渗沥液防渗导排系统特性研究及设计

4.1.3对防渗工程的结构形式进行充分的论证和比选
4.1.4在进行防渗工程设计之前，应进行防渗工程的稳定性计算
4.1.5应贯彻因地制宜、就地取材、经济实用的原则，慎重地采用新技术、新工艺和新材料
4.1.6防渗工程应以合理的分期、分阶段实施为原则，避免浪费
4.2防渗层常用方式
4.2.1单层黏土层防渗，适用于场地黏土分布广泛、丰富，经济条件较差，地下水埋深较大的地区
表10压实黏土衬垫渗滤液系数与厚度设计推荐值

4.2.2单层HDPE土工膜防渗，适用于没有合适的黏土资源的地区
4.2.3HDPE土工膜与GCL膨润土垫共同防渗，适用于经济发达、地下水保护要求较高的地区
4.3防渗结构设计
4.3.1防渗结构设计的功能要求
(1)防渗结构应符合当地的实际情况（包括水文、地质、气候情况等）；
(2)防渗结构应能有效地发挥防渗和导排渗滤液的功能；
(3)防渗结构应对外界的破坏具有一定的抵御能力；
(4)防渗结构的设计应经济合理，节约材料和节省投资；
(5)防渗结构层应有较长的使用寿命。
4.3.2防渗结构设计的原则
(1)必须根据实际的地质情况选用合适的防渗材料实现防渗功能，并在防渗材料上下设置保护层，防止防渗材料受到破坏；
(2)应设置渗滤液导流层，以有效的导排渗入的垃圾渗滤液；
(3)根据水文地质资料考虑设置地下水导流系统，以避免地下水对防渗结构造成危害和破坏；
4.4防渗层设计
4.4.1防渗层设计的原则
(1)必须能有效地防止渗滤液透过，以保护地下水不受污染；
(2)必须具有良好的物理力学性能以防止被外力破坏而失效；
(3)必须具有良好的抗老化能力。
4.4.2防渗层设计要求
(1)防渗层应覆盖填埋场底面及坑壁；
(2)防渗材料应保证渗滤液在填埋场使用年限及观测影响年限内不透过防渗层。
填埋场防渗工程通常采用HDPE膜作为防渗材料；
(3)为防止防渗层被破坏，应在其上部铺设保护层。填埋场防渗工程中通常采用土工织物作为土工膜的保护层，其规格宜按边坡稳定、日晒和冰冻等条件及施工要求经现场试验确定；
(4)防渗层直接铺设在地基上时，防渗膜下部宜铺设垫层作为保护层，垫层材料可采用压实细粒土、土工织物、土工网和土工格栅等；
(5)对以下情况可不设下垫层。
①基底为均匀平整细粒土体；
②选用复合土工膜、土工聚合黏土材料（GCL）或防止排水材料；
③由于经济性因素，防渗层必须铺设在软基上时，防渗膜下部必须铺设土工合成材料如土工格栅等，或采取工程措施提高地基承载力。
4.5地下水导流层设计
当有浅表层地下水出露、或有泉水潜水露头时，必须设置地下水导流层。
4.5.1地下水导流层的设计原则
(1)必须能及时有效的导排地下水，以防止其水位过高对防渗层造成危害和破坏；
(2）应有一定的防淤堵能力。
4.5.2地下水导流层设计的常用方式
(1)碎石层导流方式：碎石层下宜铺设反滤层，以防止淤堵；碎石层厚度不应小于300mm，系统渗透系数1～2×10-2cm/s。
(2)地下盲沟导流方式：应根据渗流计算确定盲沟间距和主盲沟坡度。
4.6防渗材料连接
4.6.1填埋场防渗工程中使用的土工合成材料的连接原则
(1)材料底边和周边应形成封闭或半封闭的不透水防渗结构体；
(2)材料与周边自然环境连接应设置锚固沟。
4.6.2材料的接缝设计应遵守的原则
(1)使接缝数量最少、而且平行于拉应力大的方向。
(2)接缝避开弯角，设在平面处。
(3)合理地选择铺设方向，尽可能地减少接缝受力。
(4)合理布局每片材料的位置，力求接缝最少。
(5)在坡度大于10%的坡面上和坡脚1.5m范围内不得有横向接缝。
4.7主要材料要求
4.7.1防渗膜
表11部分土工膜材料的物理特性

表12不同厚度HDPE膜的性能比较试验数据比较表

4.7.2土工布
在HDPE膜与GCL复合衬层结构中，由于HDPE膜下层紧贴GCL，因此只需在膜上设土工布保护层。土工布对保护膜的安全使用是十分重要的。
在国内设计的某些填埋场施工之中，由于当地缺乏符合要求的黏土，有时由于施工的不规范，用于HDPE膜下的保护黏土层和膜上的中粗砂保护层免不了含有一定数量的碎石，在夯实过程中这些碎石往往会处于整个保护黏土层的表面，直接将防渗膜敷设在其表面，在填埋垃圾和压实机械的作用下，膜的完整性和安全性受到很大的影响。在这种情况之下，膜上下土工布保护层的规格的选择显得尤为重要。
目前国内的填埋场设计大多凭经验估算，缺乏依据，所选用的土工布或规格太高，造成投资的浪费，或规格太低，影响防渗的安全性。
国外发达国家填埋场设计普遍采用的“安全系数函数计算”方法，对膜上、下土工布保护层的规格进行了精确的计算，合理确定了土工布的克重指标，使防渗保护层的选择安全可信。“安全系数函数法”计算公式如下：