1、巴拉嘎尔高勒镇垃圾填埋场 防渗工程设计 填埋场 防渗工程内容 1） 填埋场 采用人工水平防渗。 2）填埋库区的防渗工程主要是防止由于生活垃圾所产生的渗滤液对周围环境构成损害而采取的工程措施，考虑场址处地质条件达不到天然防渗层的要求，并且地下水较丰富，本库区底部防渗工程采用单层复合衬层结构，虽地下水位埋藏较浅，但本工程挖深控制不超过2.0 米，本工程不设地下水收集导排系统。 3）防渗层结构由上向下为： （ 1） 600g/m2 短纤非织造土工布作为保护层（边坡保护加装土编织袋满铺） （ 2） 1.5mm 厚 HDPE 土工膜为主防渗层 （ 3）渗透系数小于 1 10-7cm/s 的 800mm
2、厚压实粘土作为保护层兼次防渗层。 （ 4）压实后的原土层 防渗衬层 填埋场的防渗设计是防止渗滤液对地下水及地表水造成污染的关键，在有关技术标准中要求防渗层渗透系数不大于 10-7cm/s。根据地质勘探资料，本场址不具备自然防渗条件，因此本项目仍需进行人工防渗处理。目前常用的人工防渗材料有膨润土改性粘土和土工合成膨润土衬垫渗透系数不大于 1 10-7cm/s 的压实土壤等。下面简单介绍两种前两种材料。 材料一：膨润土改性粘土 膨润土改性粘土，顾名思义是在天然粘土中 添加少量的膨润土矿物，来改善粘土的性质，使其达到防渗的要求。膨润土是以蒙脱石类矿物为主要成分的岩石，其吸水膨胀性能好，在有一定压力的
3、情况下，由于膨润土的自身吸水膨胀可把粘土之间、粘土与膨润土之间的空隙全部填满 ,并保持一定的压力 ,从而阻止水的渗透。因此，在粘土中添加膨润土，不仅可以减少粘土的孔隙，使其渗透性降低，而且可以提高衬层吸附污染物的能力，同时，也使粘土衬层的力学强度大幅度提高。 材料二：土工合成膨润土衬垫 土工合成膨润土衬垫，是由一层性能持久的天然膨润土夹在上下两层土工布间组合而成。上层覆盖土工布为针 织聚丙烯（ PP）土工布，下层承载土工布为织制裁土工布，所用组成成分均以针织法结合起来。此种材料的渗透性为 K 5 10-11M/S。土工合成膨润土衬垫具有以下特点：一经与水结合，即可做为所有液体的阻隔物： 渗透系
4、数为 10-11M/S； 防渗能力近似于 1m 厚，压实度在 93% 95%粘土层； 安装铺设便捷； 孔隙产生后具有自我修复能力； 内部加筋固定使其可铺设于斜坡表面； 增加填埋场的有效容积； 运输简便； 不会因为干燥产生龟裂现象； 不存在受侵蚀的情况； 可适应不同类型的安装。 两种防渗材料、性能比较如下： 名 称 膨润土改性粘土 土工合成膨润土衬垫 工程费用 高 较高 施工难度 小 较小 技术难度 较高 低 防止污染地下水 基本保证，但基底与边坡采用不同材料，需做好衔接工作。 完全保证 使用成熟性 国内已用于多项工程 国外广泛应用 局限性 粘土的来源 制约工程造价 适应性强 考虑到经济状况，以
5、及场址处地下水位埋藏虽较浅，但由于自然地形坡度较好，开挖深度可控制在 2.0 米以上，因此本填埋场拟采用渗透系数 K 1 10-7 cm/s 的 800mm厚压实粘土作为保护层兼次防渗层。 防渗材料 1）防渗工程材料性能 指标要求 水平防渗工程采用的材料主要有高密度聚乙烯膜、土工布，并在边坡的衬材层上码放土袋作为保护层，材料的各项性能指标见下表： HDPE 土工膜性能指标表 序号 项目名称 单位 1.5mmHDPE 膜性能指标 检测标准 光面 毛面 1 厚度 mm 所有样品厚度1.40mm 平均厚度1.5mm 所有样品厚度1.40mm 平均厚度1.5mm ASTM D5199 2 比重 g/c
