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土工膜在生活垃圾填埋场工程的应用以及发展前景

来源:www.xj-jdy.com | 发布时间:2017/9/21 10:58:21

土工膜在生活垃圾填埋场工程的应用以及发展前景。HDPE土工膜具有强度高、自密闭性好、延伸率大、耐老化、无毒性、不污染环境等特点,是一种性能良好的新型防水防渗材料,可采用温控热熔焊接的方式铺设,工艺先进、接缝强度高、严密性可靠,因而广泛应用于各领域的防渗加固工程中。

1HDPE土工膜防渗材料的选用

土工膜是由一种或几种聚合物加上炭黑、色料等附加剂制成的不透水性材料,它是近年来广泛用于填埋场建设中的三大材料之一。高密度聚乙烯(HDPE)土工膜是垃圾填埋场应用最广泛的土工膜,它是由高分子聚乙烯通过吹塑或平挤制成的具有很强耐久性的防渗材料。其主要特征是:化学性能稳定,垃圾渗滤液不会对其构成威胁;低渗透性,确保地下水和雨水渗透液不会渗过衬垫,甲烷气不会溢出排放系统;抗紫外线性能稳定,土工膜中的炭黑增强了抗紫外线能力,解决了暴露在紫外线下易被分解的问题。

根据CJJ17-2001《城市生活垃圾卫生填埋技术标准》中“高密度聚乙烯土工膜厚度应≮1.5mm,并应具有较大延伸率”的规定,同时结合工程的地质条件、填埋物性质、工程重要程度、设计等要求,该工程选用了厚度为1.5mm的单糙面HDPE土工膜、与卷材同性的HDPE焊条等,并根据工程的实际情况,确定每卷土工膜的长度为7m。考虑到不同生产工艺生产的土工膜产品性能相差较大的情况,选用的HDPE土工膜的主要力学性能指标如表1所示。

填埋场用HDPE土工膜的主要力学性能

2HDPE土工膜的施工步骤及技术要点

根据工程特点,拟定的施工顺序为:爆破斜坡上风化危石场内道路路基截洪沟修整斜坡在斜坡上铺土工布和HDPE土工膜平整填埋场场地及堆筑拦水坝砌石铺填埋场场内土工布和HDPE土工膜场内道路面层收尾清理。HDPE土工膜施工相对于其他的合成材料的施工较为复杂,首先必须对土工膜的各项指标(密度、拉伸强度、延伸率及撕裂强度等)进行检测,对现场到货的土工膜进行外观检查。外观检查符合规范要求后,按规范要求的数量、尺寸进行见证取样,送国家建筑材料测试中心检验。检验合格后,开展场地基层处理、膜体接合焊接、试验焊接、缺陷修复、破坏性测试和回填保护等。

2.1基层处理

铺设前应去除表面废渣、树根和突起的岩石等,以保证面层光滑;所需填料应由级配良好的材料组成,不含有机物、垃圾、黏土块或其他有害物质,以免引起土工膜的破坏;地基应根据设计要求压实到一定的密实度,确保焊接设备和运行车辆通行时不产生压痕或其他破坏。

2.2土工膜接合焊接和测试

土工膜的接合焊接是阻止渗漏的关键环节。通常情况下接缝应与斜坡平行,沿斜坡并尽可能使水平接缝放在单元底部,距坡脚1.5m。土工膜的焊接有两种方式:一种是熔化焊接(双轨熔焊),要求膜块焊前必须重叠1015cm,并调整好膜块以减少褶皱,通过预先设置的压力齿轮使两个弯起的膜块被焊接在一起;另一种为热压角焊接(单焊缝焊接),要求膜块焊前至少重叠7.5cm,然后在两层土工膜弯曲的边缘插入熔化树脂焊条,用热空气熔化材料使薄层表面均匀粘结。该工程施工现场共有两套焊接设备:2LEISTER双焊缝焊接机,2台压出式焊枪、1台真空检测设备,1台小型发电机、1KL-50型弹簧焊接缝拉伸检测设备。完成焊接的土工膜必须按设计要求分段或分片进行空压试验(双轨熔焊)和真空试验(单焊缝焊接),并按一定的长度取样进行破坏性测试。对每一条焊缝及取的每一个试样均进行编号,并绘制于竣工图上,以便对焊缝的质量进行监控。

2.3HDPE土工膜的铺设

1)细部增强处理:在卷材铺设前,对阴阳角、变形缝等细部应先进行增强处理,必要时可增焊双层HDPE卷材。

2)裁剪卷材:应根据铺设面的形状进行实际丈量得到准确尺寸,再按所选HDPE土工膜的幅度和长度以及铺设方案计算裁剪尺寸,注意考虑搭接宽度,以便卷材的焊接。

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