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      浅析引起垃圾填埋场防渗系统土工膜破坏原因

      更新时间:2020-06-17 点击数:711

      圾填埋场设计时都设置了以橡胶、树 脂 等高分子材料做成的土工膜为主的防渗系统。但是由于我国垃圾不分类和成分复杂,防渗系统经常遭到破坏而渗漏,引起土工膜破坏的原因如下:
      1、端部固定设计不当
      垃圾填埋场边坡的上端部一般采用混凝土或土固定土工膜,防止垃圾压缩时界面上产生的摩擦力使土工膜下滑失去防渗能力。因此设计时必须考虑垃圾压缩引起的土工膜张拉力、温 度变化产生的温度应力以及基础沉降引起的土工膜张拉应力。混凝土或金属固定能力必须大于各种合力。但是用金属条固定时,一般采用螺栓把金属条固定在底部混凝土上,土工膜的张拉力到一定值后,金属条与土工膜之间的固定力无法满足,使得螺栓孔周围的土工膜应力集中,发生端部固定破坏或滑坡等土工膜被拉破现象。
      2、土工膜预留长度不足
      土工膜一般都为高分子材料,是典型的黏弹性材料,当环境温度下降时会产生很大的温度应力。垃圾填埋场的设计填埋年限都在15年左右,因此边坡部防渗系统的土工膜在铺设后长时间处于暴露状态,温度随着外界温度变化。另外,生垃圾在降解过程中产生较大热量,垃圾体内温度可达60°C。图1为某垃圾填埋场现场测得的土工膜温度,可以看出,土工膜最高温度可达70°C以上,最低为0°C,温 差达50~70°C,土工膜的热膨胀系数1.0×10-4/°C左 右,几米长的土工膜就会产生3.0kN/m的温度应 力。如防渗系统为夏天施工,随着季节变化,当土工膜预留长度不足时,在综合应力作用下,土工膜端部固定物被拉动,造成土工膜滑落。
      3、基础局部沉降
      垃圾填埋高度一般有几十米,当基础局部强度不足,很有可能造成沉降。或者在原有垃圾填埋场处扩建,由于垃圾降解压缩,上部垃圾重量的作用下土工膜追随基础变形被拉伸,使土工 膜长期处于高应力状态。在高应力长期作用下可能发生蠕变 破 坏,直接影响使用寿命。另外,边坡上部未被填埋部分,土工膜与下部很有可能脱空,此时如遇尖锐物,2.0~3.0mm厚的土工膜极易被戳破。
      4、下落物
      我国大量的垃圾填埋场建在山区,即山谷型垃圾填埋场。周围既有大块石也有树木,如对施工完的土工膜保护不够,采伐树木导致石头或被伐下的树木滚 落到土工膜上,造成土工膜破损的事例时有发生。
      5、碾压机械
      垃圾填埋后一般都要被碾压提高垃圾的密实度,增加库容。但是当碾压机械接近土工膜时,土工膜的张拉力明显提高,是没有碾压机械的2.5倍。极易造成土工膜局部破损。
      6、搭接不良
      土工膜一般采用高温加压焊接的方法连接,但是当温度不够高或加压不足时,连接可能不牢固,在风的作用和紫外线的照射下,搭接性能下降,最终剥落。基层处理不当边坡部基层有很多砂砾或块石,土工膜直接在上面铺设,造成土工膜破损。
      浅析引起垃圾填埋场防渗系统土工膜破坏原因

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