CN103790183A

CN103790183A - 一种赤泥在赤泥堆场防渗层中的应用方法

Info

Publication number: CN103790183A
Application number: CN201410021663.1A
Authority: CN
Inventors: 李健; 秦瑛; 王晓颖; 王惠琴; 贾亮; 杨先伟
Original assignee: LUOYANG GUANGXIN CONSTRUCTION GROUP Co Ltd
Current assignee: LUOYANG GUANGXIN CONSTRUCTION GROUP Co Ltd
Priority date: 2014-01-17
Filing date: 2014-01-17
Publication date: 2014-05-14

Abstract

一种赤泥在赤泥堆场防渗层中的应用方法，采用在场平完成的基底上先填铺500mm厚赤泥，再铺设土工膜，然后在土工膜上填筑500mm厚赤泥。赤泥层要求碾压干燥后达到固结状态。不仅可以减少粘土消耗，解决粘土作为防渗的各种不利因素，也为赤泥综合利用和安全存放提供了一条有效途径。

Description

一种赤泥在赤泥堆场防渗层中的应用方法

技术领域

本发明涉及氧化铝废料的利用领域，尤其是一种赤泥在赤泥堆场防渗层中的应用方法。

背景技术

近年来我国氧化铝工业发展迅猛，赤泥产量日益增多，赤泥作为一种固体废渣由于缺乏可利用的有效技术，赤泥的综合利用率一直处于较低水平，造成赤泥大量堆存，不仅占用土地、浪费资源，而且带来环境污染和安全隐患。

目前赤泥堆场防渗多采用粘土－土工膜防渗方法，即以粘土作为土工膜的上下保护层，该防渗技术的缺点是：消耗大量耕地，粘土经赤泥液或地下水长期浸泡易液化强度降低、防渗能力和对土工膜保护作用减小，泌水性差，施工时受天气影响较大。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出了一种赤泥在赤泥堆场防渗层中的应用方法，不仅可以减少粘土消耗，解决粘土作为防渗的各种不利因素，也为赤泥综合利用和安全存放提供了一条有效途径。

本发明解决其技术问题采用的技术方案是采用在场平完成的基底上先填铺500mm厚赤泥，再铺设土工膜，然后在土工膜上填筑500mm厚赤泥。赤泥层要求碾压干燥后达到固结状态。

上述所用赤泥为赤泥在含水率19%时，采用20吨振动压路机静压l遍、振动碾压4遍，压实度满足设计要求(96%)、固结良好、浸水不松散，表面平整不粗糙。

上述防渗层从上到下铺设的材料分别为机制砂排水层厚100mm，级配碎石排水层厚400mm，赤泥防渗层厚500mm，土工膜防渗层厚0.6mm，赤泥防渗层厚500mm，碎石过渡层厚400mm，石块层（地基处理及找平）。

本发明的有益效果是赤泥板结固化强度高，固化后遇水或赤泥液浸泡不液化、不松散，对防渗土工膜起到很好的保护作用。减少粘土消耗，解决粘土作为防渗的各种不利因素，且效果良好。

附图说明

图1赤泥堆场底部结构示意图；

图2赤泥浆入库后自然分选形成示意图；

图中1.机制砂排水层，2.级配碎石排水层，3.赤泥防渗层，4.土工膜防渗层，5.赤泥防渗层厚，6.碎石过渡层，7.石块层。

具体实施方式

下面结合实验说明本方法的可行性。

1. 赤泥的特性

通过对一期赤泥堆场赤泥排放的观察和试验。排放的赤泥呈浆状，赤泥浆中含水45%—60%，由于赤泥浆泌水性强，经过2天时间沉积后，赤泥浆中的水浮于表面，PH在13—14之间，泥浆入库被抛在地面成早先淤积的赤泥面上，沿运动途径逐渐实现固相沉积，同时也就完成了赤泥中颗粒由大小和密度的自然分选，逐步形成二个基本带：冲积滩的水上区、冲积滩的水下斜坡沉淀区。

冲积滩的水上区：赤泥浆被排在地面或早先沉积的赤泥面上，水流中携带的物质沉积下来，组成物质主要是细砂及粘土矿物，由于水流能量消失很快，所以泥沙沉积分选性差，沉积物脱水，呈现为薄层的水平层理及平缓的波状层理。

