垃圾填埋场防渗工程土工布施工技术方案.doc

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1、1前言　　随着我国经济的发展，城市化和工业化进程的加快，环境污染和资源短缺问题日益显现，尤其是城市大量产生的固体废弃物已对人类生存环境造成了极大的危害。据世界银行2005年报告，中国最近已超过美国成为世界上最大的固体废弃物制造者，2004年城市固体生活垃圾已达到1.9亿吨，工也固体垃圾达12亿吨，并以每年8.98%的速度增长，三分之二城市已出现垃圾围城现象。预计到2010年，全国城市生活垃圾总产量为3.2亿吨/年，日均68.7万吨。随着人类环保意识的增强，解决城市固体废弃物问题日趋重要，基本途径是减量化，资源化和无害化。而兴建生活垃圾卫生填埋场是最有效的方式。现代生活垃圾卫生填埋

2、场包括复合衬垫系统、渗滤液收集和处理系统，气体收集系统和封盖系统等几大部分组成。土工合成材料是发挥防渗系统功能的必须材料。生活垃圾填埋过程中，由于雨水等流入垃圾中形成的渗滤水含有多种有害物质，比如铅，锌，砷和铬，以及渗滤水总有机碳浓度很高，一般都要超过1000mg/L，因此如果不经处理直接排入地下水或河流中，将严重污染环境。世界各国对于垃圾填埋场的防渗系统都有不同的要求，但一般都是以橡胶，树脂等高分子材料做成的土工膜为主，辅以其它防渗材料。随着科技的发展和新材料的不断出现，欧美等国家采用单一防渗构造的已经很少，都把防渗层作为一个复杂系统来考虑，土工膜与GCL土工毯，复合土等作为复

3、合防渗层一起使用。本文将介绍世界各国垃圾填埋防渗复合层的做法和材料的主要性能要求。下图为城市垃圾填埋场的构造简图：2 欧美各国防渗系统构造　　表1中显示的是欧美各国垃圾填埋场防渗系统的构造以及材料性能。从表中可以看出，欧美国家普遍是土工膜和掺有膨润土的复合土而成的2层防渗层。由橡胶和树脂类制成的高分子土工膜本身的防渗性能特别好，透水系数一般小于10_11cm/s.。但是土工膜的最大缺点是抗穿刺性差（关于土工膜穿刺性能的实验及其理论计算将在其它论文中叙述），特别是发展中国家生活垃圾很少分类，甚至不分类，里面含有铁、玻璃、陶瓷等尖锐的东西，在填埋过程中由于机械的碾压很容易使土工膜破损

4、，造成渗滤液的外泄。与土工膜相比复合土最大的特性就是不怕金属等坚硬物，在土工膜被穿刺的情况下，能够起到抗渗的作用。欧美各国设置在土工膜下面的复合土厚度至少50cm以上，单独的复合土层能够保持多年不渗漏。比如，在土工膜破损的情况下，假设积聚在复合土上面的水位有30cm高，那么渗滤水透过复合土层需要的时间如下计算。　　水头差：i=（L+H）／L　　垂直方向的流速：v=ki=k(L+H)/L　　那么渗滤水穿透复合土层需要的时间：T=L/v=L2/K(L+H)　　比如表中所列美国的防渗构造，渗滤液穿透复合土层需要时间是TUS=12.7 年；法国的防渗构造，穿透需要时间是 TFA=1.0 

5、年左右。也就是说在上面防渗层都损坏的情况下单靠最下面的复合t土也能保证12.7年和1.0年不渗漏。表1 各国防渗层构造┏━━━━━━┳━━━━━━━━━┳━━━━━━━━━┳━━━━━━━━━┓┃　　国家　　┃　复合土厚度  cm┃　透水系数 　cm/s ┃　　　防渗层构造　┃┣━━━━━━╋━━━━━━━━━╋━━━━━━━━━╋━━━━━━━━━┫┃Australian ┃      60          ┃ 1×10_7         ┃ 土工膜＋复合土   ┃┣━━━━━━╋━━━━━━━━━╋━━━━━━━━━╋━━━━━━━━━┫┃Belgium     ┃   

6、  100         ┃ 1×10_7        ┃ 土工膜＋复合土  ┃┣━━━━━━╋━━━━━━━━━╋━━━━━━━━━╋━━━━━━━━━┫┃France      ┃     500          ┃ 1×10_5         ┃土工膜＋复合土    ┃┣━━━━━━╋━━━━━━━━━╋━━━━━━━━━╋━━━━━━━━━┫┃Germany     ┃     75           ┃ 1×10_8         ┃土工膜＋复合土    ┃┣━━━━━━╋━━━━━━━━━╋━━━━━━━━━╋━━━━━━━━━┫┃Hungary    ┃

7、     50           ┃ 1×10_7         ┃土工膜＋复合土    ┃┣━━━━━━╋━━━━━━━━━╋━━━━━━━━━╋━━━━━━━━━┫┃Italy      ┃    100          ┃ 1×10_7         ┃土工膜＋复合土  ┃┣━━━━━━╋━━━━━━━━━╋━━━━━━━━━╋━━━━━━━━━┫┃UK          ┃    100          ┃ 1×10_7         ┃ 土工膜＋复合土