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填埋场的土工膜垂直防渗设计

时间:2018-02-05 09:46   作者:青岛梦想材料 点击:

    塑性混凝土是近几年发展起来的一种介于土与普通混凝土之间的柔性工程(Engineering)材料(Material),土工膜与普通混凝土相比,塑性混凝土有如下特性:拌和物流动性、粘聚性良好,易于泵送,能自流平(Self leveling)、自密实;早期强度低,后期强度上升快;弹性模量低,极限应变较大,有较好的抗裂性能;安全使用的时长长;防渗效果好;抗压强度不高;水泥用量少,降低工程造价。国外自上世纪60年代开始使用塑性混凝土作为防渗墙墙体材料,1989年我国开始使用,并在福建水口水电站、小浪底主坝等工程中成功应用。
    填埋场的垂直防渗是在地下水出口的透水层孔隙中建立垂直隔离措施,并在其上部设置接污坝,建立调节池,使填埋场底部的渗滤液和下部受污染的地下水阻积于调节池内,以免下游及邻近区域因渗滤液渗漏和扩散而被污染。青岛土工膜其主要机理是以塑料薄膜的不透水性隔断土坝漏水通道,以其较大的抗拉强度和延伸率承受水压和适应坝体变形;而无纺布亦是一种高分子短纤维化学材料,通过针刺或热粘成形,具有较高的抗拉强度和延伸性。常用的垂直隔离措施有竖向隔离墙、深层搅拌撞墙、钢板撞墙、注浆帷幕、高压喷射灌浆板墙等。在发达国家,几乎所有的填埋场工程(Engineering)都采用垂直隔离墙。国内曾经在相似的工程(Engineering)中使用纯水泥浆材建造注浆帷幕;使用粉喷膨润土方法构筑地下柔性防渗帷幕;使用水泥或红粘土等材料(Material)构造垂直隔离墙,近几年来,国内的大型填埋场开始使用垂直隔离墙作为主要防渗措施之一。
    垂直隔离墙根据其抗压强度和弹性模量,可以分为刚性材料(Material)和柔性材料。刚性材料是指抗压强度大于SMPa,弹性模量大于1000 MPa,如大量应用的刚性混凝土(或钢筋(英文:steel bar)混凝土、普通混凝土);柔性材料是指抗压强度小于5 MPa,弹性模量小于1000 MPa如近期得到一般应用的塑性混凝土。起初应用于防渗墙的墙体材料为刚性混凝土。在应用过程(guò chéng)中,由于刚性混凝土弹性模量高,在荷载作用下,极限变形能力小,墙与周围坝
基的变形差异大,导致(cause)防渗墙与围岩的应力不同,防渗墙内产生应力集中,因而致使墙内产生有害裂缝,甚至有墙体被压碎的危险,使防渗墙遭到破坏(vandalism)。青岛排水板是由聚苯乙烯(HIPS)或者是聚乙烯(HDPE)塑胶底板经过冲压制成圆锥突台或者加劲肋的凸点(或中空圆柱形多孔)而成,幅宽有3米,长度有10米或者是15米。青岛土工布具有优秀的过滤、排水、隔离、加筋、防渗、防护作用,具有重量轻、抗拉强度高、渗透性好、耐高温、抗冷冻、耐老化、耐腐蚀。如加拿大马尼克3号坝采用了两道刚性混凝土防渗墙,在108米高土坝荷重和水压(特指:压强)力作用下,墙内应力超过26  X 1护Pa,结果防渗墙被压碎;若在防渗墙内设钢筋(英文:steel bar),不仅使原材料(Material)耗费大,增加了工程(Engineering)造价,而且使施工程序复杂,特别是在拆除阶段需采用爆破技术,对主体建筑有影响(influence)。此外,刚性混凝土墙体与周围土体沉陷差别较大,与基础部位相连接相当困难。柔性材料,以其良好的流动性,较低的弹性模量,土工膜优异的抗渗性能,逐渐取代刚性材料作为防渗墙的主体材料。

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