HDPE土工膜在北京六里屯垃圾卫生填埋场工程中的应用

摘要：以北京市六里屯垃圾填埋场工程为例，介绍了HDPE土工膜在垃圾填埋场工程中的应用，主要包括垫衬系统的设计和安装。
关键词：垃圾填埋场；HDPE土工膜；垫衬；焊接；锚固
1工程概述
北京市六里屯垃圾卫生填埋场一期工程，建成于1999年9月，为我国第一批建设的现代化垃圾卫生填埋场之一。当时的北京市政府和海淀区政府根据北京市和海淀区的总体规划，为实现城市生活垃圾无害化、减量化和资源化的目标，妥善、科学地处理好大量固体废弃物，根据具体条件，选择了卫生填埋的方案。六里屯垃圾卫生填埋场位于距北京城区14km的海淀区永丰乡六里屯村。在场址的选择上，充分利用了天然有利条件，以原砖瓦厂近30m深的取土大坑为基础，进行适当加固、修整和处理，建成填埋库区。垃圾容量达到1200m3，每日可容纳城市生活垃圾1500t，一、二期完成后可使用18年。该工程由北京市市政设计研究总院设计，北京市市政六公司等单位承担填埋区等土建工程施工，北京致远监理公司负责监理，北京高能垫衬工程公司承担高密度聚乙烯防渗膜和土工布的铺设和焊接。其中填埋场防渗工程是卫生填埋场的关键项目，经过严格的招投标过程，北京高能垫衬工程公司中标。1999年4月防渗膜铺设正式启动，至1999年9月底，包括填埋库、渗滤液处理设施和管理区工程全部建成，2000年正式投入运营，创造了快速、优质建场的良好记录。六里屯垃圾卫生填埋场工程是北京市迎接国庆五十周年重大工程，荣获了2000年中国市政工程最高奖项——市政工程金杯奖，并赢得了北京市的长城杯。
三年多的运营实践证明：六里屯垃圾卫生填埋场的建设方案是先进可靠的，也是经济合理的。在三年多的时间里，它容纳了90多万t生活垃圾。环保部门通过对场区周围监测井的监测资料确认：该填埋场的周围地区地下水的水质没有受到任何影响，达到了预期的效果。此外，由于该工程对渗滤液调节池也做了HDPE土工膜棚盖，使渗滤液臭气的散发得到了有效控制，对环境的影响降到最低程度。在北京市对大型卫生填埋场的历次抽查和检查中，该卫生填埋场都名列前茅，2002年被建设部环卫协会评为一级卫生填埋场，为首都的环境建设写下了光彩的一页。
2规划设计方案
填埋区东西向长约950m、南北向宽约400m，坑深28m。当时坑内有大量积水，其东侧紧邻农田灌溉渠，南侧有砖瓦厂的存土场，周围均为农田。一期工程的填埋库区为从东端向西400m至分期坝的范围。沿整个填埋库三面有环场公路，进场马道沿北坡和东坡直达库底。在库底的东南角和西北角各设有一组地下泵房，场区地下水和渗滤液通过各自的管网进入两个泵房的集液池。填埋区底部呈2%的坡度向泵房倾斜，库区底最低点高程为17.5m。库区顶坑口高程最高为46.0m，在37.0m及28.0m处各设有操作平台。平台上设有500mm×600mm的锚固沟，侧坡分为三个坡段，构成了一个规范的填埋场结构模式。由于东侧坡顶有水渠，周围有大量稻田，地层的浅层滞水很丰富，设计上对东坡和南坡采用了锚杆喷浆和土钉固定的方案，有效地保证了边坡土体的稳定。库底的地下水集排管和渗滤液集排管均为钢筋混凝土花管（打孔管），管沟深200-400mm。
填埋库区的垫衬，采用了2.0mm厚HDPE防渗膜和土工布组合而成的单层垫衬系统，HDPE防渗膜宽7m，每卷长100m，系进口材料。总铺膜面积17万余m2。在北、西面粘土侧坡上，防渗膜下面铺一层400g/m2的聚酯无纺土工布；在东、南面锚杆喷浆的侧坡上，防渗膜下面是两层聚酯无纺土工布，作保护层兼导水层。在底部，防渗膜直接铺设在压实粘土层上，构成了理想的复合垫衬。防渗膜上面则铺设了400g/m2的土工布，作为渗滤液导排层下的保护层。整个垫衬系统构造简洁，功能明确，经济实用，安全可靠。
3垫衬系统的安装
3.1防渗膜和土工布等垫衬的铺设安装。这是填埋场工程建设中的一个核心环节，但在工作量和投资比例上只占很小一部分，其前期和后续工作量都很大，其本身以基层的构造为依托，安装程序必须以土建工程的施工进度为前提。因此，积极主动地和土建施工配合，共同制订出最优的综合进度计划，才能使工程的安装质量、成品保护和工程总进度得到切实保证。本工程能够高质量、高速度地顺利完成，就是由于各施工、安装单位在甲方、监理和设计的统一指挥、协调下，以工程的大局为重，通力合作，相互支持的结果。
3.2防渗膜的铺设安装。根据土建工程提供的工作面，安装次序是北坡→东坡→南坡→西坡→库区底部。在每个坡面上，都是先安装最上面的坡段，逐段向下转移。局部的安装、检验程序是：根据坡段的实际长度（包括锚固、搭接和预留伸缩余量）进行剪裁；用机械或人工铺设；膜面清理；试焊；正式焊接；焊缝的外观检验；焊缝严密性检验；焊缝的剪切；剥离强度检验。