p垃圾填埋场防渗层的设计与施工

## 厚的 2345 膜组成的复合结构既可降低 2345 膜的负
荷， 还能阻止来自于垃圾体中尖锐物的穿刺以及重型机械 的影响。在复合结构层中， 渗滤液即使能经过 2345 膜焊 接施工中可能存有的孔洞或材料本身的沙眼等缺陷处流 出， 但因其下复合有透水性较低的压实粘土， 单一的渗漏 通道将被有效阻止或隔离， 直接阻止或延缓渗滤液继续向 下渗透，经过 2345 膜中孔洞的泄漏量会因而大大减少。 图 + 是 复 合 防 渗 层 与 单 独 的 2345 膜 或 粘 土 层 防 渗 原 理 对比的示意图。
低地下水位高度， 防止其水位上升对隔离层产生浮力冲顶 而导致隔离层破坏， 一般要求地下水位在主要防渗材料层 以下 " # 。隔离层是防渗的主体和关键， 常采用渗透系数 小于 !$%& ’#() 的材料为主、 其他材料为辅的复合结构。渗 滤液的有效收集和及时排放是实现防渗目的的重要手段， 其结构设置和 材料选择应以 渗滤液在主要 防渗材料上的 水位高度不大 于 $*+ # 为 准。
施工技术。
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常见防渗材料 常见的用于垃圾填埋场的防渗材料有柔性土工膜和
压实粘土两种。
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! ）工 作 平 台 下 边 坡 应 严 格 按 设 计 放 线 开 挖 和 修 整 ，
坡 面 上 不 得 有 大 于 " #$ 的 碎 石 、 瓦砾、 树根等杂物及有 机腐蚀土存在； 若边坡需回填土方， 则应分层压实， 一次压 实 厚 度 不 得 超 过 %& #$ ， 压 实 密 度 大 于 ’() ， 每层的压实 都应有压实度检查报告； 后一层粘土回填时应先把第一层 以保证填土层的 压实土的表层挖松 "*( #$ 再 回 填 压 实 ， 整体密实度； 若边坡为岩质或其他复杂坡面， 则应采用水 泥喷浆处理， 厚度为 "& $$ 且厚薄均匀； 边坡的坡脚与坡 顶均应做成圆角，边坡的坡度应根据不同的土质而确定， 确保边坡自身的稳定性， 若边坡出现散布的泉眼应设置支 盲沟进行排水处理。 基底支持层若出现有淤泥、 橡皮土等特殊地质情 +） 况， 应按设计清除淤泥和橡皮土至持力层， 然后用粉质粘 土分层回填夯实， 其 密 实 度 应 大 于 ’() ； 若基底出现地质 断裂带， 应对该断裂带作特殊的技术处理， 以确保基底层 的均匀沉陷； 若基底出现散布的泉眼、 非粘土层面， 则应按 边坡的处理办法进行处理。
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-./0 膜的焊接 !） -./0 膜的焊接
采用热熔式双轨 （即 双 烛 缝 ） 焊接为主。 1, 焊 接 方 式 ：
若因地形限制无法使用双轨焊接， 则采用手提式焊接机处 理。 应 在 !+ 3/1 以 上 ， 作强度试验时其断 2, 焊 接 强 度 ： 裂点不得在两片 -./0 膜重叠处断裂。 主要是调整和确定焊接机在作业当天所采用 #, 试焊： 的温度与速度， 并对试接焊缝进行简易测试。 在一切准备工作做好后， 用起吊设备并 #, 正 式 焊 接 ： 辅以人工把 -./0 膜铺设在指定的地点； 两块膜之间的搭 接宽度， 应严格按焊缝宽度留置， 并用干净棉纱清除焊区
学稳定性好、 渗透性低、 紫外光稳定性好、 弹性好、 防腐性 能较强等特点［%］ 。
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压实粘土 压 实 粘 土 被 广 泛 用 于 填 埋 场 作 防 渗 衬 垫 ，在 理 想 的
干密度和含水量的情况下，粘土经过合理的重塑和压实， 其 渗 透 系 数 将 达 到 %)%’ *9 +,-. ，并 且 还 有 抗 剪 强 度 大 和 干燥时收缩势小的特点。与其他防渗材料相比， 压实粘土 具有如下的实用特点： 可以就地取材， 使用成本较低； %） 8） 压实粘土层的厚度相对较厚， 实际上不易被刺穿； 压实 /） 粘土采取分层施工， 若其中一层产生小缺陷， 整体反应相 对迟钝； 压实粘土施工已建立起合理的质量保证体系。 :） 当 然 ，由 于 压 实 粘 土 的 渗 透 系 数 比 柔 性 土 工 膜 大 得 多， 其防渗性能没有柔性土工膜好， 因此， 在防渗标准要求 较高的卫生填埋场， 主要还是通过柔性土工膜或二者复合 来达到防渗的目的。