6、m3 0.941 0.941 ASTM D792/1506 3 熔体流 动速率 g/10min 0.3 0.3 ASTM D1238 4 碳黑含量 % 2.0 3.0 2.0 3.0 ASTM D792/1505 5 碳黑分散度 Category 1 2 1 2 ASTM D5596-94 6 尺寸稳定性 % 3 3 ASTM D1204 7 200纯 氧 latm时氧化诱导时间 Min 100 100 ASTM D3895 8 抗穿刺强度 N 640 640 ASTM D4833 9 抗撕裂强度 N 250 250 ASTM D1004 10 水蒸汽渗透系数 g cm/ cm2 s pa 1
7、.0 10-13 1.0 10-13 GB17643-98GH-2 11 -70低温冲击脆化性能 通过 通过 GB17643-98GH-2 12 直角撕裂强度纵横向 N/mm 125 115 ASTM D1004 GB17643-98GH-2 13 拉服伸长率 N/mm 30 30 ASTM D638 14 屈服伸长 % 12% 12% ASTM D638 15 拉伸断裂强度 N/mm 54 17 ASTM D638 16 拉伸断裂伸长率 % 700 400 ASTM D638 17 耐环境应力开裂 hours 1500 1500 ASTM D1693 18 抗臭氧 / 无开裂 无开裂 AST
8、M D1693 19 最小毛糙物高度 mm / 0.25 长丝针刺无纺土布性能指标表 序号 项目名称 单位 土工布性能指标 600g/m2 200g/m2 1 单位面积质量偏差 % -4 -6 2 厚度 Mm 4.2 1.6 3 幅宽偏差 % -0.5 -0.5 4 断裂强力 KN/M 30.0 10.0 5 断裂伸长率 % 40 80 40 80 6 CBR 顶破强力 KV 5.5 1.8 7 等效孔径 090 mm 0.072 0.2 0.072 0.2 8 垂直渗透系数 cm/s 0.001 1 0.001 1 9 撕破强力（纵横向） KN 0.82 0.28 防老化编织土工布袋性能指标
9、表 序号 项目名称 单位 性能指标 1 单位面积质量 g/m2 125 2 纵向断裂强力 N/5cm 1100 3 横向断裂强力 N/5cm 900 4 纵向断裂伸长率 % 28 5 横向断裂伸长率 % 25 6 GBR 顶破强力 N 1600 7 等效孔径 090 mm 0.08 05 8 200 小时人工加速老化 强力保持率 50% 9 袋子外型尺寸 cm 95 55（长宽） 2）用于边坡上保护衬层的土工布要添加防老化剂，要求该土工布暴露在空气中 5 年后其断裂强力保持率不小于初始长度的 50%。 填埋库区防渗工程做法 1）填埋库区防渗系统建基面技术要求 （ 1）基础面应满足场地整平要求。
10、 （ 2）填埋库区底应清理平整，并夯实紧密、平整，尤其填方处应清除杂草、杂物及 表层虚土。清理完的场底若见植物深根应人工拔除。 （ 3）对出现的棱角较大的岩石区域土工膜铺设前，应先将岩石区处理平整和清洗干净，然后用水泥砂浆抹面处理，厚度不小于 3cm。水泥砂浆抹面处理。 （ 4）当防渗系统分期铺设时，边坡休整不能一次性达到高程，要欠挖 0.5m。对未铺设防渗系统的土质边坡需要护坡处理，护坡做法采用方格型浆砌片石骨架内铺草皮护坡。 （ 5）填埋库区土建基础面施工完毕后需要经过质检部门验收后，才可进行防渗材料的铺设施工。 2） HDPE 土工膜铺设技术要求 （ 1） HDPE 土工膜铺设以前应请监
11、理工程师共 同对现场条件进行全面确认，保证填埋库区的基础表面平整，没有凹凸不平现象，无尖刺颗粒，无可能破坏 HDPE 土工膜的各种硬杂物存在，并对防渗材料的质量（各项性能指标，表面是否有气泡、孔洞、绉纹、破损等）进行严格检查，确认无误后方可进行铺设。 （ 2）不允许工膜表面有损害土工膜的油渍、燃料或喷溅化学物或化学斑点。 （ 3）如在雨天施工，必须有可行的措施，并得到监理方和业主代表的确认后，才可进行施工。 （ 4）每一片土工膜都须在铺设的当天进行焊接；并采取适当的保护措施以防止雨水进入下面的地表。 （ 5）铺设的土工膜须干燥和整 洁，避免土工膜产生皱纹和褶痕。 （ 6）土工膜的表面不允许未经
