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新宇輝豐垂直防滲帷幕設計及穩定性計算

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新宇輝豐垂直防滲帷幕設計及穩定性計算

發布日期:2021-03-30 作者:南通开心娱乐app视频建築勞務有限公司 點擊:

      隨著中國城市化進程的不斷推進,城市垃圾衛生填埋場的建設發展也刻不容緩。垃圾填埋場的建設中,滲濾液的控製是較為關鍵的問題,以防止對填埋區周圍環境造成汙染。目前在填埋場的防滲係統有水平防滲襯層和垂直注漿帷幕兩種,其中垂直防滲帷幕具有成本低、投資少及易修等優勢,其主要是通過延長滲徑來減緩滲濾液或汙染物的擴散速度。城市生活垃圾衛生填埋場采用垂直防滲技術,應根據不同工程場地,通過相應的工程勘探,經方案選優後確定相應的施工方案。本文嚐試以某工業園城市垃圾填埋場項目為基礎,對該項目垂直防滲帷幕方案選擇、設計和施工等問題進行探討和模擬計算,希望對工程實踐起到一定指導。


一、垂直防滲帷幕設計

      垃圾填埋場若不采取垂直防滲作業,在降雨和地下水滲流等綜合作用下,將會對地下水造成汙染,嚴重影響填埋區周圍水質和環境。總占地麵積約為9.8hm2,填埋庫區位於場地東部,填埋庫區分為4個填埋單元分區進行填埋,處置物料為固態、半固態以及散料,不接受液態物料,其成分主要為鹽渣、廢鹽、汙泥、化工廢渣等。由於場地類型為較弱場地土且受軟土存在影響,垂直防滲牆需有抗變形能力,地下水及淺層土的腐蝕性,垂直防滲牆需有防腐蝕能力,由於地層下部黏性土層力學性質較差,因此垂直防滲牆施工時需做好泥漿護壁等保護措施。


二、垂直防滲帷幕方案選擇

       垂直防滲帷幕的設計與其施工工藝水平是緊密相關的,應根據工程場地的隔水層條件、地形及穩定情況,結合滲濾液水質、帷幕需要達到的係數、剛度選擇與之相適應的垂直防滲型式。目前填埋場應用較多的是從水利、冶金礦山等行業引進的防滲技術,總體說來可以分為柔性垂直防滲帷幕技術和剛性垂直防滲技術兩大類技術。


       根據以上比較,由於場地類型為較弱場地土且受軟土存在影響,另外地下水及淺層土的腐蝕性,同時根據《生活垃圾衛生填埋場岩土工程技術規範》,“在特殊地質和環境要求非常高的場地,宜采用HDPE土工膜-膨潤土複合牆”,因此采用抗變形能力好,耐化學性能力強的HDPE土工膜-膨潤土複合牆。根據施工規範槽段寬度模數為0.6m、0.8m、1.0m和1.2m。另外考慮到開槽過程中槽壁收縮、機械振動等不可避免因素影響,國內外工程案例開槽寬度均不低於0.6m,以利於開槽垂直下膜為原則,將本工程開槽寬度定為0.6m,本工程基本槽段采用一槽三抓挖槽法,先兩邊後中間。開槽寬度為600mm。抵達本地段連續相對不透水層,並且深入不透水層2.0m。


垂直防滲2.jpg


       HDPE膜-膨潤土複合防滲牆被認為是目前較為地下汙染源阻隔技術。形成一種很好的垂直屏障,從而對地下汙染源實現封堵。膨潤土是一種蒙脫石為主要礦物成分的粘土岩,具有強的吸濕性和膨脹性,可吸附8~15倍於自身體積的水量,體積膨脹可達數倍至30倍,能自動修補土工膜施工時可能產生的微小孔洞,且其防滲性能較好,由於利用膨潤土的吸附性和自愈性,因此可以采用國內普遍存在的鈣基膨潤土。


      回填料按粘土:膨潤土:水泥=90:10:16。水泥需為抗硫酸鹽水泥,且強度等級32.5以上。混合成泥漿後,含水率不宜大於40%,用導管在HDPE膜靠近硬化道路的一側實施水下澆注。水泥土的標準強度評定以90天的無側限抗壓強度為準,90天後無側限抗壓強度為0.84MPa。水泥土7d可達0.23MPa;28d可達0.64MPa。垂直防滲牆設置在庫區四周,將填埋庫區底部圍成封閉的單元,阻斷地下水的補給,並通過內側抽水井抽排,從而降低地下水。


      當土體堆載完成後可明顯看到工程整體未發生破壞,且堆載期各項應力分部與實際工程情況相符,各土層處於穩定狀態。考慮到溝槽開挖寬度較大,較深,且開挖前圍堤已經修建完畢,對溝槽會產生較大主動土壓力,故施工過程應嚴格按照施工工序進行,庫區堆載應考慮垂直防滲帷幕預填水泥土固結情況進行,同時做好堆載物體修坡工作,以確保工程整體穩定性。

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