CN102002961A - 用于垃圾填埋场底部边坡的防渗衬垫 - Google Patents

用于垃圾填埋场底部边坡的防渗衬垫 Download PDF

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林伟岸
詹良通
陈云敏
李育超
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Zhejiang University ZJU
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Abstract

本发明公开了一种用于垃圾填埋场底部边坡的防渗衬垫。自下至上依次由土工复合排水网地下水导排层，GCL辅助防渗层，高密度聚乙烯土工膜主防渗层，土工复合排水网导排层，土工格栅加筋层和袋装土保护层。其中袋装土与土工格栅组成的较光滑面可有效减少垃圾沉降过程中传递至下覆衬垫系统的剪力，且土工格栅加筋层可分担土工膜及GCL的拉力，能有效减小垃圾沉降的不利影响，提高了底部边坡防渗衬垫的安全可靠性以及耐久性能。本发明具有良好的防渗效果和抗垃圾沉降的能力，可较好地实现山谷型填埋场边坡上的防渗功能。

Description

用于垃圾填埋场底部边坡的防渗衬垫
技术领域
本发明涉及一种市政及环保工程中的防渗结构，尤其涉及一种垃圾填埋场底部边坡抗垃圾沉降的防渗衬垫。
背景技术
我国目前已建成大小660多个城市垃圾填埋场，每年消纳垃圾达1.2亿吨以上，占被处理垃圾总量的90％以上。为了防止渗滤液中大量有毒有害的无机污染物(汞、铅等重金属)和有机污染物(COD、BOD、酚等)污染周边环境，根据我国相关规范，需要在填埋场底部设置一层防渗衬垫系统。由于我国垃圾中易腐垃圾(如厨余垃圾和大件易降解物品)较大，造成垃圾沿边坡产生较大的沉降，导致衬垫系统承受垃圾沉降过程中施加的“下拽力”，易引起衬垫系统产生拉伸破坏，使其隔渗性能失效并造成垃圾渗滤液的渗漏。
我国相关规范建议填埋场防渗衬垫可采用以下四种结构：天然压实粘土衬垫、高密度聚乙稀(HDPE)土工膜与压实粘土层组成的复合衬垫系统、HDPE土工膜与土工复合膨润土衬垫(GCL)组成的复合衬垫系统、HDPE土工膜单层防渗结构。天然压实粘土衬垫系统难以在填埋场底部较陡的边坡上施工，其他结构型式均没有考虑垃圾沉降引起的不利影响。
发明内容
本发明的目的在于提供一种垃圾填埋场底部边坡抗垃圾沉降的防渗衬垫，它可以有效地减少斜坡衬垫系统在垃圾沉降引起的防渗衬垫变形。
本发明采用的技术方案是：
本发明自下至上依次由土工复合排水网地下水导排层，GCL辅助防渗层，高密度聚乙烯土工膜主防渗层，土工复合排水网导排层，土工格栅加筋层和袋装土保护层。
所述土工复合排水网地下水导排层和土工复合排水网导排层均由排水网芯双面粘结无纺土工织物制成。
所述GCL辅助防渗层渗透系数不大于5×10-9cm/s，规格不得小于4800g/m2。
所述高密度聚乙烯土工膜主防渗层厚度不小于1.5mm。
所述土工格栅加筋层采用单向HDPE土工格栅，抗拉强度不低于100kN/m。
所述袋装土保护层采用表面光滑的编织袋填装砂土或粉土。
本发明具有的有益效果是：
1)袋装土保护层与土工格栅加筋层组成的界面摩擦系数较小，可减少垃圾沉降过程中传递到下覆衬垫系统的剪力；
2)土工格栅抗拉能力较强，一方面可阻止下覆衬垫系统界面强度发展到软化阶段，另一方面当与土工膜及GCL一起受力时可以分担较大的拉力，起到保护土工膜和GCL的目的。
3)具有良好的防渗效果和抗垃圾沉降的能力，可较好地实现山谷型填埋场边坡上的防渗功能。
附图说明
附图是本发明的结构原理示意图。
