吕厚道 黄小波
广西建工集团第三建筑工程有限责任公司 广西柳州 545000
摘要：垃圾填埋场一般位于地下或半地下，为防止垃圾的有害物质，特别是垃圾的渗沥液污染地下水，采用HDPE土工膜进行防渗漏施工，因施工经验、管理水平参差不齐，导致部分工程在开挖后地墙大量漏筋、渗水仍有垃圾填埋场的有害物质污染地下水的现象发生，造成填埋场附近环境严重危害，并随着地下水的活动，造成更大区域的环境影响事故。文章通过施工的多个垃圾填埋场的的经验，探讨一下关于HDPE土工膜施工过程中的控制技术。
关键词：HDPE土工膜；防渗系统；盲沟；焊接
建立垃圾填埋场，将垃圾填埋于地下或者半地下，用土工膜或者其他材料将垃圾封闭起来，防止有害物质对环境的污染。HDPE膜在垃圾填埋场工程中的应用已经越来越广泛，在填埋场上的应用技术特性及施工方法主要体现如下：
一.防渗系统及要求
（一）防渗系统
防渗系统分单层膜系统及双层膜系统。一般普通垃圾填埋场采用单层膜系统。
单层膜系统一般由几层组成，先在整平的地表上铺一层细粒材料，再在其上铺一层土工膜，膜上面做无纺织物保护层，无纺织物上为砂砾层，砂砾层兼做排水层及保护层，最上面为系统的保护层，一般采用无纺土工布或者细粒废料。
（二）土工合成材料的优点和特点
垃圾填埋场各种废弃物有较强的腐蚀性，抗腐蚀性是土工合成材料的优点。与其他材料（如粘土防水层、砂砾排水层与反滤层）相比，土工合成材料具有以下优点：
1、整体性好
粘土、砂砾料都是散粒物体，不能承受拉力，当基土发生不均匀沉降时，砂砾料滤层和排水层易发生破坏，土的湿胀干缩会产生裂缝，影响密闭性。而土工合成材料是一个二维整体，能承受一定的拉力和伸长变形，适应不均匀沉降。
2、抗微生物的腐蚀
生活垃圾会滋生大量微生物，微生物活动产生的酶对很多材料都有腐蚀作用。土工合成材料能较好的抵抗微生物的侵蚀。
3、抗化学腐蚀
耐酸碱腐蚀能力强。垃圾中会具有腐蚀性的化学物质，腐烂产生的较高温度又加快了化学反应的速度，因此选择土工合成材料能较好的解决此问题。
二.施工细节
（一）膜的最小厚度选择
因土工膜上的荷载（如其上覆土厚度、其他保护层材料、垃圾堆放高度）、膜铺放时张力、化学腐蚀等因素不能很好的确定。膜一般最小厚度为2mm，主要考虑安装时的拉力，要求安装结束后无力学破坏并保持不渗水。此外还有考虑到不均匀沉降在膜中产生的拉力及有可能垃圾形成的点接触荷载，因此膜最小厚度为2mm，若采用HDPE膜则可为1mm。
土工膜的选择要求
由以上土工膜的性能可看出，土工膜特别是HDPE膜更适用于垃圾填埋场的防渗、防护要求，其上覆土后，还能有效抵抗绿化植物树根的穿刺。
（二）地基处理及接缝试验
在进行土工膜拉力计算时要考虑基土沉降的因素，沉降可引起膜中较高的应力，因此对铺设前软弱部分的地基应进行处理。对接缝处的强度应在现场取样进行破坏性试验。施工最关键的质量控制是膜接缝的拼接，接缝质量直接关系到整个垃圾场工程的成败，接缝不好会导致环境污染，造成环境污染事故。
渗沥液导排穿出防渗膜后，排入废液处理池。穿膜部位为防渗的关键部位。
（四）土工膜的固定
一般填埋做法的垃圾场，上部边坡及中间平台土工膜的固定采用沟锚。
三.HDPE土工膜施工方法
（一）施工工艺
铺设、剪裁→对正、搭齐→压膜定型→擦拭尘土→焊接试验→焊接→检测→修补→复检→验收
（二）HDPE防渗膜基础要求
1、支持层表面应平整光滑。
2、基底应密实、均匀。土质基底的干密度不得小于1.4t/m3，均匀误差不可超过10%。
3、基底阴、阳角修圆半径应不小于50厘米。
（三）HDPE土工膜施工注意事项
1、HDPE土工膜室外铺设和焊接施工宜在气温5℃以上，风力4级以下并无雨、无雪天气进行。
2、HDPE土工膜焊接时基底表面应干燥，含水率在15%以下。膜面应用干纱布擦干擦净。
3、不得将火种带入施工现场，不得吸烟及明火。铺设人员进入工地必须穿工作鞋（软底无跟）。
4、做下料分析，画出HDPE土工膜铺设顺序和裁剪图。
（四）铺设
1、HDPE土工膜的铺设施工技术要求
1）大捆HDPE土工膜的铺设宜采用拖拉机、卷扬机等机械，条件不具备及小捆HDPE膜，也可采用人工铺设。
