HDPE土工膜在生活垃圾填埋场中应用

HDPE在生活垃圾填埋场中应用。生活垃圾填埋场的防渗层等结构将垃圾土与外界相隔离,最大限度的减少了垃圾土对周围环境的污染,这是生活垃圾填埋场在世界范围内得到广泛应用的主要原因之一。

防渗层由渗透系数较小的材料铺设而成,主要有粘土和土工膜。渗透系数越小,越稳定,防渗效果越好。在实际工程中经济性也是防渗材料的选用依据之一。

一般情况下,防渗层采取粘土与土工膜相结合的方式,因为粘土能延缓渗滤液的渗漏,不能阻止渗滤液渗漏,防渗层还需要性能比粘土好的人工合成材料—土工膜。

常用人工合成材料主要有高密度聚乙烯(HDPE),聚氯乙烯(PVC),氯化聚乙烯(CPE),异丁橡胶(EDPE),氯碘化聚乙烯(CSPE),乙丙橡胶(EPDM),氯丁橡胶(CDR),热塑性合成橡胶,氯醇橡胶等,其性能比较见表1。

从表中可以看出,HDPE土工膜是一种比较优秀的土工膜。HDPE土工膜主要用于填埋场的衬垫和封盖系统。

（转）HDPE<wbr>土工膜在生活垃圾填埋场中应用

本文从HDPE土工膜的力学性质入手,详细介绍了HDPE膜在生活垃圾填埋场的应用中所涉及的厚度、强度、渗透等方面的设计,以及HDPE土工膜施工应注意的问题。

1HDPE土工膜的力学性质

1.1HDPE土工模的特点

HDPE土工膜是一种晶状热塑材料(高分子聚乙烯)由平板挤压机压制而成的。作为一种新型的防渗防腐材料,HDPE土工膜具有良好的防渗性能,其渗透系数小于1.0×10-12cm/s,比优质粘土的渗透系数低四到五个数量级；有良好的化学稳定性，能耐80多种强酸强碱等化学介质的腐蚀;具有良好的机械和焊接特性,低温下具有良好的工作特性,冷脆温度-60℃～-70℃,抗紫外光不易老化,使用寿命可达上百年,可制成各种厚度(0.5～3.5mm)对人体无害,不污染环境;同时,其拉伸屈服延伸率和拉伸屈服强度都很出色,综合造价低,是大型填埋场的理想防渗材料;另外,HDPE土工膜制造工艺成熟,易于现场焊接,积累了比较成熟的工程实施经验。但是,HDPE土工膜也有其固有的缺点,比如,对双轴向拉力的承受能力较差,耐不均匀沉降能力和耐穿刺能力较差。

1.2HDPE土工膜的刺穿破坏

HDPE土工膜破坏的原因主要有两个:一是受施工影响,二是受不均匀沉降影响。表2给出了HDPE土工膜各阶段的破坏比例。施工破坏是HDPE膜破坏的主要原因。HDPE膜的抗刺穿能力较差,在施工过程中,HDPE膜边缘部分的缝制和焊接时都可能留下一些小孔,这是HDPE膜渗漏的主要原因。另外,在HDPE膜铺设过程中,由于小石块等硬物的存在也会使HDPE膜刺穿。由于HDPE膜的双轴向拉力的承受能力较差,小孔会慢慢变大,HDPE膜逐渐破坏。

（转）HDPE<wbr>土工膜在生活垃圾填埋场中应用

不均匀沉降是HDPE膜破坏的主要原因是由于不均匀沉降,引起垫衬和封顶覆盖层的受力不均衡,使得HDPE膜下凹,承受拉力,撕裂土工膜,产生破坏。

1.3HDPE膜破坏的检测方法

目前检测土工膜破坏的方法主要有真空压力检测法、检测井法、示踪剂法、水枪技术法、电学渗漏检测法等。各种检测技术的优缺点比较见表3。

（转）HDPE<wbr>土工膜在生活垃圾填埋场中应用

2HDPE膜的设计

HDPE膜有粗糙面与光面两种。粗糙面HDPE膜摩擦系数较大,造价高,用于坡面以增加稳定性防止滑坡。

光面HDPE膜摩擦系数较小,造价相对较低,用于填埋场底部,经济适用。

HDPE膜在填埋场基底的应用中分为两类,单层HDPE膜复合衬里防渗结构和双层HDPE膜复合衬里防渗结构。

单层HDPE膜复合衬里防渗结构为单层HDPE膜结合其它防渗材料做填埋场基底防渗。这种结构简单,造价相对较低,适合地下水位低、渗滤液产生量小且毒性低的填埋场。在实际工程中,HDPE膜始终保持迎水面,阻碍渗滤液对膨润土的侵蚀。