9::;<!: 中 国 建 筑 防 水
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水下与特殊构筑物
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垃圾填埋场防渗层的基本结构 防渗层的基本结构见图 ! 。地下水收集层， 是为了降
意 是 保 护 2345 膜 不 受 粘 土 层 中 可 能 存 在 的 如 石 块 等 异 物 的 损 坏 ， 但 这 使 得 粘 土 层 和 2345 膜 防 渗 互 补 功 能 减 弱， 一旦 2345 膜存在缺陷， 即无法形成有效的复合防渗， 而 且 2345 膜 下 土 工 布 和 粗 砂 组 成 的 透 水 层 也 无 法 隔 离 渗漏通道。 从防渗的角度看， 隔离层 中 .$$ ## 的 压 实 粘 土 和 "
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1, 场 地 内 遇 有 混 凝 土 建 筑 物 ， -./0 膜 无 法 铺 设 焊 接
时， 应使用与 -./0 膜材质相同的 -./0 连接锁先植入混 凝土建筑物内， 然后再按一般焊接要领焊接。 应先确定管径 2, 场地内遇有管线须穿越 -./0 膜时， 大小及数量， 用 -./0 膜预制若干套管与 -./0 膜先行焊 接， 以免渗漏。 应在已完 #, 施工期间若因故焊接要停工 ! 4 以上时， 成 焊 接 施 工 的 -./0 膜 周 边 ， 用沙包予以固定， 以免遭受 损害。 凡发现人为或非人为因素造成破洞， 4, 施 工 过 程 中 ， 均应用颜色笔加以标示并编号，然后按顺序逐一修补， 不 得遗漏。
， 观察气压表指针有无下降。 被测焊缝如有漏气， 应补 $67 ） 强再测， 直至全部合格为止。 由甲乙双方代表就已完成的 2, 采样送检测机构检验： 焊缝进行随机采样，每 ! &&& $ 焊缝采 "( #$8"( #$ 的 样本， 送检测机构进行检测。 若焊缝强度合格， 则检验资料 应予存档备查； 若焊缝强度未达标准， 则加倍取样进行复 检。 复检结果合格时， 则该批焊缝视为合格； 若复检结果仍 未达到标准， 则需进行全面检测并补强， 最后重新取样复 检， 直至全部合格。 焊接作业注意事项 "）
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城市 生 活 垃 圾 卫 生 填 埋 场 的 防 渗 处 理 技 术 主 要 有 垂 直帷幕灌浆处理技术和人工合成衬层膜水平防渗技术。 垂 直防渗处理是在垃圾填埋场的下游或周边进行帷幕灌浆， 形成垂直防渗幕墙， 垃圾渗滤液被拦截在截洪坝内侧。它 要求填埋场具有独立的地下水系且底部无裂缝， 实际工程 中很难控制垃圾体对周围环境的影响。 水平防渗处理是利 用人工合成材料 （如高密度聚乙烯膜 !"#$ 等） ， 在填埋场 的底部和周边通过建立一种水力屏障形成隔离层， 达到防 渗目的。这种防渗技术可较好地实现渗滤液和地表水、 地 下水的分流排放， 减少渗滤液的产生量， 降低渗滤液处理 的投资和运行费用， 并对沼气的有序、 可控制收集和利用 创造较好的条件。水平防渗技术的关键， 首先是防渗层的 结构， 其决定了防渗的效果和建设投资； 其次是防渗层施 工质量控制。 本文以深圳市下坪固体废弃物填埋场的工程 实践为例， 分析探讨垃圾填埋场防渗层的结构设计与主要
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柔性土工膜 柔 性 土 工 膜 通 常 由 连 续 的 聚 合 物 薄 层 制 成 ，其 渗 透