2）按规定顺序和方向分区分块进行HDPE土工膜的铺设。
3）铺设HDPE土工膜时，应适当放松，并避免人为硬折和损伤。膜块间形成的结点，应为T字型，不得作为十字型。
4）HDPE土工膜焊缝搭接面不得有污垢、砂土、积水等影响焊接质量。
5）铺设HDPE土工膜，应根据当地气温变化幅度和产品说明要求，预留出温度变化引起的伸缩变形量。
6）坡面上HDPE土工膜的铺设，其接逢排列方向应平行或垂直最大坡度线，并应按由下而上的顺序铺设。
7）HDPE土工膜铺设完毕，未覆盖保护层前，应在膜的边角处每隔2-5m放1个20-40㎏重的砂袋。
8）HDPE土工膜应自然松弛与支持层贴实，不宜折褶、悬空。特殊情况需要褶皱布置时，应另作特殊处理。
2、地下垂直HDPE土工膜铺设应符合的要求
采用适当的专门开槽机开掘垂直槽，垂直槽作泥浆固壁。将与槽深相当的轴卷HDPE土工膜插入槽中，沿槽倒卷土工膜轴卷，使膜展开，并随后用细砂土填实膜壁两侧空隙。
3、HDPE土工膜的铺设应注意事项
1）铺膜过程中应随时检查膜的外观有无破损、麻点、孔眼等缺陷。
2）发现膜面有孔眼等缺陷或损伤，应及时用新鲜母材修补，补疤每边应超过破损部位10-20cm。
（五）焊接
1、HDPE土工膜现场焊接规定
1）焊接形式宜采用双焊缝接焊。
2）主要焊接工具采用自动调温（调速）电热楔式双道塑料热合机、热熔挤压焊接机，也可采用高温热风焊机。
2、现场焊接HDPE土工膜可采取以下步骤
1）用于净纱布擦拭焊缝搭接处，做到无水、无尘、无垢；土工膜应平行正对，适量搭接。
2）根据施工现场气候条件，调节好热合机的工作状态，做小样焊接试验；试焊接1m长的HDPE土工膜样品。
3）采用现场撕拉检验试样，焊接不被撕拉破坏、母材被撕裂认为合格。试验合格后，用已调节好工作状态的热合机逐幅进行正式焊接。
4）用挤压焊接机进行T字型结点补疤和特殊结点的焊接。
3、HDPE土工膜现场连接要求
1）根据气温和材料性能，随时调整和控制焊机工作温度、速度，焊机工作温度应为180-200℃。
2）焊接处HDPE土工膜应熔结为一个整体，不得出现虚焊、漏焊或超量焊。
3）出现虚焊、漏焊时，必须切开焊缝，使用热熔挤压机对切开损伤部位用大于破损直径一倍以上的母材补焊。
4）焊接双缝宽度宜采用2ⅹ10mm。
5）横向焊接间错位尺寸应大于或等于500mm.。
6）T字型接头宜采用母材补疤，补疤尺寸可为300mm×300mm，疤的直角应修圆。
7）焊接中，必须及时将已发现破损的HDPE土工膜裁掉，并用热熔挤压法焊牢。
8）连接的两层HDPE土工膜必须搭接平展、舒缓。
（六）焊接质量检测
1、HDPE土工膜焊接后，应及时对下列部位的焊接质量进行检测焊接节点；破损修补部位；漏焊和虚焊的补焊部位；前次检验未合格再次补焊部位。
2、现场检测采用的方法及设备应符合下列规定：
1）检测方法应采用充气法，即双焊缝加压检测法及真空罐法，即真空压力检漏法；也可采用火花试验或超声波探测法。
2）检测设备应采用气压式检测仪及真空检测仪。
3、室内检测应随机截取1-2片（10-50cm）现场焊缝试样，按室内检测方法检测。
4、焊接质量应符合下列要求：
1）对双缝充气长度为30-60m，双焊缝间充气压力达到0.15-0.2Mpa，保持1-5min，压力无明显下降即为合格。
2）对单焊缝和T形结点及修补点应采取50cm×50cm方格进行真空检测。真空压力大于或等于0.005Mpa，保持30s，肥皂液或洗涤灵不起泡即为合格。
5、现场检测应遵守下列规定：
1）检测完毕，应立即对检测时所做的充气打压穿孔全部用挤压焊接法补堵。
2）对质检不合格处应及时标记并补焊。
3）对于虚焊、漏焊的接缝应及时补焊，并应对补焊部位进行真空检测。
四、结语
垃圾填埋场的防渗措施要求非常高。HDPE土工膜在垃圾填埋场体现出其几大功能，防渗、防护、隔离作用，能有效防止垃圾、废液对地下水及土壤的污染。
论文作者:吕厚道,黄小波
论文发表刊物:《基层建设》2015年16期供稿
论文发表时间:2015/12/10
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