垃圾填埋场防渗层的设计与施工

从防渗的角度看，隔离层中500mm的压实粘土和2mm厚的HDPE膜组成的复合结构既可降低HDPE膜的负荷，还能阻止来自于垃圾体中尖锐物的穿刺以及重型机械的影响。在复合结构层中，渗滤液即使能经过HDPE膜焊接施工中可能存有的孔洞或材料本身的沙眼等缺陷处流出，但因其下复合有透水性较低的压实粘土，单一的渗漏通道将被有效阻止或隔离，直接阻止或延缓渗滤液继续向下渗透，经过HDPE膜中孔洞的泄漏量会因而大大减少。图3是复合防渗层与单独的HDPE膜或粘土层防渗原理对比的示意图。

图3几种渗流模型比较
为了有效地实现复合目标，HDPE膜的设置必须和粘土层形成紧密的水力接触，通常不能在HDPE膜和土层之间用高透水性材料如砂或土工布隔离，否则紧密的水力接触将会被破坏。为了获得紧密的接触，放置HDPE膜的压实粘土表面要用滚筒式碾压机碾压，HDPE膜的铺设应尽量减少折皱。
为避免因HDPE膜可能存在缺陷而导致防渗结构层渗漏，决定对图2方案进行改进，见图4。为消除碎石可能对HDPE膜的破坏，无纺土工布应选用1200g/m2的规格；膜下粘土层在施工时，对表层150mm厚的粘土筛分，去除大于30mm以上的杂物；若基础层为泥夹石或风化石，则采用水泥砂浆喷浆找平，使其表面平整光滑。在压力作用下，具有充分延展性的HDPE膜和相对平整的水泥砂浆找平层能紧密结合，其受到的压力越大，则结合的密封性越好，可有效降低渗漏液渗漏和填埋气体向外迁移。

图4调整后防渗系统层结构
4主要结构防渗层的施工
4.1基层施工
l）工作平台下边坡应严格按设计放线开挖和修整，坡面上不得有大于3cm的碎石、瓦砾、树根等杂物及有机腐蚀土存在；若边坡需回填土方，则应分层压实，一次压实厚度不得超过40cm，压实密度大于95%，每层的压实都应有压实度检查报告；后一层粘土回填时应先把第一层压实土的表层挖松3-5cm再回填压实，以保证填土层的整体密实度；若边坡为岩质或其他复杂坡面，则应采用水泥喷浆处理，厚度为30mm且厚薄均匀；边坡的坡脚与坡顶均应做成圆角，边坡的坡度应根据不同的土质而确定，确保边坡自身的稳定性，若边坡出现散布的泉眼应设置支盲沟进行排水处理。
2）基底支持层若出现有淤泥、橡皮土等特殊地质情况，应按设计清除淤泥和橡皮土至持力层，然后用粉质粘土分层回填夯实，其密实度应大于95%；若基底出现地质断裂带，应对该断裂带作特殊的技术处理，以确保基底层的均匀沉陷；若基底出现散布的泉眼、非粘土层面，则应按边坡的处理办法进行处理。
4.2HDPE膜的焊接
1）HDPE膜的焊接
a.焊接方式：采用热熔式双轨（即双烛缝）焊接为主。若因地形限制无法使用双轨焊接，则采用手提式焊接机处理。
b.焊接强度：应在12MPa以上，作强度试验时其断裂点不得在两片HDPE膜重叠处断裂。
c.试焊：主要是调整和确定焊接机在作业当天所采用的温度与速度，并对试接焊缝进行简易测试。
c.正式焊接：在一切准备工作做好后，用起吊设备并辅以人工把HDPE膜铺设在指定的地点；两块膜之间的搭接宽度，应严格按焊缝宽度留置，并用干净棉纱清除焊区周围杂物。
依试焊条件进行焊接，如有异状，应随时加以调整，以确保施工质量；随着焊接工作的扩展，应用沙袋将已焊接好的焊缝压实，避免焊接好的HDPE膜被风吹起。
d.焊接作业的限制情形：施工人员未经培训合格，基底层作业未达设计标准，施工机具不全或机具的性能不良，下雨或浓雾、风沙过大等恶劣天气，均不得进行焊接。
2）焊接强度的试验
a.现场检验：对已完成焊缝全面作气压检验，在两条真空焊缝之间冲气加压（其试验压力为0.137MPa，时间3min观察气压表指针有无下降。被测焊缝如有漏气，应补强再测，直至全部合格为止。
b.采样送检测机构检验：由甲乙双方代表就已完成的焊缝进行随机采样，每1000m焊缝采35cm×35cm的样本，送检测机构进行检测。若焊缝强度合格，则检验资料应予存档备查；若焊缝强度未达标准，则加倍取样进行复检。复检结果合格时，则该批焊缝视为合格；若复检结果仍未达到标准，则需进行全面检测并补强，最后重新取样复检，直至全部合格。
3）焊接作业注意事项
a.场地内遇有混凝土建筑物，HDPE膜无法铺设焊接时，应使用与HDPE膜材质相同的HDPE连接锁先植入混凝土建筑物内，然后再按一般焊接要领焊接。
b.场地内遇有管线须穿越HDPE膜时，应先确定管径大小及数量，用HDPE膜预制若干套管与HDPE膜先行焊接，以免渗漏。