Gcl垂直防渗墙及其制备方法
【技术领域】
[0001 ]本发明涉及防渗领域，具体涉及一种GCL垂直防渗墙及其制备方法。
【背景技术】
[0002]堤坝、垃圾场等存在渗漏隐患，严重影响着人们的安全和生存环境，随着环境保护意识的增强，人们对防渗尤其是垃圾场的防渗的研究越来越多，国内早期建造了许多简易的垃圾填埋场，这些老旧垃圾填埋场大都在低洼地直接倾倒，没有做任何防渗处理，污染物直接向周围扩散，从而污染土壤和地下水。对于防渗，之前主要是做水平防渗，然而垂直防渗也是防渗工程的一个很重要的方面。
[0003]同时，在环保等级较高的危废填埋场，在做水平防渗的基础上，也需要做垂直防渗。现有的垂直防渗墙可以分为刚性防渗墙、塑性防渗墙和柔性防渗墙。刚性防渗墙兼具承重和防渗作用，但如果只利用其防渗特性，刚性防渗墙存在明显缺点，如弹性模量高，易产生应力集中出现裂缝，与基础部位连接非常困难，容易形成渗漏隐患部位，混凝土防渗墙拆除难度极大，影响后续的开发建设等缺点。塑性防渗墙是根据刚性防渗墙的缺点进行改进的防渗墙技术，其用膨润土、粘土等掺合材料取代普通混凝土中部分水泥而形成的低强度、低弹性模量的防渗墙材料，但其只是改善了刚性防渗墙的不足，并不能完全解决以上问题。柔性防渗墙目前较多应用在水利工程上，具有施工简单、工程造价低、与周围土体相似、施工场地可再次开发建设等特点，但其防渗性能很难满足<1X10—7cm/s的环保要求。帷幕防渗墙技术为HDPE 土工膜垂直防渗墙，其能够到达很好的防渗效果，但其技术难度较高，工程造价昂贵，且HDPE 土工膜与周围土体不能够完全结合，在防渗墙发生地质移动时，土工膜与周围土体容易分离，从而影响工程质量。以上防渗墙共有缺点是只具有隔离作用，即使渗透系数能够达到技术要求，但还是会有渗滤液透过，从而使其中的有害物质污染土壤和地下水。
【发明内容】
[0004]本发明提供了一种防渗墙，整体防渗性能好，其中的钠基膨润土防水毯可以与周围的土体紧密结合。
[0005]本发明还提供了一种防渗墙的制备方法。
[0006]—种防渗墙，包括垂直的防渗墙本体，所述的垂直的防渗墙本体外侧固定有钠基膨润土防水毯，所述的钠基膨润土防水毯包括垂直防渗结构和顶部固定结构。
[0007]进一步的，所述的钠基膨润土防水毯为粉末型钠基膨润土防水毯，所述的粉末型钠基膨润土防水毯的克重为3800-4500g/m2。
[0008]进一步的，所述的钠基膨润土防水越的渗透系数<5X 10—9cm/s。
[0009]进一步的，所述的顶部固定结构为在所述的钠基膨润土防水毯顶部外侧设置有锚固沟。
[0010]进一步的，防水毯由宽为4-8m的条形GCL搭接而成，搭接区域重合部分宽度大于50cm，搭接区域涂抹搭接膏密封，搭接方向与施工时泥浆的流动方向一致。
[0011]另一方面，一种防渗墙的制备方法，包括如下步骤:
[0012]开挖沟槽;在所述的沟槽的背水面内壁铺设钠基膨润土防水毯，将所述的钠基膨润土防水毯顶部固定;然后在铺设有钠基膨润土防水毯的沟槽内灌注可自凝泥浆，待泥浆凝固即得所述的防渗墙。
[0013]进一步的，所述的顶部固定采用锚固沟固定。
[0014]进一步的，所述的钠基膨润土防水毯由两层土工织物层及两层土工织物层之间的膨润土层构成，所述的钠基膨润土防水毯的克重为3800-4500g/m2。
[0015]进一步的，所述的可自凝泥浆以质量分数计包括如下组分:膨润土8-12%，粉质粘土30-60 %，添加剂8-12 %，水占比 20-30 %。
[0016]与现有技术相比，本发明申请至少具有如下有益效果:
[0017]本发明申请的防渗墙中增加了钠基膨润土防水毯层，钠基膨润土防水毯不但可以提高防渗墙的防渗性能，而且能够与周围的土体紧密结合，对工程起到稳定加筋的作用。
