第二节填埋场的防渗

1、第二节第二节 填埋场的防渗填埋场的防渗 防渗方式防渗方式 防渗材料防渗材料 防渗结构防渗结构 防渗系统的设计要满足防渗系统的设计要满足生活垃圾卫生填埋场防生活垃圾卫生填埋场防渗系统工程技术规范渗系统工程技术规范（CJJ113-2007）和）和生生活垃圾填埋场污染控制标准活垃圾填埋场污染控制标准（GB16889-2008)的要求。的要求。 场底防渗系统的功能场底防渗系统的功能 将垃圾渗滤液封闭于填埋场之中，使其进入渗将垃圾渗滤液封闭于填埋场之中，使其进入渗滤液收集系统，防止其渗透流出填埋场之外污滤液收集系统，防止其渗透流出填埋场之外污染土壤和水体染土壤和水体 控制填埋场气体的迁移，使填埋场气体得

2、到有控制填埋场气体的迁移，使填埋场气体得到有控释放和收集，防止其侧向或者向下迁移到填控释放和收集，防止其侧向或者向下迁移到填埋场之外埋场之外 控制地下水防止其入填埋场导致渗滤液量的大控制地下水防止其入填埋场导致渗滤液量的大量增加。量增加。一、一、 防渗方式防渗方式 人工防渗：水平防渗和垂直防渗人工防渗：水平防渗和垂直防渗水平防渗水平防渗 指防渗层向水平方向铺设，包括场底指防渗层向水平方向铺设，包括场底及其周边，防止渗滤液向周围及垂直方向渗透而污及其周边，防止渗滤液向周围及垂直方向渗透而污染土壤和地下水。染土壤和地下水。垂直防渗垂直防渗 指防渗层竖向布置，防止废物渗滤液指防渗层竖向布置，防止废物

3、渗滤液横向渗透迁移，污染周围土壤和地下水。横向渗透迁移，污染周围土壤和地下水。 天然防渗天然防渗 天然防渗材料主要有天然防渗材料主要有黏土、亚黏土、膨润黏土、亚黏土、膨润土等。土等。 改良型衬里改良型衬里 改良型衬里是指将性改良型衬里是指将性能不达标的亚黏土、能不达标的亚黏土、亚沙土等天然地质材亚沙土等天然地质材料通过人工添加物质料通过人工添加物质改善其性质，以达到改善其性质，以达到防渗要求的衬里。防渗要求的衬里。 人工合成膜防渗人工合成膜防渗二、防渗材料二、防渗材料 天然无机防渗材料、无机与有机复合防渗材料天然无机防渗材料、无机与有机复合防渗材料和人工合成防渗材料和人工合成防渗材料要求要求防

4、渗材料的渗透系数防渗材料的渗透系数1.010-7cm/s（城市生活垃圾卫生填埋技术规范（城市生活垃圾卫生填埋技术规范（CJJ17-2004） 天然无机防渗材料天然无机防渗材料 主要有主要有粘土、亚粘土、膨润土粘土、亚粘土、膨润土等。等。 因为来源广泛、经济，过去被视为唯一的防渗材料因为来源广泛、经济，过去被视为唯一的防渗材料，目前仍在许多国家使用。，目前仍在许多国家使用。 天然粘土类衬层及改性粘土类衬层天然粘土类衬层及改性粘土类衬层的渗透系数的渗透系数不应大于不应大于 1.0107cm/s，且场底及四壁衬里，且场底及四壁衬里厚度不应小于厚度不应小于2m 天然粘土防渗材料的技术要求天然粘土防渗材

5、料的技术要求 在最佳湿度条件下，当压实度达到在最佳湿度条件下，当压实度达到9095%时，渗透时，渗透性很低的粘土可以作为填埋场的衬层材料。性很低的粘土可以作为填埋场的衬层材料。 满足下列条件的粘土适宜作为衬层材料满足下列条件的粘土适宜作为衬层材料 液限在液限在2530%，塑限，塑限1015%；（液限；（液限-黏质土流动状态与黏质土流动状态与可塑状态间的界限含水率，可塑状态间的界限含水率，塑限塑限-黏质土可塑状态与半固体黏质土可塑状态与半固体状态间的界限含水率）状态间的界限含水率） 。 小于小于0.074mm的颗粒占的颗粒占4050%； 粒径小于粒径小于0.002mm的粘土含量在的粘土含量在18

