淺談城鎮(zhèn)垃圾填埋場(chǎng)復(fù)合土工膜防滲技術(shù)

【摘 要】 介紹城鎮(zhèn)生活垃圾填埋場(chǎng)防滲技術(shù)，防滲膜的選擇、施工工藝和關(guān)鍵工序。

【關(guān)鍵詞】 垃圾填埋場(chǎng) 防滲技術(shù) HDPE土工膜

引言

近年來(lái)，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)水平不斷提高，城市人口越來(lái)越多，全民的生活水平也逐漸趨向于城市化，城鎮(zhèn)生活垃圾的處理問(wèn)題也逐漸突出。目前我國(guó)城鎮(zhèn)生活垃圾的處理方法主要有三種：填埋、堆肥和焚燒，其中我國(guó)大部分地區(qū)都普遍采用填埋作為最主要的垃圾處理方法。即使有時(shí)候采用堆肥和焚燒的方法，也要配備相應(yīng)的垃圾填埋場(chǎng)作為輔助配套設(shè)施。因?yàn)槔盥窈笏趾陀袡C(jī)分解液體形成的污染液透過(guò)填埋場(chǎng)側(cè)面和底部滲透出去，極易對(duì)周?chē)沫h(huán)境和水源造成大的污染，而且地下水涌入垃圾填埋場(chǎng)也很大程度的影響填埋場(chǎng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。為了能夠有效防止垃圾滲瀝液對(duì)周?chē)h(huán)境和地下水造成污染，同時(shí)防止地下水涌入垃圾填埋場(chǎng)，必須對(duì)填埋場(chǎng)采取防滲措施。

一、防滲措施的選擇

垃圾填埋場(chǎng)一般的人工防滲措施有垂直防滲和水平防滲兩種。垂直防滲是在垃圾場(chǎng)區(qū)內(nèi)為一相對(duì)獨(dú)立的水文地質(zhì)單元的前提下采用的一種比較經(jīng)濟(jì)、且施工簡(jiǎn)便的防止?jié)B瀝液污染地下水的方案。通常是在場(chǎng)區(qū)的地下水徑流通道出口處設(shè)置垂直的防滲工程來(lái)攔截滲瀝液的滲漏，從而阻止?jié)B瀝液污染下游地下水。水平防滲通過(guò)在填埋場(chǎng)場(chǎng)底及其四周建設(shè)人工防滲層，從而阻止垃圾滲瀝液的下滲，達(dá)到保護(hù)地下水的目的。水平防滲的效果相對(duì)較好，是多數(shù)填埋場(chǎng)普遍采用的主要防滲措施。

水平防滲的防滲材料多種多樣，目前常用的主要有兩類(lèi)：天然粘土和人工合成材料。天然粘土防滲層的造價(jià)低廉、施工簡(jiǎn)單，但根據(jù)CJJ17-2001城市生活垃圾衛(wèi)生填埋技術(shù)規(guī)范要求，壓實(shí)粘土襯墊必須滿(mǎn)足分布均勻，透水率應(yīng)小于等于10-7cm/s，厚度大于2m等要求。由于制作工藝和施工方法的原因，國(guó)內(nèi)的粘土襯砌很少能夠滿(mǎn)足以上要求，然而一般的粘土只能延緩滲濾液的滲漏，而不能阻止?jié)B漏。人工合成材料種類(lèi)很多，主要有高密度聚氯乙烯（HDPE）、低密度聚氯乙烯（LDPE）、聚氯乙烯（PVC）膜等。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外填埋場(chǎng)最常用的是高密度聚氯乙烯膜即HDPE膜，它能有效阻止?jié)B濾液的滲漏，同時(shí)還具有優(yōu)良的機(jī)械強(qiáng)度、耐熱性、耐化學(xué)腐蝕性、抗環(huán)境應(yīng)力開(kāi)裂和良好的彈性，在一定的范圍內(nèi)隨著厚度的增加，膜的斷裂點(diǎn)強(qiáng)度、屈服點(diǎn)強(qiáng)度、抗撕裂強(qiáng)度、抗穿刺強(qiáng)度逐漸增加。HDPE膜的厚度一般在0.75-2.5mm之間，垃圾填埋場(chǎng)一般選用厚度為1.5-2.5mm的HDPE膜作為防滲襯墊層。

二、防滲系統(tǒng)構(gòu)造

土工膜防滲層還可分為幾種類(lèi)型：?jiǎn)螌親DPE膜防滲層、HDPE膜與壓實(shí)粘土構(gòu)成的復(fù)合防滲層、雙層HDPE膜防滲層等。單層HDPE膜防滲層結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、施工容易、投資較省，但是其防滲安全性差，一旦HDPE膜某處受損，下面的自然土層滲透系數(shù)大 ，垃圾滲濾液很容易通過(guò)HDPE膜的破損處滲出，使整個(gè)防滲層失去防滲作用。復(fù)合防滲層結(jié)構(gòu)復(fù)雜，施工也較難，投資相對(duì)較高，但其防滲安全性很高。即使單層HDPE膜發(fā)生破損，很快滲濾液會(huì)遇到另一層HDPE膜或是壓實(shí)粘土層，阻止?jié)B濾液繼續(xù)滲漏，整個(gè)防滲層仍能有效發(fā)揮防滲作用，因此，復(fù)合防滲層得到廣泛采用。

三、 復(fù)合土工膜的施工方法

（一）基面要求

1.鋪設(shè)HDPE土工膜前，要首先對(duì)鋪設(shè)基底進(jìn)行全面檢查，確保符合設(shè)計(jì)要求、滿(mǎn)足施工條件后，方可開(kāi)始施工。

