土工合成材料在垃圾填埋場中的應(yīng)用
M.Bouazza and J.Zornberg
土工合成材料廣泛應(yīng)用在垃圾填埋設(shè)施的基礎(chǔ)和覆蓋層設(shè)計中，主要包括以下方面：
• 土工格柵，可以用來增強(qiáng)垃圾體下方斜坡的穩(wěn)定性，以及增強(qiáng)土工膜上部的覆蓋土層；
• 土工網(wǎng)，可用于排水；
• 土工膜，它是相對不透水的聚合物，可以作為阻隔液體、氣體或蒸氣的屏障；
• 土工復(fù)合材料，它包含兩層或兩層以上的土工合成材料，可用于分離，過濾或排水；
• 土工合成材料粘土襯墊（ GCLs ），這是一種膨潤土與土工合成材料構(gòu)成的復(fù)合材料，可以作為滲透或水力的屏障；
• 土工管，可在填埋場中用以將滲濾液方便地收集起來并快速排到集水池中；
• 土工布，可用于過濾，或作為緩沖，以防止土工膜被穿刺。
下圖顯示了土工合成材料在一個現(xiàn)代化的垃圾填埋場的覆蓋層和底部襯墊層
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上圖所示的是一種雙層襯墊系統(tǒng)。它由土工膜/ GCL 作為主襯墊層，并由一層土工膜/壓實粘土襯墊作為次襯墊層。泄漏檢測系統(tǒng)位于基本襯墊層和輔助襯墊層之間，由土工布和土工網(wǎng)組成。在底部主襯墊層之上的滲濾液收集系統(tǒng)由礫石和有孔的土工管系統(tǒng)構(gòu)成。在礫石層下方有一層土工布墊層來防止底部襯墊層的土工膜被礫石刺破。滲濾液收集系統(tǒng)位于邊坡襯墊系統(tǒng)的主襯墊層之上，它由嵌入礫石層的土工排水板（土工布與土工網(wǎng)復(fù)合體）構(gòu)成。整個填埋場地面覆蓋了一層土工布過濾層，用以防止?jié)B濾液收集和導(dǎo)排系統(tǒng)的淤堵。土工布被用于控制水頭梯度的攔截溝，它可以將水位控制在填埋場底部。此外，如圖片所示，加筋纖維隨機(jī)分布于填埋場底部下方的地基土層中，這樣能夠增強(qiáng)土的強(qiáng)度和穩(wěn)定性；對于陡峭的邊坡則可以用土工格柵來加固。
圖中所示的填埋場覆蓋系統(tǒng)含一層復(fù)合土工膜/ GCL 阻隔層。土工布及土工網(wǎng)復(fù)合體形成的排水層位于土工膜之上。在抗侵蝕系統(tǒng)下方的土體覆蓋層由土工格柵、土工布、土工格室等來保護(hù)。這層加強(qiáng)體系可以使土層的應(yīng)變降至最小，該應(yīng)變是由垃圾的不均勻沉降或填埋場將來的豎向擴(kuò)建引起。此外，覆蓋系統(tǒng)可以包括一個位于滲透屏障之上的土工格柵或土工布加固層，以確保表層植被層的穩(wěn)定性。加筋纖維也可以用于增強(qiáng)較陡峭部分表層植被層的穩(wěn)定性。如圖中所示，在表層植被層之上的土工復(fù)合抗侵蝕系統(tǒng)，可以形成面層和溝渠的侵蝕防護(hù)。土工布作為用于地下水和滲濾液收集井的過濾材料。最后，該圖還反映了HDPE 垂直阻隔系統(tǒng)和垃圾填埋場四周的土工攔截溝的布置情況。
該圖提供了在填埋場設(shè)計中可能考慮到的土工合成材料的諸多應(yīng)用，當(dāng)然，并非每個填埋場都要用到圖中所有部分。
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