垃圾和固廢填埋場防滲必選土工膜的8個條件

與其他用途相比，垃圾或其他固體廢物填埋對土工膜提出了更高的技術要求：

1、更高的防滲要求：

由于垃圾產(chǎn)生的滲濾液對水土環(huán)境具有嚴重的污染性，因此垃圾填埋場通常選用結構更為致密、防滲效果更佳的高（中）密度聚乙烯（HDPE或MDPE)土工膜。

2、可靠連接

在工程應用中，所有土工膜都需要在連接部位進行不同形式的連接，在粘接、機械連接和焊接等各種連接方式中，焊接是可靠性的方式。在所有土工膜產(chǎn)品中，聚乙烯材料是容易可靠焊接的，因此全世界絕大多數(shù)的垃圾填埋工程都采用聚乙烯材料進行防滲。

3、寬幅膜

由于滲漏通常發(fā)生在焊縫部位，因此對于面積通常在幾十萬平米的垃圾填埋場來說，減少焊縫是降低滲漏的有效方法之一。目前，平原地區(qū)垃圾填埋領域通常選用幅寬在5m以上的土工膜。

4、厚度較大

由于防滲要求高，垃圾和固體廢物填埋領域采用的土工膜厚度要遠大于水利、公路等領域土工膜的厚度。目前國內(nèi)垃圾填埋通常選用厚度在1.5mm和2.0mm的土工膜以防止?jié)B濾液的滲漏。

5、較大的伸長率

由于垃圾填埋場在運營過程中有可能發(fā)生的地基沉降，導致土工膜發(fā)生較大變形，因此要求土工膜具有較大的伸長率，為此韌性較佳的聚乙烯材料成為該領域的很好的選擇。對于雙光面土工膜產(chǎn)品，伸長率可達到700％、900％。

6、良好的光穩(wěn)定性和耐熱老化性能

在土工膜施工和纏圾填埋場運營過程中，全部或部分土工膜是暴露在室外的，特別是在陽光充足、較為炎熱的季節(jié)或地區(qū)，苛刻的環(huán)境會加速材料的老化，因此要求材料有良好的光穩(wěn)定性和耐熱老化性能。

7、優(yōu)異的耐環(huán)境應力開裂性能

聚乙烯材料具有良好的綜合性能，但也具有耐環(huán)境應力開裂性能較差的缺點。因此在原材料選擇上應采用具有優(yōu)異的耐環(huán)境應力開裂性能的中密度聚乙烯材料。

8、良好的綜合性能

垃圾和固廢填埋場是一個材料使用條件較為苛刻的場所，因此要求的材料要具備良好的綜合性能。對于聚乙烯土工膜來說，其很多性能是需要綜合考慮的。

人工湖復合土工膜施工時特別注意的問題

復合土工膜作為一種新型的防滲材料在人工湖防滲工程中應用的前景很好, 由于復合土工膜防滲的核心問題是保證施工中土工膜的完整性和土工膜的鋪設質(zhì)量, 因此在防滲施工中只要嚴格按復合土工膜施工技術要求, 嚴格現(xiàn)場焊接和粘接的質(zhì)量控制, 避免人為或其他因素的破壞而產(chǎn)生缺陷影響防滲效果, 就能使復合土工膜各項性能指標均滿足設計要求, 質(zhì)量得到保證。

1、復合土工膜檢測

對進場的復合土工膜除進行外觀質(zhì)量檢查外,應按有關規(guī)程, 隨機抽取復合土工膜, 對其物理性能指標進行復測, 確保用于工程的材料合格。

2、焊縫質(zhì)量檢測

復合土工膜拼接質(zhì)量是關系到防滲的主要問題, 由于熱熔焊接法受氣溫影響較大, 容易出現(xiàn)焊接溫度不當造成土工膜燙損和虛焊的問題, 施工時應嚴格按照焊接試驗成果, 根據(jù)氣溫變化情況和焊接面的情況, 隨時進行各參數(shù)的調(diào)整。經(jīng)試驗, 施工時溫度易控制在160℃～240℃, 行走速度控制在0.5～6m/min范圍內(nèi)。焊接過程中和焊接后 2h內(nèi)焊接面不承受任何拉力, 防止焊接面發(fā)生移動錯位。該復合土工膜焊縫質(zhì)量的檢測主要為目測和抽樣檢測:目測就是首先對焊縫目測檢查、 焊縫寬度是否均勻, 有無漏焊、 褶皺等缺陷, 并做好詳細的目測檢測記錄;抽樣檢測就是對焊縫樣品抽樣進行拉伸實驗, 檢測其拉伸強度。經(jīng)對焊縫檢測, 焊縫質(zhì)量滿足設計規(guī)范要求。

