土工织物粘土垫层

《土工织物粘土垫层》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、土工织物粘土垫层摘要：因素在过去１０年间，设计工程师和环保部门日益喜欢更多地用土工织物粘土垫层来代替密实的粘土层。由于它们的低导水率（Ｋｗ＜１０１０ｍ／ｓ）和廉价的成本常常用在铺盖或废物池的底部，以阻止废物的扩散.......关键词：土工织物粘土垫层1．简介　　因素在过去１０年间，设计工程师和环保部门日益喜欢更多地用土工织物粘土垫层来代替密实的粘土层。由于它们的低导水率（Ｋｗ＜１０１０ｍ／ｓ）和廉价的成本常常用在铺盖或废物池的底部，以阻止废物的扩散。除了在环保方面用做废渣地的垫层外，ＧＣＬｓ还用作运输设施（公路和铁路）和岩土工程的环保隔离带，诸如：用做防护层来最大限度地减

2、少在公路交通事故中由于化学物品的溢出和渗流所造成的地表下污染。ＧＣＬｓ还用做加油站地下油罐的第二防护层来防止地下水污染，也单独用于渠道、池塘或地面蓄水设施。ＧＣＬｓ之所以如此受重视，源于两个因素：①有关ＧＣＬｓ材料的特性更详尽的知识都可以在大量的现有研究文献中找到，以年为序，大致归纳如下：关于ＧＣＬｓ的ＶＳＥＰＡ研究会（１９９３）。关于ＧＣＬｓ的国际谈论会Ｎｕｍｂｅｒｇ德国（１９９４），有关ＧＣＬｓ试验和应用标准的ＡＳＴＭ座谈会，Ａｔｌａｎｔａ；美国（１９９６）、Ｇｅｏ　Ｂｅｎｔｏ，巴黎，法国（１９９８）和土工织物及土工膜在ＧＣＬｓ中的应用专题讨论会（２０００）。另外，大量以土工

3、合成、土工技术、地质环境杂志和会议纪要等为参考，关于ＧＣＬｓ的论文已经出版。②规划、设计者信心的增长。　　这篇论文将总结在过去１０年间的重要研究发现。2．土工合成粘土垫层　　ＧＣＬｓ是一薄层钠质或钙质，膨润土与一层或多层土工合成物构成的。土工合成物为土工织物或土工膜。基本的ＧＣＬｓ通过胶、针刺或编织方法同两面都有土工织物包裹的膨润土结合而成。针刺过程可以使上层的土工织物纤维穿过膨润土和下层土工织物连成一个整体。穿透底层土工织物的纤维靠自身纠缠和摩擦或通过加热的方法使它们同底部土工织物层结合在一起。可能在两层织物和膨润土间产生更强的结合力（用这种方法做的ＧＣＬｓ可叫做热锁合ＧＣＬｓ

4、″）；同样可以用平行的几行纱线把全部的土工合成织物—膨润土、合成物缝合在一起。　　对于以土工膜为骨架的ＧＣＬ，用无污染的胶将膨润土同土工膜粘在一起，并用敞口的螺旋纺织的土工织层粘在膨润土外，以便在安装时起到保护作用。由于产品的适应性和迅速的革新，不同类型的ＧＣＬｓ的特性可能各不相同，ＧＣＬｓ间最重要的区别是用在ＧＣＬｓ中膨润土的形式和矿物成分的差异。例如：粉末状和颗粒状；钠质或钙质等等方面的区别，土工织物类型（例：编织与不编织）或附加土工膜及结合方法。　　ＧＣＬ的最重要的优点是其有限的厚度，适应土层或废渣层下的不均沉降，易安装和低造价。另一方面这和有限厚度的隔离层具有以下特性：①

5、对机械性意外事件所表现出的弱点；②有限的吸附量；③如果ＧＣＬｓ铺在不能提供冲淡的矿物或分层之下，可以想象，矿物会严重流失。甚者，ＧＣＬｓ与其它浸析液水合（而不与纯水），膨润土将表现较小膨胀并降低阻水效果。ＧＣＬｓ的优点与缺点归纳如表１。　　表１ＧＣＬｓ的优点及缺点。　　在ＧＣＬｓ被不断广泛应用的同时，它们也正在被深入研究，尤其是对于它们的水力性质和扩散性、化学兼容性、机械表现性、耐久性和透气性等方面的研究。3．导水率、化学共存性和扩散　　ＧＣＬｓ的水力学特性在很大程度上取决于膨润土的导水率。唯一例外的是结构中含有用线缝合的土工膜的ＧＣＬｓ。总体而言，不同类型土工织物——ＧＣＬｓ的

6、导水系数大约在２×１０１２～２×１０１０ｍ／ｓ间变动，取决于采用的界限压力。ＧＣＬｓ导水系数的降低是由在较高压力下形成的较低空隙率而产生的。更重要的是，对于一个给定的渗透性的ＧＣＬｓ空隙率与导水系数（Ｋ）之间表现出很强的相互联系。　　图１水力传导率变化与限定应力的比较　　ＧＣＬｓ常常用来阻隔除水之外的各种液体，在此情况下用化学溶解性评价ＧＣＬｓ的导水系数是十分重要的。对实际液体的渗透性，通常是通过“兼容试验”来评定的。试验中样本用将来容纳或将来透过的液体进行渗透试验：ＧＣＬ与不同渗流介质的兼容性已得到众多研究专家的研究和针对多种方案的评论。除水之外，用其它液体做为渗透液，影响

7、ＧＣＬ渗透性的因素为：总厚度、蒙脱石含量、吸着层厚度，预水合和矿物部分的孔隙率。另一方面，影响渗水系数的主要因素为：一价和二价阳离子的浓度。在试验操作过程中，密切监测渗入流和渗出流中的化学成分以及样品的绝大部分孔隙通过渗流，确保达到化学平衡。另外，在此试验结束之前应保持ＧＣＬ的高度为常数。关于ＧＣＬ化学兼容性的一些细节问题的总结由Ｒｏｎｅ（１９９８）和Ｓｈａｃｋｅｌｆｏｒｄ等人（２０００）提供。　　扩散是一种化学过程，包括污染物即使在没水流的情况下，自高浓度区向低浓度区的扩散。无