专利名称：垃圾填埋场垂直防渗阻隔体系中的铺膜方法
技术领域：
本发明属于环境工程中以土工塑膜为阻隔体建造地下防渗构筑物的方法。
背景技术：
目前国际上对垃圾处理的方式主要有三种焚烧热解、堆肥和卫生填埋，其中卫生填埋方式，因其具有低廉的处理费用和安全的技术可靠性而被普遍采用。为了保护周围环境、防止渗漏污染，对卫生填埋垃圾场的底部、周边及顶部覆盖层须设置各种阻隔防渗层，即建造基础阻隔体系、垂直阻隔体系和表面阻隔体系。传统的周边防渗层即垂直阻隔体系是采用混凝土防渗技术建造，通过打入法、开挖法、射水法等方式，将混凝土按设定深度垂直置于垃圾场的周边，形成垂直阻隔防渗墙。上述方法存在防渗效果较差、机具设备占用场地大、工程费用高等缺点。
发明内容
本发明是要解决上述传统技术存在的问题，提供一种成本低、效率高、能适应各种土层环境的垃圾填埋场垂直防渗阻隔体中的铺膜方法。
本发明的技术方案如下沿用传统技术的基本做法，即在垃圾填埋场周边的土体中开挖沟槽，在开好的沟槽内设置防渗材料，本发明的特征在于所述防渗材料是采用土工塑膜；垂直铺膜的方法步骤如下(1)平整场地；(2)开挖引槽；(3)开溢流沟；拼接土工塑膜；(4)采用专用机具掘槽至设计深度，或略大于设计深度；并在沟槽内及时补充护壁泥浆；(5)在形成的沟槽内垂直铺插土工塑膜；(6)及时回填已铺插土工塑膜的沟槽；回填后对土工塑膜边缘作防渗处理；利用土工塑膜良好的防渗性能、耐久性能和良好的低温柔性、变形适应能力，使埋设在沟槽内的土工塑膜与土体结合构成复合垂直防渗阻隔体系。
与传统的防渗技术相比，本发明具有以下优点1、由于土工塑膜的渗透率极低，小于10-12，用其作防渗材料构成阻隔体，对于废弃垃圾特别使危险的废物，具有极好的防渗阻流功能，而过流量减少则使土体长期稳定性增强；并且土工塑膜为柔性材料，可以互相连接，避免了传统技术中防渗墙体衔接可能出现的缝隙，保护环境的效果良好；2、由于土工塑膜与土体分子具有亲和性，粘合能力好，在沟槽中其与土体结合为一体，使垂直阻隔体系具有很好的强度；3、工程造价低，仅为混凝土防渗墙施工造价的1/2～1/3；施工快捷，是混凝土防渗墙工效的1.5～2倍；4、在安全期后恢复土地效用时，不需将阻隔体系取出，节省工程费用；与传统技术相比，本发明还具有可监测性合可修复性，还能适应各种土质环境，经济效益和社会效益显著。
图1为本发明工作流程示意图具体实施方式
已开发出的土工塑膜有膜类产品和布类产品。膜类产品有PE膜、PVC膜、CBR膜等，膜类产品抵抗颗粒尖角集中负载的能力较差，施工中膜面易于受损，但其重量轻，施工易于控制；布类产品有一布一膜、二布一膜、多布多膜，布类产品在施工中膜面不易受损，而且与土体的摩擦系数是膜类的1倍，但在地下水位较高的地层中铺塑时，容易因大量吸水造成重量成倍增加，造成施工困难。采用哪类产品应视具体的土质情况而定。选膜的厚度不能太低，否则易被戳破，一般选其厚度应大于0.3mm，虽然厚度越厚，耐老化性能和防渗性能越好，但随着膜厚增长其投资也增加。在实际工程中还需对土工塑膜进行拼接以满足需要，所述拼接土工塑膜的方法，可以是胶接法、焊接法、折叠法、重叠法，也可以是焊接法、折叠法和胶接法三者结合使用，视所用膜产品类型而定。胶接法采用聚氯乙稀胶粘剂，氯丁橡胶做为胶粘剂；焊接法的设备采用热合机或热压机；折叠法适用于没有甩边的二布一膜；重叠法适用于防渗要求较低的工程。
