垃圾填埋場防滲膜施工技術(shù)探討

鄭漢周

（潮州市市政建設(shè)工程有限公司，廣東 潮州 521000）

前言

隨著城市化建設(shè)的發(fā)展，生活垃圾逐年增大，為保證人民健康生活,政府部門越來越重視城市環(huán)境衛(wèi)生問題，越來越多的垃圾場已經(jīng)投入使用或正在建設(shè)。與此同時(shí)，HDPE防滲土工膜在垃圾衛(wèi)生填埋場的防滲結(jié)構(gòu)中也得到了廣泛應(yīng)用。

1.工程概述

潮州市生活垃圾衛(wèi)生填埋場工程設(shè)計(jì)年限為28.7年，防滲膜鋪設(shè)面積約28萬m2，建成后日平均處理垃圾750噸，接納該地區(qū)城市和農(nóng)村的生活垃圾及普通工業(yè)垃圾，規(guī)模大，使用年限長，對環(huán)境保護(hù)要求高。

2.防滲層結(jié)構(gòu)和防滲膜的選用。

防滲層主體是防滲膜，防滲膜下方設(shè)有地下水收集溝和排水管，其作用是降低地下水位高度，防止地下水頂托防滲膜，按要求將地下水位控制在防滲膜以下2m處；防滲膜上方鋪設(shè)無紡?fù)凉げ?、石粉層、碎石排水層和HDPE排污管，其作用是收集、排放垃圾滲濾液并保護(hù)防滲膜不會(huì)受到尖銳硬物的破壞。防滲膜采用單層高密度聚乙烯 (HDPE)土工膜。HDPE土工膜是目前垃圾衛(wèi)生填埋場應(yīng)用最廣泛的土工膜,它是由高分子聚乙烯通過吹塑或平擠制成的防滲材料，具有很強(qiáng)的耐久性。

HDPE土工膜主要特征是:化學(xué)穩(wěn)定性高、耐老化性能好、抗植物根系強(qiáng)、機(jī)械強(qiáng)度高的防滲材料，滲透系數(shù)10-13cm/s量級，防滲效果可靠；施工鋪設(shè)容易，適應(yīng)山地山谷不規(guī)則地形；高拉伸強(qiáng)度、高斷裂伸長率及抗戳穿力高、抗微生物侵蝕和抗化學(xué)腐蝕性能強(qiáng)、對外界環(huán)境中的溫度、濕度及紫外線的影響適應(yīng)性強(qiáng)，使用壽命可達(dá)50年左右，材料力學(xué)性能均優(yōu)于膨潤土卷材，適應(yīng)于沉降不均勻的地質(zhì)情況；接逢采用熱焊機(jī)雙逢連接，接逢強(qiáng)度高，檢測設(shè)備齊全，不易產(chǎn)生滲漏；造價(jià)適中，單位工程造價(jià)約50元/平方米。本工程采用了高等級的HDPE膜雙層防滲工藝（如圖 1）。

庫底雙層防滲結(jié)構(gòu)示意圖邊坡雙層防滲結(jié)構(gòu)示意圖

圖1

3.HDPE膜施工質(zhì)量控制

3.1 HDPE膜原材的檢驗(yàn)。

HDPE膜的產(chǎn)品質(zhì)量是防滲系統(tǒng)工程質(zhì)量的基本保證，在材料進(jìn)場時(shí)進(jìn)行外觀尺寸檢查及有關(guān)物理性能指標(biāo)檢驗(yàn)；HDPE膜的鋪設(shè)完成后，全面檢查HDPE膜外觀情況，發(fā)現(xiàn)有被損壞的地方，及時(shí)進(jìn)行打磨修補(bǔ)。

3.2 HDPE膜焊縫的焊接及檢驗(yàn)。

HDPE膜的焊接有兩種方式：雙軌熱熔焊接和擠壓焊接。雙軌熱熔焊接由雙軌式自動(dòng)爬行熱熔焊機(jī)形成的雙焊縫（如圖2），稱為"雙縫焊接"，擠壓焊接由擠壓式熱熔焊機(jī)形成的單焊縫（如圖2），稱為"單縫焊接"，在不同的部位利用不同的焊接方式，HDPE膜的焊接方式以雙軌式熱熔（即雙焊縫）焊接為主。因地形限制無法采用雙軌熱熔焊接時(shí)，采用擠壓式熱熔焊接。將鋪設(shè)好的HDPE膜焊接成一個(gè)整體，周邊錨入錨固溝，形成HDPE膜防滲層。

圖2 雙軌熱熔焊接和單軌擠出焊接搭接長度

焊縫質(zhì)量對于防滲系統(tǒng)的性能非常關(guān)鍵。在施工前每臺(tái)焊機(jī)必須做試驗(yàn)性焊接，以確定焊接機(jī)采用的溫度與速度。所有焊縫都必須進(jìn)。

行氣密性檢測，熱熔焊接接縫采用氣壓檢測，擠壓式焊接接縫可以采用真空檢測或電火花測試。同時(shí)HDPE膜焊縫強(qiáng)度應(yīng)按規(guī)范要求現(xiàn)場