冲积滩的水下斜坡区：赤泥浆中悬浮物质的主要沉积带，分布于干滩面至水下斜坡区，主要物质是细砂、粉砂，在剖面上构成具有波纹层理的细砂、亚砂土和粉砂。

赤泥浆入库后自然分选形成二个基本带，如附图2 。

2赤泥碾压试验

赤泥碾压试验选取一期赤泥堆场内不同含水率、不同部位赤泥，通过不同压实遍数，取样进行压实度、干容重、渗透系数实验。通过试验数据对比如下。

2.1最大干容重与含水率关系

赤泥含水率小于16%碾压后呈松散状态，含水率大于24%碾压机械在其上行走困难、碾压面起伏较大不能保证工作的平整度。含水率在17%~21%范围比较适宜，在含水率19%时板结良好。

2.2赤泥压实度与碾压遍数关系

在赤泥试验段通过压路机不同碾压遍数试验对比，确定实际施工的指导施工的碾压遍数和碾压方式。试验压路机采用20T振动压路机，在赤泥铺设推平后，压路机首先关闭振动静压一遍，然后振动碾压四遍，最后静压收平压路机轮迹。此时试验段赤泥板结良好，无开裂、不松散，满足设计要求压实度(96%)，符合复合土工膜防渗基层要求。

碾压遍数与压实度关系表

碾压遍数	1	2	3	4	5	6	7
								压实度（%）	90.3	93.1	95.2	96.7	97.8	98.1	98.3

2.3压实度与渗透系数关系

通过现场试验，赤泥层在一定范围内渗透系数随压实度增大而减小，但渗透系数减小幅度随压实度的增大逐渐减弱。设计要求赤泥层渗透系数≤l.0x10^-7cm/s，通过试验在压实度96%时可满足设计渗透系数要求。

压实度与渗透系数关系表

压实度（%）	90.7	93.1	95.2	96.7	97.8	98.1
							渗透系数（10^-7cm/s）	3.0	2.73	0.82	0.63	0.57	0.52

2.4赤泥层遇水稳定性

赤泥堆场受地下水、雨水影响，要求赤泥－土工膜复合防渗层中赤泥层遇水不液化、浸水稳定性好。在赤泥碾压试验段对不同含水状态下碾压成型的赤泥取样浸水对比，赤泥在含水率l9%碾压成型水稳定性好，板结整体性好。

不同含水率赤泥水稳定性能如下表所示

Figure 2014100216631100002DEST_PATH_IMAGE001

通过赤泥碾压试验结果对比，施工时选取冲积滩水上区作为防渗层赤泥的取用场。赤泥在含水率19%时，采用20吨振动压路机静压1遍、振动碾压4遍，压实度满足设计要求(96%)、固结良好、浸水不松散，表面平整不粗糙。施工时严格按试验取得的各项技术指标导赤泥层施工。

3.3赤泥防渗层施工

赤泥防渗层施工前，对一期堆场内赤泥进行翻松、晾晒，并及时检测赤泥含水率，在含水率达到22%左右时装车运至二期赤泥堆场摊铺、整平，碾压时严格控制赤泥含水率在19±0.5%范围内，虚铺厚度300mm，碾压严格按照先静压一遍，再振动四遍的要求碾压，碾压完成后的赤泥呈“板结”状。该工程施工完成后，经检测赤泥防渗层压实度在96.1%—96.7%范围、渗透系数在0.64x10^-7cm/s~0.71×l0^-7cm/s范围，压实度和渗透系数符合设计要求。

碾压完成的部位在未干燥、固结前强度低，严禁重型车辆在其上行走，以免扰动碾压成型的赤泥，影响赤泥的固结强度。碾压成型的赤泥在自然状态下失水风干、固结，在含水量达到12%左右时，个别部位出现细小的裂纹。为避免赤泥裂纹影响防渗效果，应及时组织防渗土工膜的施工，以防赤泥层继续失水裂纹向深处发展。

4成品保护

在土工膜上赤泥层施工时，机械运行线路上先铺设一层厚25cm赤泥层保护土工膜不被损坏，同时避免尖刺物刺破土工膜。

Claims

1.一种赤泥在赤泥堆场防渗层中的应用方法，其特征是采用在场平完成的基底上先填铺500mm厚赤泥，再铺设土工膜，然后在土工膜上填筑500mm厚赤泥。

2.根据权利要求1所述的一种赤泥在赤泥堆场防渗层中的应用方法，其特征是赤泥为赤泥在含水率19%时，采用20吨振动压路机静压l遍、振动碾压4遍，压实度满足设计要求(96%)、固结良好、浸水不松散，表面平整不粗糙。

3.根据权利要求1所述的一种赤泥在赤泥堆场防渗层中的应用方法，其特征是防渗层从上到下铺设的材料分别为机制砂排水层厚100mm，级配碎石排水层厚400mm，赤泥防渗层厚500mm，土工膜防渗层厚0.6mm，赤泥防渗层厚500mm，碎石过渡层厚400mm，石块层。