東方膨潤(rùn)土防水毯HDPE防水板土工膜無(wú)紡織物在垃圾填埋場(chǎng)防滲中的應(yīng)用

1、 東方牌膨潤(rùn)土防水毯、HDPE防水板、聚酯長(zhǎng)絲土工布在垃圾填埋場(chǎng)中的選取與應(yīng)用施工規(guī)范德州東方土工材料股份有限公司王廣軍一、垃圾填埋場(chǎng)填埋區(qū)基底工程的選取在德州東方土工材料股份有限公司過(guò)去承攬的垃圾場(chǎng)工程來(lái)看，根據(jù)城市生活垃圾衛(wèi)生填埋技規(guī)范規(guī)定，場(chǎng)底地基是具有承載能力的自然土層或經(jīng)過(guò)碾壓、夯實(shí)的平穩(wěn)層，且不應(yīng)因填埋垃圾的沉陷而使場(chǎng)底變形、斷裂，場(chǎng)底基礎(chǔ)表面經(jīng)碾壓后，方可在其上貼鋪人工襯里。場(chǎng)底應(yīng)有縱、橫向坡度?？v橫坡度宜在2%以上，以利于滲濾液的導(dǎo)流。實(shí)際設(shè)計(jì)建設(shè)中，長(zhǎng)寬一般為300400m或更大，如按2%坡度進(jìn)行設(shè)計(jì)，則場(chǎng)區(qū)兩端高差在68m或更多。受地下水埋深土方平衡及整體設(shè)計(jì)的影響，場(chǎng)區(qū)兩

2、端高差過(guò)大會(huì)造成較大的困難。根據(jù)東方土工材料股份有限公司以往垃圾場(chǎng)的建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，垃圾衛(wèi)生填埋場(chǎng)場(chǎng)底縱向主要坡度為1%時(shí)可以保證滲濾液排順暢。為確保填埋場(chǎng)安全，考慮到填埋場(chǎng)土體條件較差，需要對(duì)其整形，坑底及周?chē)M(jìn)行平整，取土同時(shí)作為坑四壁局部填土、每日覆蓋用土和最終覆蓋用土。填埋區(qū)底部按設(shè)計(jì)高程完成基底工程以后，底部要求平整，以利于防滲膜的鋪設(shè)。二、填埋場(chǎng)的防滲系統(tǒng)的規(guī)范（德州東方王廣軍）填埋場(chǎng)防滲系統(tǒng)，不僅要能防止?jié)B濾液滲出污染地下水，還要防止地下水涌入填埋場(chǎng)。通常的防滲方法有水平防滲和垂直防滲。垂直防滲指山谷型填埋場(chǎng)，地質(zhì)條件較好，場(chǎng)底為無(wú)裂縫基巖，一般在地下水出口處建筑防滲帷幕，使填埋場(chǎng)底部

3、的滲濾液阻積于帷幕前的水池中，不向下游及鄰近地區(qū)滲透。我國(guó)典型的山谷型垂直防滲填埋場(chǎng)有杭州天子嶺填埋場(chǎng)等。在特殊地質(zhì)條件的平原也可采用垂直防滲技術(shù)。水平防滲指平原性地貌的填埋場(chǎng)，在水平方向設(shè)置防滲系統(tǒng)，在填埋場(chǎng)的底部和周邊形成隔離層，可實(shí)現(xiàn)滲濾液和地表水、地下水的分流處理、排放，如北京安定填埋場(chǎng)和深圳下坪垃圾填埋場(chǎng)等。防滲層的建設(shè)方法多種多樣,采用何種工藝方法建設(shè)防滲層是設(shè)計(jì)中的重要內(nèi)容，不管使用什么方法、什么材料，最終達(dá)到的目的是滲透系數(shù)K小于規(guī)定f標(biāo)準(zhǔn)，我國(guó)要求K小于10-9m/s。同時(shí)要考慮：1）使用壽命。填埋場(chǎng)的使用壽命，封場(chǎng)后要求的防滲層的壽命，以及本身的可靠性。2）與填埋場(chǎng)的相容性

