高密度聚乙烯土工膜在填埋場的應用技術和施工技術。
眾所周知,填埋場對環境的污染和破壞很嚴重,隨著科學技術的進步,現在很多填埋場通過構筑防滲層將垃圾與外界隔離,在一定程度上保護外部環境,不受其污染和破壞。其中,防滲層主要是通過使用滲透系數較小的材料進行鋪設,材料主要分為粘土與土工膜。且防滲層結構是否安全、可靠、耐久性好,這與防滲層所用材料密切相關,以下是高密度聚乙烯土工膜在填埋場的應用技術和施工技術的分析。
高密度聚乙烯土工膜防滲材料。
一.HDPE 土工膜簡介
高密聚乙烯,即高密聚乙烯土工膜,近年來在填埋場防滲層施工中得到了廣泛應用。其主要原因是,通過吹塑或平擠聚合物聚乙烯,可得到具有高耐久性的防滲材料,其防水防滲性能很好。
1.高密度聚乙烯土工膜的特點。
(1)強度較高
屈服抗拉強度為 18MPa,斷裂抗拉強度為 35MPa,剝離強度為 31kN/m,拉伸強度為 33kN/m;延展性好,具有較好的地表適應性,耐氣候性,實際破壞時,應變約為 1000%。
(2)防滲能力好
在 1×10-13cm/s 范圍內,防滲系數保證了滲濾液不會通過襯墊滲漏,污染土壤,雨水不會穿過封場的覆蓋層,增加了滲濾液,填埋氣體不會通過襯墊排出。
(3)化學穩定性好
HDPE 土工膜是所有土工膜中化學穩定性很好的一種材料,而生活垃圾衛生填埋場滲濾液的化學組分對 HDPE 土工膜的防腐蝕性能影響不大。
二.應用技術和施工技術。
1.高密度聚乙烯土工膜施工前的準備。
眾所周知,當前世界各國都致力于保護地球環境,確保經濟增長與地球環境和諧發展,而 HDPE 土工膜對于改善填埋場與周邊環境關系具有重要作用。在其施工前必須做好相應的準備事項,首先,必須提前檢測土工膜的各項指標,包括其拉伸強度、密度、延伸率、撕裂強度等,并做好其外觀的檢測工作。其次,將第一步檢測后符合規范的土工膜根據其實際的尺寸、數量進行取樣檢測。最后,只有滿足檢驗要求的土工膜才可以進入到施工場地的材料準備區,然后進行填埋場基層處理、膜體接合焊接、試驗焊接、缺陷修復、破壞性測試和回填保護等工序。
2.基層處理
在進行土工膜鋪設工序之前,必須保證其表面光滑、無雜物,因此必須提前徹底清除其表面殘留的樹根、廢渣及巖石等;并嚴格保證填料的質量,確保其中的各材料都具備良好的級配,避免其中存在粘土塊、垃圾、有機物等其他有害物質,避免破壞 HDPE 土工膜。此外,應當做好各焊接設備與各通行車輛的管理工作,避免由于車輛行駛而導致其表面出現壓痕或其他的破壞現象,嚴格按照施工設計要求壓實其表面,確保其密實度符合施工規定。
3.土工膜接合焊接和測試
粘接焊接是土工膜防漏施工的關鍵。一般縫線應與坡面平行,并在坡面上盡可能將水平縫線置于單元底部,距離坡腳不小于 1.5 米。土工膜的焊接有熔融焊接(雙軌熔融焊接)2 種方式,在焊接薄膜之前必須重疊 10~15cm,調整薄膜減少皺紋,通過預先設定的壓力齒輪將兩個彎曲的薄膜焊接在一起,另一種是熱壓角焊接(單焊接焊接),在焊接薄膜之前至少重疊 7.5cm
4.高密度聚乙烯土工膜的鋪設。
(1)在鋪設卷材之前,應對陰陽角、變形縫等細節進行增強處理,必要時可加焊雙層高密度聚乙烯卷材。
(2)裁剪卷材時應根據鋪面形狀確定實際尺寸,并按選定的 HDPE 土工膜寬度、鋪面長度、鋪面方案計算裁剪尺寸,注意搭接寬度,以便卷材焊接。
(3)現場敷設:將聚乙烯土工膜放置于已敷設并通過驗收的聚乙烯土工膜上,按規定留出聚乙烯土工膜之間的焊接縫,卷材焊接處保持清潔,采用半自動溫度控制的熱熔焊機焊接聚乙烯土工膜,最后用土工布進行焊接。
由于坡面過高,采用自下而上分段固定,分段鋪裝卷材,同時分段鋪裝保護層。
5.高密度聚乙烯土工膜頭部處理工藝。
在防滲層結構中,防水性能是否符合施工標準,其關鍵在于對聚乙烯土工膜的接縫處理。做好土工膜周圍各接縫工作,加強固定密封工作的質量控制,才能確保其防滲性能。首先,在鋪設 HDPE 土工膜時,當鋪設到周邊建筑物的拐角處時,應將土工膜與周圍建筑物適當地連接起來,確保土工膜的裁剪符合周圍環境的鋪裝要求,并具有良好的防滲性能。二是在沿片石擋土墻與混凝土面層之間鋪設一層聚乙烯土工膜時,應采用膨脹式聚乙烯鋼板壓條鉚固,并采用混凝土加固法加固。其三,為了提高 HDPE 土工膜與各建筑結構連接的密實度,必須徹底沖洗干凈 HDPE 土工膜與建筑物的連接部位,并及時使用水泥砂漿將其部分出現不平整的地方找平。其四,為了避免土工膜與各建筑結構連接處的防滲性能降低,必須使用 2mm 厚的乳化瀝青在其連接的部位、螺栓頭、鋼板條處涂刷,可以有效地提高螺栓孔周邊的防滲性能。
6.防護層施工
在防護層施工過程中,為了避免人為因素造成的防護層損壞,防護層應與鋪膜施工過程的施工速度一致。填埋場防護層材料的選擇,應根據填埋場的實際厚度來確定:如果填埋場的厚度較大,其實際壓強也隨之增大,則應選用土工布作防護層材料,以保證其排水性能與防護土工膜性能相匹配。另外,為了防止嚙齒類動物和植物根系的生長破壞土工膜的防滲層,在土工布上設置蓋子的保護層,可以使用厚度為 15cm 的石粉層和厚度為 35cm 的碎石層作為蓋子層場的底面,將裝有粘土的編織袋鋪在斜坡上。
7.高密度聚乙烯土工膜施工注意事項。
填埋場邊壁坡度<1:1.5,便于鋪設土工膜。鋪設土工膜時,應從低部位開始向高位延仲。濕度過大、氣溫過高或過低、風速過大(>30km/h)或通過滯水區時,應暫停土工膜施工,暫時復蓋作業面。土工膜的鋪設應盡量減少焊縫,特別是交叉焊縫,以減少滲漏隱患。在展膜過程中禁止強力拉扯土工膜,不許壓出死折。
結語:
綜上所述,為了保證填埋場在使用過程中具備良好的效果,在完成垃圾填埋工作的同時,要保護好我們賴以生存的環境。HDPE 土工膜屬于新型的人工合成材料,不僅具備良好的防滲性能,而且其施工技術操作較為簡便。在應用 HDPE 土工膜防滲材料時,應當加強對其施工工藝的質量控制,不斷研究、改進 HDPE 土工膜,使其更好地應用于填埋場之中,促進填埋場與環境的和諧發展。