摘要：结合深圳市下坪固体废弃物填埋场工程实例，论述城市生活垃圾卫生填埋场高密度聚乙烯(HDPE)土工膜的特性、设计与施工、土工膜的厚度、强度设计采用薄膜理论。土工膜渗滤液的渗漏量计算采用Gimund和Bonaparte的经验公式。土工膜边坡稳定分析采用极限平衡法。斜坡上的土工膜选用加糙的土工膜。土工膜下支持层采用弱透水性材料。土工膜施工时清场、铺设、热熔焊接、膜保护的措施要完善。
关键词：生活垃圾；卫生填埋场；高密度聚乙烯(HDPE)；土工膜
近l0年来，我国城市生活垃圾的无害化处理率有较大幅度的提高。1991年，城市生活垃圾无害化处理率不足3％，到1998年基本上达到20％。从1996年起，我国开始将高密度聚乙烯(HDPE)土工膜运用于城市生活垃圾卫生填埋场，大大提高了我国城市生活垃圾卫生填埋处理技术水平。
2l世纪初期，城市生活垃圾卫生填埋场在我国得到了快速发展，有关建设标准及设计规范相继出台，如《城市生活垃圾卫生填埋处理工程项目建设标准》和《城市生活垃圾卫生填埋技术规范》2001年颁布执行，为城市生活垃圾卫生填埋场设计指明方向。
按照《三峡库区及其上游水污染防治规划（2001～2010年）》，在未来l0年内，国家将投入392.2亿元防治三峡库区及其上游的水污染。其中在2003年前，国家将首批投入88.8亿元用于重庆市库区(包括40个区、县)城镇生活垃圾卫生填埋场(全部使用HDPE土工膜防渗材料)设施的建设，并对渗滤液进行处理达标后排放。
我国已建成的数十座大中型城市生活垃圾填埋场，如深圳、北海、昆明、海口、保定、北京六里屯、天津、青岛、泉州等，皆采用了HDPE土工膜。目前正在设计、筹建的国内其它大中城市(如珠海、杭州)和三峡库区首批l3个城市(如开县、奉节、云阳、忠县、万州)等生活垃圾填埋场皆采用了HDPE土工膜。HDPE土工膜是城市生活垃圾卫生填埋场防渗的核心材料。
1HDPE土工膜的特性、设计和施工
1.1HDPE土工膜特性
土工膜是垃圾填埋场工程常用的三种主要土工合成材料(另有土工网和土工织物)之一，其防渗性能是衡量垃圾卫生填埋场是否达到环保要求的主要指标。
土工膜通常由连续的聚合物薄层制成，并不是绝对不透水气，只是相对土工织物或填土甚至粘土而言是不透水气的。其水气渗透试验测得的数据在0.5×10-10～0.5×10-13cm／s之间。因此垃圾卫生填埋场其土工膜主要功能是用来隔断渗滤液和填埋场气体的外泄，防止有害物质污染周围环境。HDPE土工膜是垃圾卫生填埋场防渗工程中运用最广泛的材料，其运用的部位主要有填埋场底部衬垫、填埋场封场覆盖、渗滤液调节池衬垫等。目前，我国垃圾卫生填埋场中常用的HDPE土工膜皆从国外引进，如美国、德国、韩国等，其厚度主要有1.0mm，1.5mm，2.0mm，3.0mm，3.5mm。HDPE土工膜的结构型式有光面的和加糙的，适用于不同的场地要求。
HDPE土工膜的主要特征和优点有：
a.强度较高。屈服抗拉强度可达18MPa，断裂抗拉强度可达35MPa，剥离强度31kN／m，剪切强度33kN／m；延展性良好。屈服延伸率为l3％～16％，断裂延伸率为700％～800％，有较好的地表适从性、耐候性，其真正破坏时，应变大约高达1000％。
b.防渗能力好。防渗系数小于1×10-13cm／s，可以确保渗滤液不因衬垫而泄漏、污染土地，雨水不会透过封场的覆盖层，增加渗滤液量，填埋气体不会透过衬垫而泄出。
c.化学稳定性好。因填埋体的最高温度可达50℃，化学稳定性是填埋场设计过程中最关键的因素。HDPE土工膜是所有土工膜材料中化学稳定性最好的材料，城市生活垃圾卫生填埋场的渗滤液化学成分对HDPE衬垫不构成威胁，HDPE土工膜具有良好的防腐蚀性。
HDPE土工膜软化点约121℃，冷脆化点约为-120℃。其对无机酸、有机酸、无机盐、酒精类、醛类、胺类、酯类、油脂有较强抵抗力，能防止这些化学物的直接腐蚀，也能防止因吸收和膨胀而导致性能衰退，对某些碳氧化合物(如苯、苯乙醛、已烷和甲醛)也有一定的抵抗力，仅对卤族碳氧化合物(如氯化苯醛、含溴苯)的抵抗力较差。
国外从1994年开始室外风化试验，结果表明HDPE材料的性能始终良好。跨大西洋的通讯电缆是20世纪40年代铺设的，至今没有损坏，埋在土中和水下HDPE衬垫的耐久性可达50年以上。
d.具有良好的抗紫外光老化性。HDPE土工膜中的炭黑加强了其抗紫外光的能力。其中不用增塑剂，因而没有暴露在紫外光下被分解的问题。
e.抗啮齿动物和微生物侵袭。各种试验证明，动物