4、。選用的土工材料不能被填埋物侵蝕，由于滲濾液的性質(zhì)不穩(wěn)定，所以選擇的材料要適應(yīng)滲濾液的各種性質(zhì)，如抗酸、抗堿等。3）場(chǎng)地條件及氣候條件。4）建設(shè)費(fèi)用。防滲材料的選擇既要達(dá)到防滲要求，又要考慮經(jīng)濟(jì)合理，厚的土工膜具有更好的防滲性能，但必將提高建設(shè)費(fèi)用。三、防滲材料的選取防滲層是由透水性小的防滲材料鋪設(shè)而成的，滲透系數(shù)K小,穩(wěn)定性好，價(jià)f格便宜是防滲材料選擇的依據(jù)。目前，常用的主要有4種:德州東方牌針刺鈉基膨潤(rùn)土防水毯、HDPE單雙糙面或光面土工膜、聚酯長(zhǎng)絲土工布、復(fù)合土工膜、土工織物膨潤(rùn)土墊(GCL)。各種特性如下：普通粘土:一個(gè)合格的粘土襯墊其透水率必須很低(KW1X10-7cm/s)并有足夠

5、的抗剪強(qiáng)度和最小的收縮勢(shì)，以防脫水開(kāi)裂。膨潤(rùn)土:是一種優(yōu)良的天然粘土，其主要成份是蒙脫石礦物，膨潤(rùn)土的滲透系數(shù)KWX10-7cm/s,具有極強(qiáng)的防水性，這主要是由于該土壤吸水后，體積會(huì)迅速膨脹，形成一層連續(xù)不透水柔性隔離層，而且可以自動(dòng)修補(bǔ)土層中的縫隙，阻止水分子通過(guò)。土工膜:是一種溥的、柔韌的、連續(xù)的、不透水的合成材料，具有長(zhǎng)期比學(xué)穩(wěn)定性及良好的機(jī)械性能，多用于填埋場(chǎng)之底及邊坡防滲透系統(tǒng)中，也可用于填埋場(chǎng)封場(chǎng)系統(tǒng)。最常用的是東方牌高密度聚乙烯(HDPE)膜。土工織物膨潤(rùn)土墊(GCL):是由兩層或多層土工織物(或土工膜)中間夾一層膨潤(rùn)土粉末以針刺(縫合或粘接)而成的一種復(fù)合材料，可以替代一般粘

6、土密封層。國(guó)外大量用于垃圾衛(wèi)生填埋場(chǎng)的防滲結(jié)構(gòu)，它可單獨(dú)使用，也可與土工膜組合使用。四、防滲系統(tǒng)的構(gòu)造單層防滲層是指單獨(dú)使用壓實(shí)粘土、膨潤(rùn)土或HDPE膜等鋪設(shè)而成的防滲層，其造價(jià)低，施工快，但安全系數(shù)低，只有地下水污染風(fēng)險(xiǎn)極低的情況下(如地下水位低、土質(zhì)防滲性好)才推薦使用。復(fù)合防滲層是多層結(jié)構(gòu)的防滲系統(tǒng)，各層次具有一定的功能，提高了防滲系統(tǒng)的安全性。由于各國(guó)國(guó)情不同，目前復(fù)合防滲層的結(jié)構(gòu)還沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，即使同一國(guó)家不同地區(qū)的填埋場(chǎng)由于垃圾性質(zhì)、場(chǎng)地地形地質(zhì)的不同，防滲透層結(jié)構(gòu)也不盡相同，但總的說(shuō)來(lái)一個(gè)完整的復(fù)合防滲系統(tǒng)應(yīng)包含以下幾個(gè)層次：滲濾液排水層(一般選用東方牌復(fù)合排水網(wǎng))該層上部直接

