巖土綜合輔導(dǎo):土工合成材料黏土墊在防滲工程中的應(yīng)用(3)

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(3)滲透液的類型
    如果滲透液中含有較高濃度的雙價(jià)陽(yáng)離子如Ca2+,Mg2+,則對(duì)未經(jīng)處理過(guò)的GCL,其水力滲透系數(shù)會(huì)較高。但是,如果用穩(wěn)定劑處理過(guò)的膨潤(rùn)土,那么,即使?jié)B透液含有較高濃度的雙價(jià)陽(yáng)離子,GCL仍能保持其低的透水性,如Onikata等研制出一種抗化學(xué)侵蝕膨潤(rùn)土�也叫多膨脹膨潤(rùn)土 ,這種膨潤(rùn)土具有極強(qiáng)的抗化學(xué)侵蝕能力。
    (4)水化程序
    浸濕GCL的最初液體可能是去離子水、自來(lái)水,也可能是含強(qiáng)酸/堿的電解液,當(dāng)最初浸濕GCL的是強(qiáng)酸/強(qiáng)堿電解液時(shí),其水力滲透系數(shù)會(huì)偏大。在固體廢棄物填埋場(chǎng)工程中,對(duì)GCL作現(xiàn)場(chǎng)水力特性試驗(yàn),結(jié)果表明:即使初始水化液是強(qiáng)酸/堿的電解液,GCL仍然維持較低的滲透性,這是因?yàn)闉V液中懸停的固體廢棄物幫助堵塞了膨潤(rùn)土中自由水賴以流通的孔隙通道,從而保持GCL較低的透水性。
    (5)加筋對(duì)GCL產(chǎn)品水力滲透性的影響
    GCL產(chǎn)品一般有兩種加筋形式:縫合纖維加筋和針刺纖維加筋。加筋在一定程度上限制了膨潤(rùn)土的膨脹,壓縮了膨潤(rùn)土的孔隙,從而減弱了它的滲透能力。但是,若是外加約束應(yīng)力補(bǔ)償了加筋約束應(yīng)力,有時(shí)甚至超過(guò)這個(gè)應(yīng)力值,此時(shí)加筋對(duì)GCL產(chǎn)品的水力滲透性影響很小。
    四、GCL在防滲工程中的應(yīng)用
    1.GCL用于垃圾填埋場(chǎng)防滲
    填埋場(chǎng)密封系統(tǒng)分為:基礎(chǔ)密封和表面密封兩種?;A(chǔ)密封是在填埋場(chǎng)底部和周邊設(shè)立襯墊系統(tǒng);表面密封系統(tǒng),也叫封頂系統(tǒng),它是指廢物填埋作業(yè)完成后,在它的頂部鋪設(shè)的覆蓋層。GCL一般在土工膜以下與土工膜結(jié)合使用,以取代以往的壓實(shí)性黏土。
    2. GCL用于渠道
    GCL在德國(guó)Eberswalde河口1997用于渠道防滲的一個(gè)工程實(shí)例。給該渠道進(jìn)行防滲處理是為了提高HOW河�the River Havel River Oder-Waterway 在Marienwerder和Niederfinow之間的航運(yùn)能力。該工程離Eberswalde市中心約66km,渠道長(zhǎng)1km,邊坡1∶3。該工程河道下層基土主要是砂土和大塊黏土。大塊黏土的分布變化很大,一部分達(dá)到河床表面,一部分向下延伸至12m深處。
    砂的密度隨深度增加而增加,但在河床一直向下3~6m深處,砂土的密度都很低。地下水流近似垂直河道流向�從北向南流),地下平均水位為34m,比渠道正常水位低3m多。為了將水頭損失控制在允許范圍內(nèi),德國(guó)HOW河流域管理局在工程中用針刺GCL結(jié)合針刺砂墊的方法成功地達(dá)到了渠道防滲的目標(biāo)。針刺砂墊用于均布上部漿砌塊石傳來(lái)的應(yīng)力,兼作壓重和防滲之用。該工程采用機(jī)械化施工,基本上不受天氣的影響。冬天照樣施工。
    五、GCL在工程應(yīng)用中應(yīng)注意的問(wèn)題
    ①未加筋GCL的抗剪強(qiáng)度較低,應(yīng)盡量避免未加筋的GCL用在坡度特別陡的地方。
    ②應(yīng)注意GCL與濾液中的化學(xué)物質(zhì)的兼容性問(wèn)題,建議做化學(xué)兼容性試驗(yàn),以測(cè)定其水力滲透系數(shù)是否有大幅度的增加。
    ③對(duì)GCL的透氣性不能忽視,對(duì)那些干燥地區(qū)�建議加一層土工薄膜,以確保有毒氣體溢出進(jìn)入大氣層的含量在環(huán)保部門(mén)規(guī)定的范圍內(nèi)。
    GCL用于防滲工程效率高、成本低、抗凍性能好,完全可以在我國(guó)北方缺水地區(qū)推廣,也可以服務(wù)于即將上馬的南水北調(diào)工程。我國(guó)土工合成材料的推廣應(yīng)用與發(fā)達(dá)國(guó)家相比還有很大的差距,可以借鑒發(fā)達(dá)國(guó)家在運(yùn)用新材料方面的經(jīng)驗(yàn)�為我國(guó)的經(jīng)濟(jì)建設(shè)服務(wù)。