CN102493496A - 一种具有侧向排水能力的毛细阻滞型覆盖层结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种垃圾填埋场的毛细阻滞型覆盖层，它由若干个覆盖层单元组成，每个覆盖层单元主要由植被层、粉土层、砂层、土工布层与碎石层从上至下依次铺设组成。本发明具有取材方便、施工简便、耐久性好与后期维护成本低的特点。通过粉土层存储水分与砂层侧向导排水分能有效地减少降雨时渗入垃圾体的水量，实现良好的防渗效果。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于垃圾填埋场封顶阶段的毛细阻滞型覆盖层结构，尤其涉及一种适用于湿润气候区垃圾填埋场封顶阶段的具有侧向排水能力的毛细阻滞型覆盖层结构。
背景技术
垃圾填埋场设置封顶覆盖层主要目的是减少降雨入渗量，现行《生活垃圾填埋场技术规范》（CJJ17-2004）中提供了两种覆盖层结构：即粘土覆盖层与土工复合材料覆盖层，并规定粘土覆盖层的防渗粘土层渗透系数不应大于1.0×10-7cm/s，厚度应为20~30cm；土工复合材料覆盖层应铺设土工膜，膜厚不应小于1mm，应设置膜上与膜下保护层。如图1所示，粘土覆盖层从上至下依次为植被层，排水层、防渗排水层、排气层和垃圾层。如图2所示，土工复合材料覆盖层从上至下依次为植被层、排水层、膜上保护层、HDPE土工膜、膜下保护层、排气层和垃圾层。粘土覆盖层与土工复合材料覆盖层具有明显缺点：粘土覆盖层对压实粘土层渗透性要求高，压实粘土层在季节性冻融与干湿循环作用下易开裂，使覆盖层防渗性能大打折扣；土工复合材料覆盖层工程造价高、存在沿光滑土工膜界面的失稳问题且所采用的土工复合材料的耐久性仍有待长期检验。因此工程上需要耐久性与防渗性能良好的新型覆盖层结构，特别是对于湿润气候区，这种需求尤其迫切。
发明内容
本发明目的在于克服现有封顶覆盖层结构存在的问题，减少垃圾填埋场的降雨入渗量，提供一种具有侧向排水能力的毛细阻滞型覆盖层结构，本发明通过粉土存储水分与砂层侧向导排水分来减少降雨时渗入垃圾体的水量，实现良好的防渗效果。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：一种具有侧向排水能力的毛细阻滞型覆盖层结构，它主要由若干个覆盖层单元组成；每个覆盖层单元主要由植被层、粉土层、砂层、土工布层与碎石层从上至下依次铺设组成：其中，植被层厚度为0.1-0.2m，可采用适宜草类生长的土体，其上可植草等；粉土层厚0.4-0.6m，土体粒径为0.015-0.075mm；砂层厚0.1-0.2m，土体粒径为0.25-1mm；碎石层厚0.1-0.2m，土体粒径为10-20mm。覆盖层单元的铺设坡度垂直向︰水平向为1︰3，覆盖层单元长度为25-40m。
本发明具有的有益效果是：
1、通过粉土存储水分与砂层侧向导排水分，有效减少降雨时进入垃圾体的水量，解决了湿润气候区覆盖层的防渗问题，在湿润气候区具有良好的适用性。
2、覆盖层组成材料中植被土、粉土、砂、土工布与碎石耐久性好，材料来源丰富，取材方便。
3、覆盖层施工简单，后期维护成本低，对垃圾填埋场具有良好的生态修复效果。
附图说明
图1是现有粘土覆盖层的结构示意图；
图2是现有土工复合材料覆盖层的结构示意图；
图3是本发明覆盖层的防渗原理图；
图4是本发明覆盖层的剖面示意图；
图中：地表水收集与导排沟1、土工膜2、土工布3、碎石4、砂5、粉土6、植被土7。
具体实施方式