7、與垃圾接觸，起著收集和排出滲濾液的作用。該層常規(guī)做法是400mm厚粗砂層，粗砂層內(nèi)按一定間距設(shè)置排水盲溝，盲溝內(nèi)設(shè)穿孔管，匯集垃圾填埋體中流出的滲濾液并排出填埋坑外。保護(hù)層保護(hù)層是用來(lái)保護(hù)防滲層的安全的，如在HDPE膜上下覆蓋東方牌聚酯長(zhǎng)絲無(wú)紡?fù)凉げ蓟蛘?00克短絲無(wú)紡?fù)凉げ?，可防止膜被尖銳的東西刺穿和減輕地基變形對(duì)膜的拉力；土工膜上部鋪設(shè)的500mm厚粘土層，也是保護(hù)層，目的是使土工膜在數(shù)十米高的垃圾堆體的壓力下受力均勻。防滲層該層主要由防滲材料構(gòu)成，從國(guó)內(nèi)外工程實(shí)例來(lái)看，該層的結(jié)構(gòu)千差萬(wàn)別，有兩層土工膜中間夾一層膨潤(rùn)土防水毯的，也有一層土工膜上鋪一層膨潤(rùn)土防水毯的，還有單純用一種復(fù)合土工膜

8、的，還有土工膜與壓實(shí)粘土組成復(fù)合襯墊的以及重復(fù)使用單層土工膜防滲層組成雙層復(fù)合襯墊的?？偟膩?lái)講，該層至少應(yīng)設(shè)一層?xùn)|方牌HDPE土工膜(一般選取厚度)，防滲層層數(shù)越多，安全性能越強(qiáng)，但造價(jià)也相應(yīng)提高?？紤]到填埋場(chǎng)的土質(zhì)以粉沙土為主，層與層之間滲透能力較好，因此選擇在沙坑內(nèi)滿鋪雙層復(fù)合防滲層已保證垃圾產(chǎn)生的滲濾液不會(huì)對(duì)地下水造成二次污染。庫(kù)區(qū)(包括盲溝、泵站、預(yù)處理池)水平和垂直方向均采用人工防滲技術(shù)，防滲材料為東方牌HDPE防水板黑土工膜，膜厚1.5毫米。（4）地下水排水層如果設(shè)計(jì)地區(qū)地下水水位較高，為了防止防滲層受到地下水浮力和滲透的影響，應(yīng)設(shè)地下水排水層，具體結(jié)構(gòu)類似于滲濾液排水層，一般在防

9、滲層下鋪設(shè)400mm厚粗砂層，并設(shè)排水盲溝，以將地下水單獨(dú)排出場(chǎng)外。也有選取東方牌復(fù)合排水網(wǎng)。（5）地基地基在整理時(shí)必須夯實(shí)、平整、碾壓，筑成符合要求的坡度。地基的處理必須符合整個(gè)填埋場(chǎng)滲濾液收集系統(tǒng)的要求。設(shè)計(jì)上還應(yīng)驗(yàn)算地基承載力和不均勻沉降。（6）邊坡上的防滲層與填埋場(chǎng)坑底防滲層的結(jié)構(gòu)不同，邊坡上防滲層不必設(shè)滲濾液排水層和地下水排水層，只是在東方牌HDPE防水板土工膜上下各加長(zhǎng)絲或短絲無(wú)紡?fù)凉げ?，上層無(wú)紡?fù)凉た椢锷显O(shè)一層廢棄的汽車(chē)輪胎，以防機(jī)械碾壓邊坡垃圾時(shí)，破壞防滲層，表面再鋪設(shè)500mm厚粘土保護(hù)層。（7）錨固溝為了固定土工膜和無(wú)紡?fù)凉げ?，在填埋坑周邊須開(kāi)挖錨固溝，邊滲層在填埋坑底部和