取樣進(jìn)行破壞性檢測，以保證每條焊縫密封無滲漏。

3.3 竣工驗(yàn)收前的HDPE膜防滲檢測

防滲工程竣工驗(yàn)收前，應(yīng)進(jìn)行功能性的滲漏檢測，檢測出滲漏點(diǎn)必須再修補(bǔ)及檢測，確保整個(gè)填埋庫區(qū)無滲漏點(diǎn)，才能投入使用。目前成功的滲漏檢測方法極少，本工程采用電極法，較好的檢測出滲漏點(diǎn)，經(jīng)檢測發(fā)現(xiàn)：平均HDPE膜每萬平方米約有3處出現(xiàn)破洞。主要原因是在碎石層攤鋪過程中，由于施工機(jī)械碾壓，碎石的尖銳角刺破HDPE膜。

4.HDPE膜防滲工程中幾個(gè)問題的探討

4.1 地下水收集導(dǎo)排系統(tǒng)設(shè)置方式。

在我國南方地區(qū)，雨水豐富，特別對于山谷型填埋場，地下水水位較高，應(yīng)設(shè)計(jì)地下水收集導(dǎo)排系統(tǒng)。地下水收集導(dǎo)排系統(tǒng)可采用地下盲溝、碎石導(dǎo)流層及土工復(fù)合排水網(wǎng)導(dǎo)流層等幾種形式。筆者認(rèn)為地下盲溝形式較為經(jīng)濟(jì)合理能有效的降低地下水水位，提高場底壓實(shí)密度，以避免場底基礎(chǔ)層長期受水浸泡，造成場底及邊坡產(chǎn)生失穩(wěn)破壞。本工程原設(shè)計(jì)采用中粗砂導(dǎo)流層形式，在施工過程中經(jīng)過幾種方案的比較論證，最終采用地下盲溝形式；在整個(gè)填埋庫區(qū)設(shè)置樹根狀主次盲溝，特別對于地下水豐富有泉眼的地方，針對性的設(shè)置盲溝導(dǎo)排地下水效果非常明顯。

4.2 HDPE膜熱脹冷縮的問題。

HDPE膜熱脹冷縮變形較大，因此在施工中應(yīng)留出材料的熱脹冷縮變形伸縮量。HDPE膜當(dāng)天鋪設(shè)當(dāng)天完成，盡量減少皺褶及拖移，同時(shí)不宜拉得過緊，否則會(huì)因局部變形而產(chǎn)生的應(yīng)力過大，造成HDPE膜破壞。

3.3 在滲濾液碎石導(dǎo)排層施工過程中對HDPE膜的保護(hù)問題。

滲濾液導(dǎo)排層一般選用卵石或碎石等材料，厚度不應(yīng)小于30cm，由于垃圾填埋區(qū)面積大，碎石攤鋪的工程量非常大，如何解決在HDPE膜上碎石運(yùn)輸、攤鋪過程中而防止產(chǎn)生破壞HDPE膜的問題非常關(guān)鍵。在本工程中經(jīng)過多次現(xiàn)場試驗(yàn)，采用分區(qū)施工的作業(yè)方式，以每鋪設(shè)4片膜作為一個(gè)作業(yè)單元，在HDPE膜上鋪設(shè)5mm厚鋼板作為材料運(yùn)輸通道，按一定間距鋪設(shè)1.5米厚度以上的碎石便道，然后在便道上使用挖掘機(jī)由里到外攤鋪碎石。通過防滲漏檢測，這種施工措施對HDPE膜保護(hù)效果較好，極少損壞HDPE膜。

4.4 滲濾液的導(dǎo)排問題。

滲濾液積累在HDPE膜上，會(huì)加快滲濾液的滲漏，應(yīng)及時(shí)導(dǎo)排。本工程中將土工復(fù)合排水網(wǎng)調(diào)整到滲濾液導(dǎo)排層碎石下面較為合理，這樣能加速滲濾液的導(dǎo)排，降低滲濾液滲透壓力；同時(shí)在碎石攤鋪及以后的營運(yùn)過程中土工復(fù)合排水網(wǎng)可以更好的保護(hù)HDPE膜；在碎石層上增加一層無紡?fù)凉げ窟M(jìn)行反濾，這樣可以使?jié)B濾液收集系統(tǒng)具有長期的導(dǎo)排性能。

結(jié)束語

目前該填埋場已投入運(yùn)營一年多來，地下水清澈透明，現(xiàn)場地下水取樣試驗(yàn)，COD，BOD值均符合國家地下水標(biāo)準(zhǔn)，說明HDPE膜防滲性能、施工質(zhì)量良好，沒有產(chǎn)生滲漏，對周邊的地下水未產(chǎn)生任何污染；HDPE膜阻隔了滲濾液污染地下資源，保護(hù)了生態(tài)環(huán)境，產(chǎn)生了顯著的社會(huì)效益；也為HDPE膜在本地區(qū)的推廣使用提供了寶貴意見。

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