附图中：1、土工复合排水网地下水导排层，2、GCL辅助防渗层，3、高密度聚乙烯土工膜主防渗层，4、土工复合排水网导排层，5、土工格栅加筋层，6、袋装土保护层。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
如附图所示，本发明自下至上依次由土工复合排水网地下水导排层1，GCL辅助防渗层2，高密度聚乙烯(HDPE)土工膜主防渗层3，土工复合排水网导排层4，土工格栅加筋层5和袋装土保护层6。
其中土工格栅加筋层因其拉伸模量较大，可有效减小垃圾沉降的不利影响，提高了底部防渗衬垫的安全可靠性以及耐久性能。
铺设底部防渗衬垫前，场底表面必须进行平整，特别是裂缝、沟坎、空洞等需充填密实。土工复合排水网地下水导排层1由排水网芯双面粘结无纺土工织物制成，结合了无纺土工织物(反滤和保护作用)和土工网(排水作用)的功能，排水网导水性能需满足在荷载720kPa及梯度2％下渗透率不小于2500m/d和流率不小于13pm/m的要求，无纺土工织物需满足刺破强度不小于580N和握持拉伸强度不小于900N的要求，复合土工排水网必须端接，将相邻的土工网用塑料扣或聚合物带子连接起来，同时将相邻的无纺土工织物沿着材料卷搭接。GCL辅助防渗层2渗透系数不大于5×10-9cm/s，规格不得小于4800g/m2，施工时应选在晴天进行，完成后应尽快铺设土工膜，防止GCL辅助防渗层中的膨润土吸水水化影响其内部剪切强度及其与土工膜的界面强度。高密度聚乙烯土工膜主防渗层3厚度不小于1.5mm，展开后及时焊接，施工时保护其不受破坏，禁止车辆直接在土工膜上行驶，土工复合排水网导排层4的要求与土工复合排水网地下水导排层1相同，起到导排渗滤液及保护主防渗层的作用，土工格栅加筋层5采用单向HDPE土工格栅，抗拉强度不低于100kN/m，施工时采用人工拉紧使其表面平整，施工完成后及时铺设袋装保护层6，避免其受到过长时间的直接暴晒，袋装保护层6由多个袋装土组成一层连续的保护层，其中袋装土可采用表面光滑的编织袋填装砂土或粉土，减少与下覆衬垫系统之间的摩擦系数，从而起到保护防渗层的作用。
上述具体实施方式用来解释说明本发明，而不是对本发明进行限制，在本发明的精神和权利要求的保护范围内，对本发明作出的任何修改和改变，都落入本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种用于垃圾填埋场底部边坡的防渗衬垫，其特征在于：自下至上依次由土工复合排水网地下水导排层(1)，GCL辅助防渗层(2)，高密度聚乙烯土工膜主防渗层(3)，土工复合排水网导排层(4)，土工格栅加筋层(5)和袋装土保护层(6)组成。
2.根据权利要求1所述的一种用于垃圾填埋场底部边坡的防渗衬垫，其特征在于：所述土工复合排水网地下水导排层(1)和土工复合排水网导排层(4)均由排水网芯双面粘结无纺土工织物制成。
3.根据权利要求1所示的一种用于垃圾填埋场底部边坡的防渗衬垫，其特征在于：所述GCL辅助防渗层(2)渗透系数不大于5×10-9cm/s，规格不得小于4800g/m2。
4.根据权利要求1所述的一种用于垃圾填埋场底部边坡的防渗衬垫，其特征在于：所述高密度聚乙烯土工膜主防渗层(3)厚度不小于1.5mm。
5.根据权利要求1所述的一种用于垃圾填埋场底部边坡的防渗衬垫，其特征在于：所述土工格栅加筋层(5)采用单向HDPE土工格栅，抗拉强度不低于100kN/m。
6.根据权利要求1所述的一种用于垃圾填埋场底部边坡的防渗衬垫，其特征在于：所述袋装土保护层(6)采用表面光滑的编织袋填装砂土或粉土。
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