10、邊坡鋪設(shè)完后，將邊坡埋入錨固溝，用原土填平、整實(shí)2。五、人工防滲系統(tǒng)應(yīng)符合的要求人工合成襯里的防滲系統(tǒng)應(yīng)采用復(fù)合襯里防滲系統(tǒng)，位于地下水貧乏地區(qū)的防滲系統(tǒng)也可采用單層襯里防滲系統(tǒng)，在特殊地質(zhì)和環(huán)境要求非常高的地區(qū)，庫(kù)區(qū)底部應(yīng)采用雙層襯里防滲系統(tǒng)。復(fù)合襯里系統(tǒng)組成（從下至上）：1）庫(kù)區(qū)底部：基礎(chǔ)、地下水導(dǎo)流層、膜下防滲保護(hù)層、HDPE土工膜、膜上保護(hù)層、滲濾液導(dǎo)流層、土工織物層、垃圾層，見(jiàn)圖。垃圾層土工織物層滲濾液導(dǎo)流層?xùn)|方牌排水網(wǎng)（30cm）膜上保護(hù)層?xùn)|方牌HDPE土工膜膜下防滲保護(hù)層（粘土厚度100cm、滲透系數(shù)不大于X10-7cm/s）地下水導(dǎo)流層（30cm）2）庫(kù)區(qū)邊坡：基礎(chǔ)、地下水導(dǎo)流

11、層、膜下防滲保護(hù)層、HDPE土工膜、膜上保護(hù)層、滲濾液導(dǎo)流與緩沖層、垃圾層，見(jiàn)圖。垃圾層滲濾液導(dǎo)流與緩沖層膜上保護(hù)層HDPE土工膜膜下防滲保護(hù)層（粘土厚度75cm、滲透系數(shù)不大于X10-7cm/s）-匸：八；.:，-二地下水導(dǎo)流層（30cm）加總宓屣加入瓜以.從宓加基礎(chǔ)復(fù)合襯里（庫(kù)區(qū)邊坡）系統(tǒng)示意圖單層襯里系統(tǒng)組成（從下至上）：1）庫(kù)區(qū)底部：基礎(chǔ)、地下水導(dǎo)流層、膜下保護(hù)層、HDPE土工膜、膜上保護(hù)層、滲濾液導(dǎo)流層、土工織物層、垃圾層，見(jiàn)圖。巫加、爪肛衣、人沐瓜點(diǎn)、衣風(fēng)、垃圾層土工織物層滲濾液導(dǎo)流層（30cm）膜上保護(hù)層HDPE土工膜膜下保護(hù)層（粘土厚度三100cm、滲透系數(shù)不大于X10-5cm

12、/s）地下水導(dǎo)流層（30cm）基礎(chǔ)單層襯里（庫(kù)區(qū)底部）系統(tǒng)示意圖2）庫(kù)區(qū)邊坡：基礎(chǔ)、地下水導(dǎo)流層、膜下保護(hù)層、HDPE土工膜、膜上保護(hù)層、滲濾液導(dǎo)流與緩沖層、垃圾層。淤、瓜、慶、點(diǎn)爪加瓜加爪衣小、垃圾層滲濾液導(dǎo)流與緩沖層膜上保護(hù)層HDPE土工膜膜下保護(hù)層（粘土厚度75cm、滲透系數(shù)不大于X10-5cm/s）地下水導(dǎo)流層（30cm）基礎(chǔ)單層襯里（庫(kù)區(qū)邊坡）系統(tǒng)示意圖雙層襯里庫(kù)區(qū)底部系統(tǒng)組成（從下至上）：基礎(chǔ)、地下水導(dǎo)流層、膜下保護(hù)層、HDPE土工膜、膜上保護(hù)層、滲濾液導(dǎo)流（檢測(cè)）層、膜下保護(hù)層、HDPE土工膜、膜上保護(hù)層、滲濾液導(dǎo)流層、土工布織物層、垃圾層，垃圾層土工織物層滲濾液導(dǎo)流層（30cm