双层HDPE膜复合衬里防渗结构如图1所示,适合渗滤液产生量较多的填埋场,用两层HDPE膜中间夹一层其他防渗材料,更有效的阻止渗滤液的渗透。

（转）HDPE<wbr>土工膜在生活垃圾填埋场中应用

总的来说,HDPE膜的层数越多,安全性越强,费用越高。（对于国内所谓的复合土工膜，即2布1膜，则完全不必当真，这种复合膜在国际上并不认可，国内厂商为了节约成本，开发出这种商品，实际作用非常差。）

在实际工程中应综合考虑垃圾土的性质和填埋场的周边环境。

HDPE膜有多种厚度,确定厚度的主要因素有土工膜的受力状况、耐久性、抵抗机械损伤的能力等。根据现行国家规范J122-2001的规定,垃圾填埋场使用单层HDPE膜复合垫衬,土工膜的厚度应≥1.5mm。一般大型填埋场多用2mm厚,这一厚度可以满足填埋场对HDPE膜的要求。

HDPE膜的强度需要满足下式的要求:Fs=Tf/T

式中,Tf为单宽土工膜的极限抗拉强度,T为单宽土工膜所受拉力;Fs为安全系数,在填埋场设计中,Fs≥10。

HDPE膜(50mm×50mm)的极限抗拉强度与极限伸长率的对数曲线如图2所示。HDPE膜的极限抗拉强度在37~40N/mm。

（转）HDPE<wbr>土工膜在生活垃圾填埋场中应用

HDPE膜的防渗效果很好,但是仍会有少量的渗滤液透过。渗滤液渗漏量主要与HDPE膜下持力土层的渗透性、密实度、接触表面相关。假定土工膜上有一个或多个小圆孔,这些小圆孔彼此不相连,若小孔的大小和形状已知,用伯努利方程可估算穿过土工膜小孔的渗透率。

Q=Cba(2gh)0.5

式中,Q为土工膜的渗漏量;Cb为渗流系数,对圆孔大约0.6；a为某一个圆孔的面积;g为重力加速度;h为水头。国际上认为质量控制良好时,每4047m2有1个孔是很理想的；质量控制不好时，每4047m2有30个孔也很正常,孔很小(<0.1m2)。

3HDPE膜的施工

HDPE膜是填埋场防渗层的主要组成部分之一,其在防渗层中的位置如图3所示。图3是一个典型的双层HDPE膜结构,单层HDPE膜结构比双层少底层膜。图3中,土工布的作用是保护HDPE膜。

（转）HDPE<wbr>土工膜在生活垃圾填埋场中应用

HDPE膜的抗刺穿能力差,故在施工前期要平整填埋场,清理表面,取出小石子树枝等尖锐物品。施工时,HDPE膜的铺设方法一般采用机械铺设和人力铺设相结合的方法进行,按先边坡后基底,先高处后低处的原则滚动铺设。HDPE膜连接采取热焊式,焊前须经过试焊工作,HDPE焊条必须与制作HDPE膜的树脂材料相同,直径4mm或5mm。HDPE膜的铺设还应注意天气的变化,在风雨雾天气,避免铺设HDPE膜。土工布的铺设是应避免起皱撕裂等现象,保护HDPE膜。铺好的HDPE膜应及时用砂包压重,防止HDPE膜被大风吹起,同时也保护HDPE膜不受损伤。

结语

HDPE膜是一种新型的人工合成材料,防渗性能好,物理性能好,施工简单,造价低。以HDPE膜作为主要成分的防渗层,在国外大型填埋场的应用中起到了良好的作用。借鉴国外先进的使用经验,我国大型填埋场对HDPE膜的使用越来越广泛。对HDPE膜的深入研究有助于生活垃圾填埋场的稳定,促使HDPE膜自身性能的改进,进一步减少渗滤液的渗透量,使填埋场与周围的环境和谐发展。

以上就是对于以上只是的简单介绍，希望大家可以从中了解这些知识。对于新疆土工格栅厂家的新疆土工膜的这些知识讲解，大家明白了以后，那么在这方面就会相对的简单了。以上就是我们今天所介绍关于的内容，如果您还有疑问，欢迎来电咨询。如果大家有什么不懂的地方，欢迎来！新疆土工格栅厂家的全体员工邀请您联系***/***了解更多资讯和产品信息。