3、易出現(xiàn)的問題及對應措施

(1)在接近水平的區(qū)域內(nèi), 防止形成鼓包, 該包會在防滲層下集中土壤中的氣體, 故須考慮將氣體向外或向頂部排出。

(2)盡可能減少施工接縫的數(shù)量, 特別是壩坡上的水平接縫。

(3)防止在保護層鋪設期間防滲層遭受穿孔破壞, 嚴禁現(xiàn)場車輛和帶鐵釘?shù)男蚋吒诜罎B層上行走。

污水池HDPE土工膜及保護層的施工步驟

土工膜鋪設采取先邊坡后池底的順序。鋪膜時不要拉得太緊，應留有一定的余幅，以備局部下沉拉伸之用。水平接縫不得在坡面上，且距坡腳不得小于1.5m。相鄰兩幅的縱向接頭不應在一條水平線上，應相互錯開1m以上。在土工膜運輸過程中不要拖拉、硬拽，避免尖銳物刺傷。膜下應預先敷設一些臨時導氣管以排除膜下空氣，使土工膜與基層緊貼。施工人員在進行施工作業(yè)時需穿著軟底膠鞋或布鞋，同時注意天氣、溫度等對膜的影響。具體施工步驟如下：

1、裁剪土工膜：

應對鋪設面進行實際丈量得到準確尺寸，再按所選HDPE土工膜的幅寬和長度及鋪設方案進行裁剪，考慮搭接寬度以便焊接。池體轉(zhuǎn)角扇形區(qū)應合理裁剪，使上下端都得到牢固的錨固。

2、細部增強處理：

在土工膜鋪設前，應先對陰陽角、變形縫等細部進行增強處理，必要時可增焊雙層HDPE土工膜。

3、邊坡鋪設：

展膜方向應基本平行于坡線，展膜應平整順直，避免出現(xiàn)褶皺、波紋。土工膜在池頂位置要做好錨固，防止向下墜滑。邊坡上保護層為非織造土工布，其鋪設速度應與鋪膜速度一致，以避免人為破壞土工膜。土工布的鋪設方式與土工膜相似，兩幅土工布對正、搭齊，搭接寬度按設計要求，一般為75mm 左右，采用手提式縫紉機縫合連接。

4、池底鋪設：

將HDPE土工膜放在平整的基層上，平順、松緊適度，與土面密貼，避免出現(xiàn)褶皺、波紋。兩幅土工膜對正、搭齊，搭接寬度按設計要求，一般為100mm 左右，焊接部位要保持干凈。

HDPE土工膜在高溫環(huán)境下能用幾年？

HDPE土工膜為高分子聚合物，主要由96% ～97. 5%的聚乙烯樹脂和2%～3%的炭黑組成。HDPE膜可能由于氧化、抽提、紫外和受熱等導致降解。在眾多因素中，聚合物的氧化被認為是重要的降解機制。隨著氧化過程的進行，聚合物中的鏈發(fā)生斷裂，導致土工膜的物理和機械特性下降，蕞終導致HDPE土工膜失去其穩(wěn)定的防滲性能。為了限制土工膜的降解，通常在HDPE生產(chǎn)過程中加入0.2-0.5%(質(zhì)量分數(shù))穩(wěn)定劑(扛氧化劑)。

目前，HDPE的氧化降解主要采用1個三級降解模型進行評估。根據(jù)該模型，HDPE膜的使用壽命由3個階段的總時間所決定。弟一階段為扛氧化劑消耗階段，第二階段為聚合物降解所需要的誘導時間，第三階段為氧化降解至膜性能失效的時間。HDPE的扛氧化劑消耗速率隨著溫度的升高而成指數(shù)式增長。例如，Hsuan和Koerner的加速老化試驗結果表明:在20℃條件下，HDPE膜的弟一階段持續(xù)時間為200～215年;而oweＲK等的研究表明，在55℃條件下，浸入滲濾液中的HDPE膜的弟一階段的持續(xù)時間大約只有3年。ＲoweＲK等還通過模擬實驗發(fā)現(xiàn):20℃條件下，HDPE土工膜完成弟一階段的降解需要130年;而在60℃條件下，只需要6年。因此，隨著溫度的增加，HDPE膜氧化弟一階段的周期會縮短，從而使得HDPE的整體使用壽命相應縮短。