本发明具有侧向排水能力的毛细阻滞型覆盖层结构由若干个覆盖层单元组成，每个覆盖层单元主要由植被层、粉土层、砂层、土工布层与碎石层从上至下依次铺设组成：其中，植被层厚度为0.1-0.2m，可采用适宜草类生长的土体，其上可植草等；粉土层厚0.4-0.6m，土体粒径为0.015-0.075mm；砂层厚0.1-0.2m，土体粒径为0.25-1mm；碎石层厚0.1-0.2m，土体粒径为10-20mm。覆盖层单元的坡度垂直向︰水平向为1︰3，覆盖层单元长度为25-40m，并将坡脚接入地表水收集与导排沟。
本发明覆盖层防渗原理是这样的：覆盖层从上至下依次由植被层、粉土层、砂层、土工布层与碎石层组成，土体粒径从上至下依次增大。在粉土与砂及砂与碎石界面处，相邻土层中上覆粒径较大土层的非饱和渗透系数随含水量降低而衰减的速率较细粒土体快，因此当含水量较小时粒径较大土层的渗透性显著小于细粒土，从而产生毛细阻滞效应，阻滞水分进入粒径较大土层。降雨时除地表径流以外的水分进入覆盖层并存储在粉土层中，当多余水分运动到粉土与砂界面时，毛细阻滞作用阻滞水分进入砂层，从而增大粉土存储水量；当进入覆盖层的水量超过粉土最大存储量时，水分开始进入砂层并向下运动；当水分到达砂与碎石界面，毛细阻滞作用阻滞水分进入碎石层。当覆盖层具有坡度时，砂层内的多余水分沿砂层向坡脚运动，并流入坡脚处的地表水收集与导排沟。因此通过粉土存储水分与砂层侧向导排水分的综合作用减少降雨时渗入垃圾体的水量，在湿润气候区实现良好的防渗效果。
本发明是这样使用的：（1）平整填埋垃圾体边坡坡面，边坡坡度垂直向：水平向为1：3；（2）修建边坡坡脚的地表水收集与导排沟1；（3）在临近坡脚的水平段铺设土工膜2，并在其上铺设土工布3作为膜上保护层；（4）沿边坡铺设碎石层4，经平整处理后铺设土工布3；（5）沿边坡铺设砂层5，压实后进行平整处理；（6）沿边坡铺设粉土层6，压实并进行平整处理；（7）沿边坡摊铺植被层7并植草。
下面根据附图和实施例详细描述本发明，本发明的目的和效果将变得更加明显。
实施例1
覆盖层植被层厚0.1m，粉土厚0.4m，粒径为0.015mm-0.035mm，砂厚0.1m，粒径为0.25-0.5m，碎石厚0.1m，粒径为10mm-15mm，覆盖层单元坡度垂直向：水平向为1：3，覆盖层单元长度为25m。通过粉土存储水分与砂层侧向导排水分，显著减少渗入垃圾体水量，具有良好的防渗效果。
实施例2
覆盖层植被层厚0.15m，粉土厚0.5m，粒径为0.035mm-0.055mm，砂厚0.15m，粒径为0.5-0.75m，碎石厚0.15m，粒径为10mm-15mm，覆盖层单元坡度垂直向：水平向为1：3，覆盖层单元长度为30m。通过粉土存储水分与砂层侧向导排水分，显著减少渗入垃圾体水量，具有良好的防渗效果。
实施例3
覆盖层植被层厚0.2m，粉土厚0.6m，粒径为0.055mm-0.075mm，砂厚0.2m，粒径为0.75-1m，碎石厚0.2m，粒径为15mm-20mm，覆盖层单元坡度垂直向：水平向为1：3，覆盖层单元长度为40m。通过粉土存储水分与砂层侧向导排水分，显著减少渗入垃圾体水量，具有良好的防渗效果。
上述实施例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 (1)
1.一种垃圾填埋场的毛细阻滞型覆盖层，其特征在于，它主要由若干个覆盖层单元组成；每个覆盖层单元主要由植被层、粉土层、砂层、土工布层与碎石层等从上至下依次铺设组成：其中，植被层厚度约为0.1-0.2m，可采用适宜草类生长的土体，其上可植草等；粉土层厚0.4-0.6m，土体粒径为0.015-0.075mm；砂层厚0.1-0.2m，土体粒径为0.25-1mm；碎石层厚0.1-0.2m，土体粒径为10-20mm；覆盖层单元的坡度垂直向︰水平向为1︰3，覆盖层单元长度为25-40m。
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