[0018]钠基膨润土防水毯层和自凝泥浆中的膨润土可以有效吸附和隔离有害物质，能够大大降低渗滤液中的有害物质。
[0019]本发明属于泥浆墙类柔性防渗墙，施工简单、工程造价低、防渗效果好，不影响场地后续开发建设。
【附图说明】
[0020]图1为本发明GCL垂直防渗墙中实施例的带有GCL垂直防渗墙的垃圾场结构示意图。
【具体实施方式】
[0021 ]下面结合具体较佳实施例对本发明的技术方案做进一步阐述，应当理解，较佳实施例只是为了方便本发明方案的理解，不作为保护范围的限定。
[0022]—种防渗墙的制备方法，包括如下步骤:
[0023](I)开挖沟槽:在垃圾场周边开挖宽度为70cm的沟槽，沟槽垂直方向上深入到不透水层以下50cm，目的是形成整体防渗系统，防止渗滤液从防渗墙下端渗出
[0024](2)在所述的沟槽的背水面内壁铺设粉末型钠基膨润土防水毯(GCL)，所述的粉末型GCL的克重为3800g/m2;所述的粉末型GCL由两层土工织物层及两层土工织物层之间的膨润土层构成；
[0025]这里需要说明的是:粉末型GCL遇水响应速度快，在较低克重下能够达到优异的防渗性能，而低克重有利于施工。同时，在防渗要求不太严格和预算有限的工程中，也可以选用颗粒型GCL，颗粒性GCL价格相对低廉、剥离性能好，但颗粒型GCL克重2 4500g/m2才能起到良好的防渗性能，克重较高给施工带来不便，且其遇水响应速度较慢，水化完全后的防渗性能也远小于粉末型GCL。
[0026]GCL两侧为无纺布和编织布，可以很好的与周围的土体结合。GCL结构为两层土工织物之间均匀固定有一层钠基膨润土，膨润土遇水发生膨胀，膨胀系数可达24ml/2g，膨润土在两层土工布形成的有限空间内膨胀形成致密的防渗层，从而达到良好的防渗效果。
[0027]钠基膨润土在水压状态下形成高密度横隔膜，厚度约3mm时，它的透水性相当于100倍的30cm厚度粘土，具有很强的自保水性能。
[0028](3)然后在铺设有粉末型钠基膨润土防水毯的沟槽内灌注可自凝泥浆，待泥浆凝固即得所述的防渗墙；其中可自凝泥浆包括如下组分:膨润土 10%，粉质粘土 50%，添加剂10%，水占比30%。
[0029]添加剂可以采用水泥、粉煤灰等本领域中常用的添加剂;各种组分的比例是可以根据需要调节的，调节范围为膨润土8-12%，粉质粘土30-60 %，添加剂8-12%，水占比20-30%。
[0030]这里需要说明的是:泥浆墙主要成分为钠基膨润土和粉质粘土，而GCL渗透系数<5 X 10—9cm/s，其优异的防渗性能使得整个防渗墙系统防渗性能达到环保设计要求，泥浆墙属于柔性墙，柔性防渗墙目前较多应用在水利工程上，其突出特点是弹性模量与周围土体相似、易施工、造价低、施工场地可再次开发建设。
[0031]作为优选，采用锚固沟固定防水毯，将防水毯的上端延长，距离开挖沟槽2Im的地面上挖有锚固沟，用混凝土回填，锚固沟可以有效防止防水毯下滑。此外还可以选用打粧固定等方式。
[0032]这里需要说明的是:防水毯面积过大时，操作难度会很大，然而如果宽度较窄又会出现拼接防漏的问题，为了防止拼接处渗漏，可以采用搭接方式，应注意，搭接区域重合部分宽度应在50cm以上，搭接区域涂抹搭接膏，搭接方向与施工时泥浆的流动方向一致，这样可以有效防止泥浆的流动造成搭接区域的损坏。
[0033]为了适应不同的施工需求，泥浆墙的组分可以根据需要进行调整，添加剂的种类也可以根据本领域技术人员的需要来进行调整。
[0034]由上述方案制备的垂直防渗墙渗透系数<1X10—7cm/s，能够满足环保要求，同时兼具柔性防渗墙的优点。
