軟土地區深基坑土方開挖環境污染修復技術研究

關鍵詞：軟土地區；深基坑；環境污染；地面沉降；土方開挖

前言

在土方開挖過程中，不可避免地會產生一系列的環境污染問題。從空氣污染角度來看，噪聲和粉塵的排放會對周圍環境產生負面影響。更嚴重的是，開挖過程中土壤中攜帶的重金屬會形成重金屬污染，這種污染具有長期性和難以修復的特點，對環境和生態系統造成嚴重破壞。同時，施工過程中產生的廢水也是水污染的一個重要來源。這些廢水不及時處理，會對周邊水體造成污染。為減輕這些環境負荷，應采取適當的環保措施，并進行有效的污染物修復和治理工作。

為了解決軟土地區深基坑土方開挖過程中的環境污染問題，研究土方開挖環境污染修復技術。采用物理、化學、生物和超積累植物等多種修復方法，旨在減少重金屬污染，改善土壤結構，提升土壤的肥力和生態功能。對于水體，通過多級強化處理和可滲透反應墻技術，能夠有效去除水中的有害物質，減少施工廢水對周邊水環境的負面影響。通過這些修復技術的應用，不僅能夠顯著降低施工活動對環境的影響，保護周邊生態系統的健康，還能夠為軟土地區深基坑工程的可持續發展提供堅實的技術支撐和理論指導。這些技術的實施有助于確保工程項目在環境保護的前提下順利進行，同時也為類似工程提供了可借鑒的經驗和方法。

1深基坑土方開挖的土壤污染修復技術

軟土地區深基坑土方開挖，使周圍土壤存在嚴重的污染。土方開挖過程中會導致重金屬等物質進入土壤，導致土壤污染。針對軟土地區深基坑土方開挖工程引起的土壤污染問題，可采用物理、化學、生物和植物修復等技術進行修復。

1.1物理修復技術

電修復、熱修復等方法是物理修復法修復受污染土壤的主要方法。熱修復法是對軟土地區深基坑土方開挖污染的土壤加熱后，利用熱揮發原理，析出土壤中的重金屬。電修復法即將軟土地區深基坑土方開挖施工現場包含重金屬污染的土壤收集后分離處理。以上兩種方法存在操作過于復雜、修復成本過高的問題。

1.2化學修復技術

化學修復法指將可以改變重金屬污染物性質的化學添加劑，添加至由于深基坑土方開挖工程造成的受污染土壤中。通過化學添加劑轉移污染，降低重金屬的污染性能。該方法具有易于操作、簡單的優勢，利用化學修復法降解土壤中的污染物。

軟土地區深基坑土方開挖工程受金屬污染后，土壤的降解能力較差。對于1%的重金屬，往往需要數十天，甚至可能長期仍無法降解重金屬。

1.3生物修復技術

生物修復法指通過污染物的吸附，降低軟土地區深基坑土方開挖污染土壤內有害物質的活性。生物修復法是修復污染土壤最節約成本、最有效的方法，具有凈化土壤的作用。該法能夠加快土壤凈化速度，實現工程土體環境污染的高效修復。利用生物修復法處理受深基坑土方開挖，造成污染的土壤，降低土壤中污染物的擴散速度。

1.4超積累植物修復技術

超積累植物修復技術具有積累與吸收重金屬的作用，利用植物中包含的微生物，將軟土地區深基坑土方開挖污染土壤中高濃度的重金屬，轉化為低濃度的易于被吸收的金屬，提升植物的耐受性與吸收重金屬的能力，溶解與吸收軟土地區深基坑土方開挖造成的土壤污染。植物的內根系中包含大量的內生菌與細菌，利用其吸收土壤中的重金屬等污染物。

1.5四種土壤污染修復技術效果和經濟性對比

如表1所示四種土壤污染修復技術的效果和經濟指標比較結果。

2深基坑土方開挖的水污染修復技術

軟土地區深基坑土方開挖過程中，會破壞工程所在地區的地下水系，導致地下水涌出，污染周邊水質。通常采用地下水導流技術，防止地下水涌出，采用物理或化學方法處理被污染的污水，防止污染水體對周邊水質產生影響。軟土地區深基坑土方開挖工程中，大量環節與水源接觸，土方開挖工程排出的污水，影響工程周圍的地下水安全。

2.1多級強化水污染修復技術

多級強化水污染修復技術的結構主要包括以下環節：深基坑土方開挖污染水首先通過蠕動泵進行引流，通過流量計控制流速。修復的過程中涉及修復植物、覆土層、一級填料、二級填料和含水層等組成部分。修復植物扮演著重要的角色，其根系能夠吸收水中的污染物。在修復區域，覆土層被用于遮蓋土壤表面，起到隔離和保護的作用。一級填料和二級填料則被放置在修復區域內，用于過濾和吸附污染物。最后，修復后的水體通過這些修復措施，達到凈化的效果。