2. 基面質(zhì)量應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求：基坑底面、坡面及其坡比、邊坡上錨固槽、坡面與底面交接處處理等均應(yīng)嚴(yán)格達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

3. 徹底清除場(chǎng)地草皮、樹(shù)根、瓦礫、石子等一切尖角硬物，下墊層平整，不可有凸起褶皺，以防損傷土工膜。

4.基面應(yīng)干燥、壓實(shí)、平整、無(wú)裂痕、無(wú)明顯尖突、無(wú)泥濘、無(wú)凹陷。

（二）HDPE土工膜的施工方法

1.土工膜的鋪設(shè)

（1）HDPE土工膜裁切之前，應(yīng)該準(zhǔn)確丈量其相關(guān)尺寸，然后按實(shí)際裁切，一般不宜按圖示尺寸裁切，應(yīng)逐片編號(hào)，詳細(xì)記錄在專(zhuān)用表格上。

（2）鋪設(shè)HDPE土工膜時(shí)應(yīng)從底部向高位延伸，不要拉得太緊，應(yīng)留有1.50%的余幅，以備局部下沉拉伸。

（3）相鄰兩幅的縱向接頭不應(yīng)在一條水平線(xiàn)上，應(yīng)相互錯(cuò)開(kāi)1m以上。

（4）膜與膜之間接縫的搭接寬度一般不小于10cm，通常就使焊縫排列方向平行于最大坡度，即沿坡度方向排列。

（5）縱向接頭應(yīng)距離壩腳、彎腳處1.5m以上，應(yīng)設(shè)在平面上。

（6）HDPE土工膜在鋪設(shè)中，應(yīng)避免產(chǎn)生人為褶皺，溫度較低時(shí)，應(yīng)盡量拉緊，鋪平。

2.HDPE土工膜的焊接

（1）對(duì)鋪膜后的搭接寬度的檢查：HDPE膜焊接接縫搭接長(zhǎng)度為80-100mm。

（2）在焊接前，要對(duì)搭接的200mm左右范圍內(nèi)的膜面進(jìn)行清理，用濕抹布擦掉灰塵、污物，使這部分保持清潔、干燥。

（3）焊接部位不得有劃傷、污點(diǎn)、水分、灰塵以及其他妨礙焊接和影響施工質(zhì)量的雜質(zhì)。

（4）試焊

在正式焊接操作之前，應(yīng)根據(jù)經(jīng)驗(yàn)先設(shè)定設(shè)備參數(shù)，取300×600mm的小塊膜進(jìn)行試焊。然后在拉伸機(jī)上進(jìn)行焊縫的剪切和剝離試驗(yàn)，如果不低于規(guī)定數(shù)值，則鎖定參數(shù)，并以此為據(jù)開(kāi)始正式焊接。否則，要重新確定參數(shù)，直到試驗(yàn)合格為止。當(dāng)溫度、風(fēng)速有較大變化時(shí)，亦應(yīng)及時(shí)調(diào)整參數(shù)，重做試驗(yàn)，以確保用于施工的焊機(jī)性能、現(xiàn)場(chǎng)條件、產(chǎn)品質(zhì)量符合規(guī)范要求。

試焊成功或失敗的評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)是：

對(duì)粘結(jié)的焊縫進(jìn)行剪切和剝離檢驗(yàn)時(shí)，只能膜被撕壞，不能出現(xiàn)焊口的破壞。

（5）當(dāng)環(huán)境溫度高于40℃或低于0℃時(shí)不能進(jìn)行土工膜的焊接。

（6）水平接縫與坡腳和存有高壓力地方的距離須小于1.5m。

（三）土工膜的成品保護(hù)

1. 在鋪焊完的土工膜上行走時(shí)，不得穿硬底鞋，鞋上不得有鐵釘、鐵掌之類(lèi)能傷害土工膜的東西。

2.在安裝操作中及鋪焊土工膜以后，嚴(yán)禁在現(xiàn)場(chǎng)吸煙或使用火柴、打火機(jī)和化學(xué)溶劑或類(lèi)似的物品。

3.在膜上運(yùn)輸時(shí)，人力車(chē)的金屬支腿要用膠皮類(lèi)柔軟材料包覆；汽車(chē)運(yùn)料時(shí)，盡量車(chē)不上膜；實(shí)在需要在膜上行車(chē)時(shí)，應(yīng)根據(jù)膜下的基層情況采取必要的保護(hù)措施：當(dāng)膜下為符合要求的無(wú)石子、密實(shí)粘土層時(shí)，可允許汽車(chē)直行；否則應(yīng)在膜上加土膜或土工布，并不允許汽車(chē)拐急彎。

4.在膜上卸料時(shí)，即使有土工布保護(hù)層，也不應(yīng)使重、硬的物品從高處下落，直接沖擊防滲層。

5.施工中準(zhǔn)備足夠的臨時(shí)沙袋以防止鋪設(shè)的土工膜被大風(fēng)吹起。在大風(fēng)的情況下，地膜應(yīng)臨時(shí)錨固。

四、結(jié)語(yǔ)

根據(jù)國(guó)內(nèi)外成功實(shí)例和本人參與工程的經(jīng)驗(yàn)，充分證明選用以復(fù)合土工膜作為主要防滲材料具有顯著地防滲效果，不僅有效防止垃圾滲瀝液污染周?chē)h(huán)境和地下水，還可以防止地下水涌入垃圾填埋場(chǎng)，很大程度上達(dá)到了保護(hù)環(huán)境和地下水的目的。值得我們繼續(xù)研究發(fā)展，使得復(fù)合土工膜防滲技術(shù)更經(jīng)濟(jì)，更有效的應(yīng)用在我國(guó)的環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域。

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