系数的典型值在 ’&()%’*%’ +,-. 与 ’&()%’*%/ +,-. 之间。土 工膜的类型一般有高密度聚乙烯膜 （!"#$ ） 、 超低密度聚 、 考克斯西尔 （2345 .467 ） 和织物土工膜四 乙烯膜 （01"#$ ） 种， 尤 以 !"#$ 膜 的 运 用 最 为 广 泛 。 !"#$ 膜 随 着 厚 度 的 增加， 其断裂点强度、 屈服点强度、 抗撕裂强度、 抗穿剌强 度逐渐增强， 而其密度、 碳黑含量、 尺寸稳定性、 抗环境应 力龟裂、 低温脆化试验、 吸水率、 熔 融 指 数 只 取 决 于 !"#$ 膜本 身 配 方 ， 与 !"#$ 膜 的 厚 度 无 关 。 !"#$ 膜 还 具 有 化
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主要结构防渗层的施工 基层施工
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水下与特殊构筑物
周围杂物。 依试焊条件进行焊接， 如有异状， 应随时加以调整， 以确保施工质量； 随着焊接工作的扩展， 应用沙袋将已焊 接好的焊缝压实， 避免焊接好的 -./0 膜被风吹起。 施工人员未经培训合格， 基 4, 焊 接 作 业 的 限 制 情 形 ： 底层作业未达设计标准，施工机具不全或机具的性能不 良， 下雨或浓雾、 风沙过大等恶劣天气， 均不得进行焊接。 焊接强度的试验 +） 对已完成焊缝全面作气压检验， 在两条 1, 现 场 检 验 ： 真空焊缝之间冲气加压 （其试验压力为 &,!"5 3/1 ， 时间 "
"
防渗结构设计及优化 图 " 为深圳下坪固体废弃物填埋场原防渗结构层，
此构造引发渗漏的可能性很大。一方面， 尽管粘土层的压 但由于长期受到渗滤液浸蚀， 表面体积膨胀而 实度 ,-./ ， 被软化， 其密度降低， 透水性增大； 原来的压实土体在渗滤 液的长期扰动下逐渐被剥离，随渗滤液流向垃圾场的下 游； 渗漏液长期积聚后与碎石反混， 形成了成分复杂的晶 状物质， 降低碎石层的渗水性， 同时阻塞无纺土工布， 使渗 滤液收集排放系统失效。 另一方面， 当渗滤液水位上升后， 随着渗滤液水压力的增大， 其压实土的透水性增大， 渗漏 的概率也相继增大。同时， 垃圾体中有机质在厌氧条件下 会变成淤泥， 其厚度有可能高于渗滤液的水位， 这样渗滤 液 收 集 和 排 放 不 畅 ， 难 于 达 到 其 水 位 不 高 于 $*+ # 的 标 准。另外 ， 粘 土 层 下 设 置 了 0$$ 1(#" 的 无 纺 土 工 布 ， 其原 为了有效地实现复合目标， 2345 膜的设 置 必 须 和 粘 土层形成紧密的水力接触， 通常不能在 2345 膜和土层之 间用高透水性材料如砂或土工布隔离， 否则紧密的水力接 触将会被破坏。为了获得紧密的接触， 放置 2345 膜的压 实粘土表面要用滚筒式碾压机碾压， 2345 膜 的 铺 设 应 尽 量减少折皱。 为 避 免 因 2345 膜 可 能 存 在 缺 陷 而 导 致 防 渗 结 构 层 渗漏， 决定对图 " 方案进行改进， 见图 0 。为消除碎石可能 对 2345 膜 的 破 坏 ，无 纺 土 工 布 应 选 用 ! "$$ 1(#" 的 规 格； 膜下粘土层在施工时， 对表层 !.$ ## 厚的粘 土 筛 分 ， 去除大于 +$ ## 以上的杂物；若基础层为 泥 夹 石 或 风 化 石， 则采用水泥砂浆喷浆找平， 使其表面平整光滑。 在压力 作用下， 具有充分延展性的 2345 膜和相对平整的水泥砂 浆找平层能紧密结合， 其受到的压力越大， 则结合的密封 性越好， 可有效降低渗漏液渗漏和填埋气体向外迁移。
水下与特殊构筑物
垃圾填埋场防渗层的设计与施工
吴家强 %， 陈继东 8
（%&深圳市建业建筑工程公司第三分公司， 广东 深圳 (%O’:’； 广东 深圳 (%O’8P） 8&深圳市玉龙坑固体废弃物综合利用中心，
摘要： 介绍了常见的wenku.baidu.com于垃圾填埋场的防渗材料， 以工程实例探讨 了垃圾填埋场防渗层的结构设计及其优化方案，并对 !"#$ 膜的 焊接和粘土层的施工作了介绍。 关键词： 垃圾填埋场； 防渗设计； 压实粘土 !"#$ 膜；