本实施例中土工塑膜为HDPE膜。
具体施工时，可沿铺膜轴线两侧平整场地3m～5m，在掘槽尾端开挖排水引沟，每50m～80m设一道。
在垂直开槽中，所述掘槽的设计深度，应根据地质报告确定，一般应伸入不透水层0.5m～1m；所开沟槽的槽内水位须低于槽口高度0.1m～0.3m，避免因槽口上部水压过小引起塌方，应及时补充槽内浆液，对沟槽进行泥浆的循环护壁，保持槽壁稳定，应根据不同的地质条件进行控制。所述护壁泥浆的粘度根据不同的地质条件进行调控，泥浆比重γ在槽口部分控制在1.45±0.20，在槽口1米以下泥浆比重γ应控制在1.2以下。
当开槽深度达到预计深度时，即可进行铺膜施工，所述在沟槽内垂直铺插土工塑膜的方法有重力沉膜法和膜杆铺设法；(1)重力沉膜法的步骤是a.在塑膜的底端缝放装有重物(如卵石)的袋，为防止投放的土工塑膜底边收缩，在重物袋内安放防缩杆插头；b.用插杆将塑膜一端垂直放至槽底；c.随着开槽长度的增加，靠重物袋的物重逐渐放膜；d.每隔一定间距用探杆捣入槽底沉淀泥浆的底部，检查放膜质量，以使槽口和槽底膜的宽度一致。
(2)膜杆铺设法的步骤是a.将土工塑膜卷在膜杆上；b.由下膜器将膜杆的塑膜轴及固定轴沉入沟槽中至槽底；c.将固定轴打入土中0.5m～1m；d.由铺塑机牵引塑膜轴转动，使土工塑膜展开连续平整铺入沟槽。采用该方法时，土工塑膜采用防水粘接剂粘接和搭接两种方法结合，搭接长度为1.5m～2m，先用防水粘接剂在搭接范围内粘接，然后在搭接长度2m范围内回填不透水料固结。施工过程中，应经常活动膜杆，防止其被淤埋或卡在槽中，还要注意塑膜埋设不宜拉得过紧，应留1.5％的余幅，亦需防止石块、机械等损坏塑膜。
塑膜铺入后须及时回填，防止槽壁坍塌。所述及时回填沟槽的步骤是，a.土工塑膜铺插后，通过导管人工向沟槽内投放可压住塑膜的粘性土，如垫高1m～1.5m，以防在泥浆浮力下塑膜上浮；b.利用泥浆淤沉和人工投放土料均匀填入槽内，进行密实回填；c.为使填土尽快固结，并防止出现橡皮土，粘土回填完毕后，回填细砂料，通过水沉砂法快速达到密实度要求；d.对土工塑膜边缘进行防渗处理，即在地面上作压膜处理或将土工塑膜边缘埋入地下30cm～50cm的方法，防止雨水、污水顺塑膜边缘进入，冲垮防渗阻隔体系。
为保证工程质量，在施工中应进行质量检验所述土工塑膜采用焊接或胶接法拼接后，须取1m长塑膜作为拼接试样，应进行拉伸试验，如母材破坏，则认为是合格，即可进行塑膜拼接施工；所述挖槽和铺插塑膜的过程中，须不断用探杆测量挖槽深度或塑膜下放的深度，保证达到设计要求；所述沟槽回填中的土质应进行筛选，不能夹杂易损伤膜体表面的物品，如碎石等。
为达到在土体中垂直开出沟槽，在满足工程要求的条件下，应选择开槽成本低、施工功效高、适应多种工程地质条件、防渗性能好的成槽方法。目前有开槽机施工、抓斗成槽施工、挖槽施工和锯槽施工等开槽方法，本实施方式中采用专用挖槽机开槽。
权利要求