2.2可滲透反應墻修復技術

可滲透反應墻修復技術是一種用于修復深基坑土方開挖所導致的水污染的方法。利用可滲透反應墻修復技術，在深基坑土方開挖部位，水流往往會帶著污染物流動，這會加劇土壤和地下水的污染。為了解決這個問題，可滲透反應墻修復技術被應用于修復受污染的水體。該技術通過在水流方向上設置可滲透的反應墻，將受污染的水體引導到墻內進行修復。

該修復技術需要選取抗腐蝕性良好的反應材料，如活性炭、零價鐵、活性巖以及碳納米管等新型反應材料。這些材料具有吸附和降解污染物的能力，可以有效去除污染水體中的有機物和重金屬等污染物。通過設置可滲透反應墻，修復技術能夠攔截和清除受污染的水流中的污染物，阻止其進一步傳播和污染地下水。這種技術在修復水污染方面具有較高的效果和可行性。

3工程應用實例

3.1工程概況

選取某市某廣場地下室作為軟土地區深基坑土方開挖環境污染修復的研究工程，該深基坑土方開挖工程位于典型的軟土地區，在該區域地下有3層地下室。基坑的開挖面積為12000平方米，深度達到15米。工程采用了樁筏基礎作為基礎結構，并在地下室外圍設置了厚度為1米的連續墻，既起到基坑支護擋墻的作用，又兼具地下連續墻的功能。

3.2工程環境污染修復效果

采用所研究的環境污染修復技術，對軟土地區深基坑土方開挖導致的污染土壤中的重金屬，進行活化處理。選取土方開挖污染土壤中的鎘作為研究對象。污染修復前后，土壤中金屬鎘的活化性見圖1。

經過環境修復技術修復后，土壤中金屬鎘的活性明顯增加。采用超積累植物修復技術時，植物的內生微生物與根系微生物被細菌主導，豐度逐漸降低，從而提升了土壤中金屬鎘的活化能力。該修復技術能減緩土壤中重金屬的沉積速度，吸收土壤中的重金屬污染物。通過超積累植物修復技術，原本非富集型活性微生物，轉化為富集型的微生物菌群，加快深基坑土方開挖污染土壤中重金屬的吸收速度。超積累微生物通過根部菌群與內生菌群的共同作用，調節植物的生長與發育狀態并改善土壤中重金屬污染對深基坑土方開挖的影響。

采用可滲透反應墻修復技術，對深基坑土方開挖造成的水污染。可滲透反應墻采用不同的復合填料時，污染水的修復效果見表2。

通過實驗結果可以看出，不同的復合填料在去除污染物方面表現出不同的效果，如零價鐵、活性炭和沸石的組合能去除85.9%的Pb、91.5%的NH4+和92.5%的PAHs。此外，還發現在長期實施可滲透反應墻修復技術時，可能會導致介質堵塞的問題，為了解決這一問題，將緩沖試劑加入填料中可有效防止介質堵塞的發生。總體而言，基于原位處理技術的可滲透反應墻技術能夠有效處理深基坑土方開挖所引起的水污染，具有無潛在介質污染、無需地面儲水單元、可以處理多種不同類型污染物等優勢，同時取得了良好的修復效果。

為了驗證軟土地區深基坑土方開挖環境污染修復技術的整體修復性能，將所研究的修復技術應用于深基坑土方開挖工程中。統計該修復技術對環境污染修復性能的結果見表3。

環境污染修復時，污染物降解時間過長，是修復中需要考慮的重要問題。污染物降解時間過長，導致污染物擴散，擴大了污染物的污染范圍。環境污染修復時，不僅需要考慮污染的修復效果，同時需要考慮污染物的降解時間。表3中，針對該土方開挖工程，修復環境污染，污染物的降解時間相比于未采用修復技術明顯縮短。結合多種環境污染修復技術，保證了軟土地區深基坑土方開挖工程的整體修復效果，滿足污染物降解時間最短的需求。由土方開挖形成的污染物含量在污染源濃度低時較少，采用混合修復技術，發揮高效的污染物吸附性能。

綜合工程案例的修復結果，軟土地區深基坑土方開挖環境污染修復技術優點如下：該修復技術結合了多種先進的環境修復技術，具有創新性和實用性。不僅有效解決軟土地區深基坑土方開挖過程中的環境污染問題，還可以為其他類似工程提供重要的技術支持和理論指導。該修復技術適用于軟土地區深基坑土方開挖過程中的環境污染。軟土地區分布廣泛，該技術的應用范圍也相應地廣泛。

4結束語

在軟土地區進行深基坑土方開挖工程時，由于土質的特殊性和施工過程的復雜性，會對周圍環境造成顯著的污染影響。這些影響包括土壤中重金屬和有機物的積累，以及施工廢水對地下水和地表水的污染。為了應對這些環境挑戰，文章深入探討了軟土地區深基坑土方開挖環境污染修復技術的多種方法，包括物理修復、化學修復、生物修復和超積累植物修復等土壤污染修復技術，以及可滲透反應墻等多級強化水污染修復技術。通過實際工程案例的驗證，這些修復技術不僅能夠有針對性地解決特定類型的污染問題，還具有操作上的可行性和廣泛的適用性。這些技術的成功應用，為軟土地區深基坑工程的環境保護提供了重要的技術支持和理論指導。