6、25%。 人工改性防渗材料人工改性防渗材料 主要是在当填埋场附近没有合适的粘土资源或粘土主要是在当填埋场附近没有合适的粘土资源或粘土的性能达不到防渗要求时，将亚粘土、亚砂土等进的性能达不到防渗要求时，将亚粘土、亚砂土等进行人工改性。行人工改性。 改性添加剂主要分为有机和无机两种，有机添加剂包括一改性添加剂主要分为有机和无机两种，有机添加剂包括一些有机单体（如甲基脲等）的聚合物；无机添加剂主要有些有机单体（如甲基脲等）的聚合物；无机添加剂主要有水泥、石灰、粉煤灰和膨润土等。水泥、石灰、粉煤灰和膨润土等。 无机与有机复合防渗材料无机与有机复合防渗材料 主要是指聚合物水泥混凝土（主要是指聚合物水泥混

7、凝土（PCC）防渗材料）防渗材料，沥青水泥混凝土也属于该类材料。它是将聚，沥青水泥混凝土也属于该类材料。它是将聚合物掺入水泥混凝土中提高其抗渗性能和抗碳合物掺入水泥混凝土中提高其抗渗性能和抗碳化性能，其渗透系数可以低于化性能，其渗透系数可以低于10-9cm/s。 人工合成有机防渗材料人工合成有机防渗材料 主要有塑料卷材、橡胶、沥青涂层等，常称为主要有塑料卷材、橡胶、沥青涂层等，常称为柔性膜。常用的柔性膜有柔性膜。常用的柔性膜有HDPE（高密度聚乙（高密度聚乙烯）、烯）、LDPE等（详见教材表等（详见教材表8-2），应用最普），应用最普遍的是遍的是HDPE膜膜 柔性膜有极低的渗透系数，通常可达柔

8、性膜有极低的渗透系数，通常可达10-11cm/s 土工布土工布 一种非织造土工用织物，称为土工布或无纺布。根一种非织造土工用织物，称为土工布或无纺布。根据粘合方式分为：热粘合、化学粘合和机械粘合据粘合方式分为：热粘合、化学粘合和机械粘合 作用：保护土工膜作用：保护土工膜三、防渗结构三、防渗结构 水平防渗系统水平防渗系统 按其结构可分为按其结构可分为单层衬里系统、单复合衬里单层衬里系统、单复合衬里系统、双层衬里系统和双复合衬里系统系统、双层衬里系统和双复合衬里系统 单层防渗结构单层防渗结构 从上到下依次为：渗滤液收集导排系统、防渗从上到下依次为：渗滤液收集导排系统、防渗层（含防渗材料及保护材料）

9、、基础层、地下层（含防渗材料及保护材料）、基础层、地下水收集导排系统。水收集导排系统。 单层防渗结构的设计结构单层防渗结构的设计结构 HDPE膜压实土壤复合防渗结构膜压实土壤复合防渗结构 HDPE膜膜GCL复合防渗结构复合防渗结构 HDPE膜单层防渗结构膜单层防渗结构 压实土壤单层防渗结构压实土壤单层防渗结构 HDPE膜膜+压实土壤压实土壤的复合防渗结构的复合防渗结构 1）HDPE膜上应采用膜上应采用非织造土工布作为保非织造土工布作为保护层，规格不小于护层，规格不小于600g/m2； 2）HDPE膜的厚度不膜的厚度不小于小于1.5mm； 3）压实土壤渗透系）压实土壤渗透系数不得大于数不得大于1

10、10-9m/s，厚度不得小于，厚度不得小于750mm。 HDPE膜膜+GCL复合防渗复合防渗结构结构 HDPE膜上应采用非织造土膜上应采用非织造土工布作为保护层，规格不小工布作为保护层，规格不小于于600g/m2； HDPE膜的厚度不小于膜的厚度不小于1.5mm； GCL的渗透系数不得大于的渗透系数不得大于1.510-11m/s，规格不得，规格不得小于小于4800g/ m2； GCL下应采用一定厚度的下应采用一定厚度的压实土壤作为保护层，压实压实土壤作为保护层，压实土壤渗透系数不得大于土壤渗透系数不得大于110-7m/s。 HDPE膜单层防渗结膜单层防渗结构构 HDPE膜上应采用非膜上应采用非