[0035]为进一步提高防渗墙的防渗效果，可以选用覆膜型GCL，即在防水毯的外侧增加一层高密度聚乙烯(HDPE)膜，HDPE膜对水蒸气和空气的渗透性小、吸水性低；
[0036]传统的刚性防渗墙和塑性防渗墙因其具有承重墙的作用，在部分工程中不能够替代，本发明可以根据工程实际特点，将方案中的泥浆墙更换为塑性混凝土墙、刚性防渗墙等等，将GCL与刚性防渗墙和塑性防渗墙结合使用，同样能够提高防渗性能、降低渗漏风险。
[0037]图1为一种带有上述垂直防渗墙的垃圾场结构示意图，如图1所示，垃圾场包括不透水层I，垃圾堆积区2，泥浆墙3、钠基膨润土防水毯(GCL)4、锚固沟5、水平防渗层6，其中泥浆墙3和GCL4构成了垂直防渗墙，垂直防渗墙两侧为土壤7，垂直防渗墙与深入到不透水层50cm，可以防止水从结合处渗漏;锚固沟5中填充有混凝土，可以防止防水毯的下垂，使防水毯保持垂直。
[0038]本发明申请未尽之处，本领域技术人员可以根据需要进行选择，比如墙体的厚度，为了满足需要添加合适的添加剂等等，均属于本申请方案的保护范围之内。
[0039]以上所述，仅为本发明的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
【主权项】
1.一种GCL垂直防渗墙，包括垂直防渗墙本体，其特征在于，所述的垂直防渗墙本体外侧固定有钠基膨润土防水毯，所述的钠基膨润土防水毯包括垂直防渗结构和顶部固定结构。2.根据权利要求1所述的GCL垂直防渗墙，其特征在于，所述的钠基膨润土防水毯为粉末型钠基膨润土防水毯，所述的粉末型钠基膨润土防水毯的克重为3800-4500g/m2。3.根据权利要求1所述的GCL垂直防渗墙，其特征在于，所述的钠基膨润土防水毯的渗透系数<5X10—9cm/s。4.根据权利要求1所述的GCL垂直防渗墙，其特征在于，所述的顶部固定结构为在所述的钠基膨润土防水毯顶部外侧设置有锚固沟。5.根据权利要求1所述的GCL垂直防渗墙，其特征在于，防水毯由宽为4-8m的条形GCL搭接而成，搭接区域重合部分宽度大于50cm，搭接区域涂抹搭接膏密封，搭接方向与施工时泥浆的流动方向一致。6.一种GCL垂直防渗墙的制备方法，其特征在于，包括如下步骤: 开挖沟槽;在所述的沟槽的背水面内壁铺设钠基膨润土防水毯，将所述的钠基膨润土防水毯顶部固定;然后在铺设有钠基膨润土防水毯的沟槽内灌注可自凝泥浆，待泥浆凝固即得所述的防渗墙。7.根据权利要求6所述的GCL垂直防渗墙的制备方法，其特征在于，所述的顶部固定采用锚固沟固定。8.根据权利要求6所述的GCL垂直防渗墙的制备方法，其特征在于，所述的钠基膨润土防水毯由两层土工织物层及两层土工织物层之间的膨润土层构成，所述的钠基膨润土防水毯的克重为3800-4500g/m2。9.根据权利要求6所述的GCL垂直防渗墙的制备方法，其特征在于，所述的可自凝泥浆以质量分数计包括如下组分:膨润土8-12%，粉质粘土30-60%，添加剂8-12%，水占比20-30%。
【专利摘要】本发明公开了一种GCL垂直防渗墙及其制备方法，其中GCL垂直防渗墙包括垂直防渗墙本体，所述的垂直防渗墙本体外侧固定有钠基膨润土防水毯，所述的钠基膨润土防水毯包括垂直防渗结构和顶部固定结构。本发明的防渗墙渗透系数低，与土体结合好，防渗效果好。
【IPC分类】E02D19/18, E02D31/00
【公开号】CN105672365
【申请号】CN201610204661
【发明人】谢世平, 何顺辉, 张健, 谢天任
【申请人】天津中联格林科技发展有限公司
【公开日】2016年6月15日
【申请日】2016年3月31日