13、）膜上保護(hù)層HDPE土工膜膜下保護(hù)層滲濾液導(dǎo)流（檢測(cè)）層（30cm）膜上保護(hù)層HDPE土工膜膜下保護(hù)層（粘土厚度三100cm、滲透系數(shù)不大于X10-5cm/s）地下水導(dǎo)流層（30cm）基礎(chǔ)雙層襯里（庫(kù)區(qū)底部）系統(tǒng)示意圖特殊情況下可采用鈉基膨潤(rùn)土墊替代膜下防滲保護(hù)層。填埋場(chǎng)防滲系統(tǒng)基礎(chǔ)與天然地下水水位的間距不得小于2m。六、人工防滲材料施工應(yīng)符合的要求鋪設(shè)HDPE土工膜應(yīng)焊接牢固，達(dá)到強(qiáng)度和防滲漏要求，局部不應(yīng)產(chǎn)生下沉拉斷現(xiàn)象。土工膜的焊（粘）接處應(yīng)通過(guò)試驗(yàn)、檢驗(yàn)。（東方土工材料股份有限公司王廣軍經(jīng)理施工經(jīng)驗(yàn)豐富，在現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)技術(shù)強(qiáng)，焊接工人好）在垂直高差較大的邊坡鋪設(shè)土工膜時(shí)，應(yīng)設(shè)錨固平臺(tái)，平臺(tái)

14、高差應(yīng)結(jié)合實(shí)際地形確定，不宜大于10m。邊坡坡度宜小于1：2。人工防滲材料的基礎(chǔ)處理應(yīng)符合下列規(guī)定：1）平整度：應(yīng)達(dá)到每平方米粘土層誤差不得大于2cm；2）潔凈度：不采用膜下土工布保護(hù)層時(shí)，垂直深度2.5cm內(nèi)粘土層不應(yīng)含有粒徑大于5mm的尖銳物料；3）壓實(shí)度：位于庫(kù)區(qū)底部的粘土層不得小于93%；位于庫(kù)區(qū)邊坡的粘土層不得小于90%。填埋庫(kù)區(qū)地基應(yīng)是具有承載填埋體負(fù)荷的自然土層或經(jīng)過(guò)地基處理的平穩(wěn)層，且不應(yīng)因填埋垃圾的沉降而使基層失穩(wěn)。填埋庫(kù)區(qū)底部應(yīng)有縱、橫向坡度，縱、橫向坡度均宜不小于2%2。七、填埋場(chǎng)密封方式填埋場(chǎng)防滲系統(tǒng)中密封層的建設(shè)方式多種多樣，常見(jiàn)的有黏土-膨潤(rùn)土、單層HDPE、雙層HDPE、單層HDPE與黏土-膨潤(rùn)土復(fù)合、HDPE與GCL復(fù)合等。黏土-膨潤(rùn)土及單層HDPE膜都有防滲材料單一、存在滲漏風(fēng)險(xiǎn)的缺點(diǎn)，逐漸被復(fù)合密封方式取代。幾種密封方式的比較見(jiàn)表幾種密封方式的比較項(xiàng)目黏土-膨潤(rùn)土單層HDPE膜雙層HDPE膜單層HDPE與黏土-膨潤(rùn)土復(fù)合HDPE與GCL復(fù)合防滲性能較好較好好很好很好自我修復(fù)能力有無(wú)無(wú)有有密封層價(jià)格（元加）6080304060701101206070滲漏風(fēng)險(xiǎn)有，很小有，較小有，很小幾乎沒(méi)有幾乎沒(méi)有施工難度難度大容易容易難度大容易施工速度慢快快慢快附加收益無(wú)增加填埋容量增加填埋容量無(wú)增加填埋容量由于單一的密封層不能完全保證安全需要,我國(guó)