11、织造土工布作为保护织造土工布作为保护层，规格不小于层，规格不小于600g/m2； HDPE膜的厚度不小膜的厚度不小于于1.5mm； 压实土壤渗透系数不压实土壤渗透系数不得大于得大于110-7m/s，厚度不得小于厚度不得小于750mm。 压实土壤单层防渗结压实土壤单层防渗结构构 1）压实土壤渗透系）压实土壤渗透系数不得大于数不得大于110-9m/s 2）厚度不得小于）厚度不得小于2m 双层防渗结构双层防渗结构 从上到下为：渗滤液收集导排系统、主防渗层从上到下为：渗滤液收集导排系统、主防渗层（含防渗材料及保护材料）、渗漏检测层、次（含防渗材料及保护材料）、渗漏检测层、次防渗层（含防渗材料及保护材料

12、）、基础层、防渗层（含防渗材料及保护材料）、基础层、地下水收集导排系统地下水收集导排系统 技术要求技术要求 主防渗层和次防渗层均应采用主防渗层和次防渗层均应采用HDPE膜作为防渗材料，膜作为防渗材料，HDPE膜厚度不应小于膜厚度不应小于1.5mm 2)主防渗层主防渗层HDPE膜上和膜下应采用非织造土工布作为保膜上和膜下应采用非织造土工布作为保护层，规格不得小于护层，规格不得小于600g/m2 3）次防渗层）次防渗层HDPE膜上宜采用非织造土工布作为保护层膜上宜采用非织造土工布作为保护层，HDPE膜下应采用压实土壤作为保护层，压实土壤渗透膜下应采用压实土壤作为保护层，压实土壤渗透系数不得大于系数

13、不得大于110-7m/s，厚度不得小于，厚度不得小于750mm。 4）主防渗层和次防渗层之间的排水层宜采用复合土工排）主防渗层和次防渗层之间的排水层宜采用复合土工排水网水网垂直防渗系统垂直防渗系统 填埋场的垂直防渗系统填埋场的垂直防渗系统 根据填埋场的工程、水文地质特征，利用填埋根据填埋场的工程、水文地质特征，利用填埋基础下方存在的独立水文地质单元、不透水或基础下方存在的独立水文地质单元、不透水或弱透水层等，在填埋场一边或周边设置垂直的弱透水层等，在填埋场一边或周边设置垂直的防渗工程（如防渗墙、防渗板、注浆帷幕等）防渗工程（如防渗墙、防渗板、注浆帷幕等），将垃圾渗滤液封闭于填埋场中进行有控的导

14、，将垃圾渗滤液封闭于填埋场中进行有控的导出，防止渗滤液向周围渗透污染地下水和填埋出，防止渗滤液向周围渗透污染地下水和填埋场气体无控释放，同时也有阻止周围地下水流场气体无控释放，同时也有阻止周围地下水流入填埋场的功能。入填埋场的功能。 垂直防渗系统在山谷型填埋场中应用较多垂直防渗系统在山谷型填埋场中应用较多 常见垂直防渗工程：土层改性法防渗墙、打入法常见垂直防渗工程：土层改性法防渗墙、打入法防渗墙和工程开挖法防渗墙等防渗墙和工程开挖法防渗墙等终场防渗系统终场防渗系统 是指当填埋场的填埋容量使用完、运行终止后是指当填埋场的填埋容量使用完、运行终止后，对整个填埋场进行的最终覆盖，故又称终场，对整个填

15、埋场进行的最终覆盖，故又称终场覆盖系统。其主要功能是：削减渗滤液的产生覆盖系统。其主要功能是：削减渗滤液的产生量，控制填埋场气体从填埋场上部无序释放，量，控制填埋场气体从填埋场上部无序释放，避免废物的扩散，抑制病原菌的繁殖以及提供避免废物的扩散，抑制病原菌的繁殖以及提供一个可供景观美化和填埋土地再利用的表面等一个可供景观美化和填埋土地再利用的表面等 构成构成 五个部分：表土层、保护层、排水层、防渗层五个部分：表土层、保护层、排水层、防渗层和调整层和调整层 其中：表土层、保护层、防渗层是基本组成其中：表土层、保护层、防渗层是基本组成提供植物生长的场所，要求厚度提供植物生长的场所，要求厚度30cm防止上部植物根系以及挖洞动物防止上部植物根系以及挖洞动物对下层的破坏，