阻隔，采用天然粘土材料或土工合成材料，鋪設(shè)在污染場(chǎng)

地上，阻止外部水的入滲和場(chǎng)地中揮發(fā)性污染物的逸出。

4.2主要類型及適用性

根據(jù)墻體建造施工方法的不同，選用墻體材料的不同，形成了多種不同類型阻截墻。常

見的有：泥漿阻截墻、灌漿阻截墻、土工膜阻截墻、板樁阻截墻、原位土壤攪拌阻截墻、可

滲透反應(yīng)墻等。其中泥漿阻截墻、土工膜阻截墻的深度受開挖的限制，一般在較淺地層應(yīng)用；

灌漿和板樁技術(shù)可以應(yīng)用于較深的污染地層；可滲透反應(yīng)墻通過填充材料與污染物發(fā)生物

理、化學(xué)、生物作用，使污染物滯留或在墻體中降解，而水流可以滲流通過墻體。

垂直阻截墻施工簡(jiǎn)單，成本較低，污染控制效果顯著?？捎糜谔幚硇》秶膭《?、難降

4

解污染場(chǎng)地，作為一種永久性的封閉方法；也可以應(yīng)用于地下水污染初期的應(yīng)急控制方法；

以及作為復(fù)雜污染場(chǎng)地的修復(fù)方法。

表1.部分阻截墻特點(diǎn)比較表

阻截墻類型優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)

強(qiáng)度好，低壓縮性；可以用于不穩(wěn)定較難保證整體連續(xù)性；滲透系

水泥—膨潤(rùn)土（CB）土體、坡度大的情形；滲透系數(shù)在數(shù)相對(duì)較大；收縮、熱應(yīng)力和

10-6cm/s左右；構(gòu)筑速度快。干/濕循環(huán)易產(chǎn)生裂隙。

產(chǎn)生大量的棄土需要處理；難以

比CB更低的滲透系數(shù)；費(fèi)用較CB確保正確的安置就位；干/濕循

土壤—膨潤(rùn)土（SB）低；滲透系數(shù)一般在10-7cm/s左右，環(huán)和凍融作用導(dǎo)致阻截材料退

最低可達(dá)5.0×10-9cm/s。化（如開裂）；僅限于垂直方向