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HDPE土工膜在生活垃圾填埋场中应用-红色金沙国际网址

文章来源:    发布时间::2017-05-19     点击量:20810

生活垃圾填埋场的防渗层等结构将垃圾土与外界相隔离, 最大限度的减少了垃圾土对周围环境的污染, 这是生活垃圾填埋场在世界范围内得到广泛应用的主要原因之一。

防渗层由渗透系数较小的材料铺设而成, 主要有粘土和土工膜。渗透系数越小, 越稳定, 防渗效果越好。在实际工程中经济性也是防渗材料的选用依据之一。

一般情况下, 防渗层采取粘土与土工膜相结合的方式, 因为粘土能延缓渗滤液的渗漏, 不能阻止渗滤液渗漏, 防渗层还需要性能比粘土好的人工合成材料—土工膜。

常用人工合成材料主要有高密度聚乙烯( HDPE) , 聚氯乙烯( PVC) , 氯化聚乙烯( CPE) , 异丁橡胶( EDPE) , 氯碘化聚乙烯( CSPE) , 乙丙橡胶( EPDM) , 氯丁橡胶( CDR) , 热塑性合成橡胶, 氯醇橡胶等, 其性能比较见表1。

从表中可以看出, HDPE 土工膜是一种比较优秀的土工膜。HDPE 土工膜主要用于填埋场的衬垫和封盖系统。

(转)HDPE <wbr>土工膜在生活垃圾填埋场中应用



本文从HDPE 土工膜的力学性质入手, 详细介绍了HDPE 膜在生活垃圾填埋场的应用中所涉及的厚度、强度、渗透等方面的设计, 以及HDPE 土工膜施工应注意的问题。


1    HDPE土工膜的力学性质

1.1 HDPE 土工模的特点

HDPE 土工膜是一种晶状热塑材料( 高分子聚乙烯) 由平板挤压机压制而成的。作为一种新型的防渗防腐材料, HDPE 土工膜具有良好的防渗性能, 其渗透系数小于1.0×10-12 cm/s, 比优质粘土的渗透系数低四到五个数量级;有良好的化学稳定性,能耐80多种强酸强碱等化学介质的腐蚀; 具有良好的机械和焊接特性,低温下具有良好的工作特性, 冷脆温度-60℃~-70℃, 抗紫外光不易老化, 使用寿命可达上百年, 可制成各种厚度(0.5~3.5mm) 对人体无害, 不污染环境; 同时, 其拉伸屈服延伸率和拉伸屈服强度都很出色, 综合造价低, 是大型填埋场的理想防渗材料; 另外, HDPE 土工膜制造工艺成熟, 易于现场焊接, 积累了比较成熟的工程实施经验。但是, HDPE 土工膜也有其固有的缺点, 比如, 对双轴向拉力的承受能力较差, 耐不均匀沉降能力和耐穿刺能力较差。

1.2  HDPE 土工膜的刺穿破坏

HDPE 土工膜破坏的原因主要有两个: 一是受施工影响, 二是受不均匀沉降影响。表2 给出了HDPE 土工膜各阶段的破坏比例。施工破坏是HDPE 膜破坏的主要原因。HDPE 膜的抗刺穿能力较差, 在施工过程中, HDPE 膜边缘部分的缝制和焊接时都可能留下一些小孔, 这是HDPE 膜渗漏的主要原因。另外, 在HDPE 膜铺设过程中, 由于小石块等硬物的存在也会使HDPE 膜刺穿。由于HDPE 膜的双轴向拉力的承受能力较差, 小孔会慢慢变大,HDPE 膜逐渐破坏。

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不均匀沉降是HDPE 膜破坏的主要原因是由于不均匀沉降, 引起垫衬和封顶覆盖层的受力不均衡, 使得HDPE 膜下凹, 承受拉力, 撕裂土工膜, 产生破坏。

1.3  HDPE 膜破坏的检测方法

目前检测土工膜破坏的方法主要有真空压力检测法、检测井法、示踪剂法、水枪技术法、电学渗漏检测法等。各种检测技术的优缺点比较见表3。

(转)HDPE <wbr>土工膜在生活垃圾填埋场中应用


2    HDPE 膜的设计

HDPE 膜有粗糙面与光面两种。粗糙面HDPE 膜摩擦系数较大, 造价高, 用于坡面以增加稳定性防止滑坡。

光面HDPE 膜摩擦系数较小, 造价相对较低, 用于填埋场底部, 经济适用。

HDPE 膜在填埋场基底的应用中分为两类, 单层HDPE膜复合衬里防渗结构和双层HDPE 膜复合衬里防渗结构。

单层HDPE 膜复合衬里防渗结构为单层HDPE 膜结合其它防渗材料做填埋场基底防渗。这种结构简单, 造价相对较低, 适合地下水位低、渗滤液产生量小且毒性低的填埋场。在实际工程中, HDPE 膜始终保持迎水面, 阻碍渗滤液对膨润土的侵蚀。

双层HDPE 膜复合衬里防渗结构如图1 所示,适合渗滤液产生量较多的填埋场, 用两层HDPE 膜中间夹一层其他防渗材料, 更有效的阻止渗滤液的渗透。
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