12、认可的设备进行施工。 （ 7）施工中只可使用经准许的工具箱或工具袋。对膜可能产生损伤的设备和工具不可以放置在土工膜的表面。 （ 8）工作鞋须为软底平底无跟的工作鞋，大头鞋或鞋底、鞋跟有铁掌的鞋不允许进入。 （ 9）铺设后的土工膜在进行调整位置的不能损坏安装好的土工膜。 （ 10）拉运土工膜时只能使用经准许使用的专用夹子。 （ 11）必须避免土工膜卷材因运输或储存过程的高温可能导致的“粘连”现象。 （ 12）在铺设的土工膜上禁止吸烟。铺设土工膜的区域内禁止使用 火柴、打火机和化学溶济或类似的物品。 （ 13）所有土工膜表面的压力测试孔必须清楚地作上标记，并用土工膜补修或用挤出焊焊接。 （ 14）
13、禁止由于高温造成的未使用过的挤出焊焊条（粒）与防渗膜和任何其它土工织物层粘连。 （ 15）施工中需有足够的临时压载物（砂袋或废轮胎）以防止铺设的土工膜被大风吹起。在大风的情况下，土工膜须被临时锚固，并暂停安装工作。 （ 16）所有有关施工质量保证方面的数据，包括土工膜的铺设、焊接、修补和测试等须有清晰的、完整的记录。 3） HDPE 土工膜焊接技术要求 （ 1）在土工膜防渗怪铺设之前，土 工膜安装单位须提供土工膜的铺设和焊接平面布置图。焊接要求如下： （ a）接缝应与坡面线平行； （ b）在场底的水平接缝与坡脚的距离必须大于 1.5 米； （ c）焊缝与坡脚表面应整齐、美观，不得有裂纹、气孔、
14、漏焊或跳焊现象； （ d）对双轨熔焊焊接，焊缝的搭接宽度为 100mm；对于挤出焊，焊缝的搭接宽度为 75mm。 （ 2）对双轨焊焊接，土工膜在两道焊缝之间形成的封闭空间应进行气压检漏测试。 （ 3）挤出焊接后，应采用真空测试或电火花测试。 （ 4）土工膜焊接后，应按每台焊机每 150m 焊缝长度取样一次的频率对焊缝取样对焊缝强 度测试。 （ 5）在焊接设备焊接的试样未通过试焊检查或监理工程师确认之前，不得开始正式焊接。 （ 6）焊接前必须将土工膜表面的灰尘，污物等异物清洁干净。 （ 7）若环境温度低于 5 底或高于 40 度时，施工单位应提供与规定温度范围内同等焊接质量的局面证明，并请监理工
15、程确认后，方可进行施工。 （ 8）焊接形式一般采用双焊缝搭焊，挤出式焊接仅用在修复（修补、覆盖）且熔焊设备达不到的地方。 （ 9）焊缝的联结强度应大于母材强度。 （ 10）施工现场应具备足够焊接施工设备，确保焊接施工连续进行。 （ 11）施工现场应设有检测实验室，并 配备有必要的检测设备，且现场检测应对土工膜焊缝进行目检、压力试验、真空试验和破坏性测试。 4）无纺土工布铺设技术要求 （ 1）在长丝土工布铺设之前，安装单位须提供长丝土工布的铺设和连接平面图。 （ 2）土工布间的接缝须与坡面线平行，在场底的水平接缝与坡脚的距离必须大于 1.5 米。 （ 3）采用缝合连接时，土工布的重叠宽度为 100mm。 （ 4）土工布的铺设应按以下要求进行： a.在坡面上对长丝土工布的一端进行锚固然后将卷材顺坡面放下，以保证土工布保持拉紧的状态； b.所有的长丝土工布都须用砂袋压住， c.长丝土工布只 能用土工布刀进行切割（钩刀），如在场地内切割，对其它材料须采取保护措施，以防止由于切割长丝土工布而对其造成损坏； d.在铺设长丝土工布的同时，安装单位须采取一切必要措施以防止对下面防渗材料造成破坏； e.在铺设长丝土工布时，必须要注意不要让石头、大量尘土或水份等有可能破坏土工布、有可能阻塞排水渠或有可能接下来的连接带