1.一种垃圾填埋场垂直防渗阻隔体系中的铺膜方法，包括在垃圾填埋场周边的土体中开挖沟槽，并在开好的沟槽内设置防渗材料，其特征在于所述防渗材料是采用土工塑膜；垂直铺膜的方法步骤如下(1)平整场地；(2)开挖引槽；(3)开溢流沟；拼接土工塑膜；(4)采用专用机具掘槽至设计深度，并在沟槽内及时补充护壁泥浆；(5)在形成的沟槽内垂直铺插土工塑膜；(6)及时回填已铺插土工塑膜的沟槽；回填后对土工塑膜边缘作防渗处理；由此，埋设在沟槽内的土工塑膜与土体结合构成复合垂直防渗阻隔体系。
2.根据权利要求1所述的垃圾填埋场垂直防渗阻隔体系中的铺膜方法，其特征在于所述土工塑膜可以是膜类产品和布类产品，其厚度应大于0.3mm，所述拼接土工塑膜的方法，可以是胶接法、焊接法、折叠法、重叠法，也可以是焊接法、折叠法和胶接法三者结合使用，视所用膜产品类型和具体的防渗要求而定。
3.根据权利要求1所述的垃圾填埋场垂直防渗阻隔体系中的铺膜方法，其特征在于所述掘槽的设计深度，应根据地质报告确定，一般应伸入不透水层0.5m～1m；所开沟槽的槽内水位须低于槽口高度0.1m～0.3m；所述护壁泥浆的粘度根据不同的地质条件进行调控，泥浆比重γ在槽口部分控制在1.45±0.20，在槽口1米以下泥浆比重γ应控制在1.2以下。
4.根据权利要求1所述的垃圾填埋场垂直防渗阻隔体系中的铺膜方法，其特征在于所述在沟槽内垂直铺插土工塑膜的方法有重力沉膜法和膜杆铺设法；(1)重力沉膜法的步骤是a.在塑膜的底端缝放装有重物的袋，重物袋内安放防缩杆插头；b.用插杆将塑膜一端垂直放至槽底；c.随着开槽长度的增加，靠重物袋的物重逐渐放膜；d.每隔一定间距用探杆捣入槽底沉淀泥浆的底部，检查放膜质量；(2)膜杆铺设法的步骤是a.将土工塑膜卷在膜杆上；b.由下膜器将膜杆的塑膜轴及固定轴沉入沟槽中至槽底；c.将固定轴打入土中；d.由铺塑机牵引塑膜轴转动，使土工塑膜展开连续铺入沟槽。
5.根据权利要求1所述的垃圾填埋场垂直防渗阻隔体系中的铺膜方法，其特征在于所述及时回填沟槽的步骤是，a.土工塑膜铺插后，首先人工向沟槽内投放可压住塑膜的粘性土；b.利用泥浆淤沉和人工投放土料均匀填入槽内，进行密实回填；c.回填细砂料，通过水沉砂法快速达到密实度要求；d.对土工塑膜边缘进行防渗处理，即在地面上作压膜处理或将土工塑膜边缘埋入地下30cm～50cm。
6.根据权利要求1或2、3、4、5所述的垃圾填埋场垂直防渗阻隔体系中的铺膜方法，其特征在于所述土工塑膜采用焊接或胶接法拼接后，应进行拉伸试验；所述挖槽和铺插塑膜的过程中，须不断用探杆测量挖槽深度或塑膜下放的深度；所述沟槽回填中的土质应进行筛选。
全文摘要
垃圾填埋场垂直防渗阻隔体系中的铺膜方法，属于环境工程中以土工塑膜为阻隔体建造地下防渗构筑物的方法。主要特征是采用专用机具在垃圾填埋场周边开挖沟槽，在沟槽内垂直铺插土工塑膜，并及时补充护壁泥浆，最后通过导管回填粘土，并对塑膜边缘作防渗处理，由此将土工塑膜与土体结合为一个整体的复合垂直防渗阻隔体系。本发明具有抗渗性能强，阻隔体耐久、坚固，工程造价低，施工快捷等优点，满足垃圾填埋场垂直阻隔体系建造和环境保护的要求，经济效益和社会效益明显。
文档编号B09B1/00GK1552534SQ0314054
公开日2004年12月8日 申请日期2003年5月28日 优先权日2003年5月28日
发明者张宁, 张 宁 申请人:岳清瑞, 姚正治, 吴明生, 张宁, 张轲