一种三层复合垂直防渗结构的制作方法

本技术涉及垂直防渗领域，特别涉及一种三层复合垂直防渗结构。

背景技术：

1、针对垃圾填埋场等固废填埋场的污染治理，一般采用垂直防渗技术用于污染阻隔，防止污染物向周边土壤和地下水扩散。垂直防渗技术是利用填埋场底部深层的相对不透水层作为底部防渗层，并沿固体废物堆体周边设置垂直防渗墙，墙底深入不透水层1m以上，并与底部相对不透水层共同组成桶状结构，可以有效阻隔渗滤液、填埋气向周边土壤和地下水环境扩散；同时阻隔地下水流入固体废物堆体形成地下水来源的渗滤液。现有垂直防渗技术主要包括帷幕灌浆、高压旋喷桩、塑性混凝土防渗墙、“黏土-膨润土泥浆防渗墙”、“gcl防水毯+塑性混凝土”复合垂直防渗墙以及“hdpe膜柔性垂直防渗”等。

2、现有垂直防渗技术中，刚性垂直防渗墙允许的变形较小，垂直防渗墙体在长期地层变形作用下，以混凝土结构、水泥土搅拌墙结构为代表的刚性结构墙体容易产生裂缝，降低墙体的防渗性能。现有“gcl防水毯+塑性混凝土”复合垂直防渗墙技术，gcl防水毯在吊装铺设过程中进入槽段护壁泥浆内，gcl防水毯中的膨润土由于遇水提前吸水膨胀，导致gcl防水毯防渗性能下降或失效。现有“hdpe膜柔性垂直防渗”技术采用hdpe防渗膜作为主防渗层，墙体填料主要采用粘土和护壁泥浆形成的“粘土-膨润土”混合料，由于回填粘土的质量控制困难，形成的“粘土-膨润土”墙体防渗性能及质量不稳定，同时hdpe土工膜在延展性以及耐环境应力开裂性能方面劣于lldpe土工膜。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足之处，本实用新型提供一种三层复合垂直防渗结构，本实用新型解决其技术问题所采取的技术方案是：一种三层复合垂直防渗结构，所述三层复合垂直防渗结构位于污染控制区外周，所述污染控制区底部为天然形成的相对不透水层。所述三层复合垂直防渗结构为污染控制区周围的竖直墙体，所述竖直墙体底部与相对不透水层相接，所述竖直墙体嵌入相对不透水层深度不宜小于1m，所述竖直墙体和相对不透水层形成封闭的桶状结构，在阻止污染物从污染控制区向外部扩散的同时阻止污染控制区外部的地下水进入污染控制区。所述竖直墙体由gcl防水毯、塑料防渗膜、回填防渗材料三种材料组成，形成三层复合垂直防渗结构。所述gcl防水毯为表面喷涂增强防水型gcl防水毯，所述塑料防渗膜为lldpe土工膜，所述回填防渗材料为环保塑性混凝土。

2、优选地，所述表面喷涂增强防水型gcl防水毯是在gcl防水毯上、下表面喷涂防水涂料，在gcl防水毯两侧形成双面防水层，所述gcl防水毯的规格为4000～5000g/m2，所述防水涂料为双组分或多组分防水涂料，所述防水涂料优选喷涂型速凝橡胶沥青防水涂料。

3、优选地，所述lldpe土工膜的厚度2～3mm，幅宽不小于6m，所述lldpe土工膜的密度小于等于0.939g/cm3，渗透系数小于等于1×10-12cm/s。

4、优选地，所述环保塑性混凝土中使用生活垃圾焚烧底渣或经预处理的生活垃圾焚烧飞灰代替塑性混凝土中的部分水泥或骨料。

5、优选地，所述gcl防水毯、塑料防渗膜位于竖直墙体的外侧，相对污染控制区的顺序分别为回填防渗材料、塑料防渗膜、gcl防水毯；所述gcl防水毯和塑料防渗膜通过锚固沟固定在竖直墙体外侧地表，所述锚固沟距离竖直墙体不少于0.5m，所述锚固沟的截面尺寸为500mm×500mm。

6、优选地，所述gcl防水毯之间的接缝和塑料防渗膜之间的接缝相互错开，避免材料接缝形成的防渗薄弱点处在同一位置。

7、优选地，所述回填防渗材料构成竖直墙体的主体，并和gcl防水毯、塑料防渗膜紧密相接，形成三层复合垂直防渗结构。

8、优选地，所述三层复合垂直防渗结构的渗透系数不大于1×10-7cm/s。

9、本实用新型的上述技术方案的有益效果为：

10、1.在三层复合垂直防渗结构中使用表面喷涂增强防水型gcl防水毯能够避免gcl防水毯在吊装铺设过程中进入槽段护壁泥浆后膨润土颗粒提前遇水膨胀和水化；同时可以减缓地下水浸没条件下膨润土中的钠离子和地下水中镁离子、钙离子等接触，阻止离子交换，提高gcl防水毯的使用性能，可以解决现有“gcl防水毯+塑性混凝土”复合垂直防渗墙中gcl吊装铺设过程中gcl防水毯遇水提前水化的问题。

11、2.在三层复合垂直防渗结构中使用lldpe土工膜，可以解决hdpe土工膜用于垂直防渗工程时延展性以及耐环境应力开裂等性能指标相对较低的问题。

12、3.“gcl防水毯+塑性混凝土”复合垂直防渗墙和“hdpe膜柔性垂直防渗”在施工时存在gcl防水毯和hdpe膜密封连接不可靠的问题，gcl防水毯和hdpe膜的接缝成为垂直防渗的薄弱点。本技术方案中，gcl防水毯之间的接缝和塑料防渗膜之间的接缝相互错开，避免形成防渗薄弱点，可以提高三层复合垂直防渗结构的整体防渗效果。

13、4.传统的刚性垂直防渗墙允许的变形较小，建成后在长期地层变形作用下，常规的混凝土结构、水泥土搅拌墙结构或其它刚性结构墙体容易产生裂缝，降低墙体的防渗性能；同时刚性垂直防渗墙体渗透系数较大，防渗性能较差，容易形成渗漏隐患部位。选用环保塑性混凝土浇注垂直防渗墙体，能较好地适应地基变形，具有比普通混凝土大得多的极限变形，因而有较好的抗裂性能。本实用新型使用生活垃圾焚烧底渣或经预处理的生活垃圾焚烧飞灰代替部分水泥或骨料配制成环保塑性混凝土，可以减少水泥或骨料的使用，不仅可以降低工程成本，还实现了生活垃圾焚烧底渣或经预处理的生活垃圾焚烧飞灰的资源化利用，符合国家固体废物资源化利用和节能减排相关政策。

14、5.本技术方案垂直防渗的竖直墙体是由表面喷涂增强防水型gcl防水毯、lldpe土工膜、环保塑性混凝土三种材料组成的三层复合垂直防渗结构，在常规垂直防渗技术的基础上极大增强了垂直防渗工程的防渗性能和可靠性，降低了复合垂直防渗结构的渗透系数，可以满足对污染阻隔性能要求较高的垂直防渗工程应用需求。

技术特征：

1.一种三层复合垂直防渗结构，其特征在于，所述三层复合垂直防渗结构位于污染控制区(1)外周，所述污染控制区(1)底部为天然形成的相对不透水层(2)；所述三层复合垂直防渗结构为污染控制区(1)周围的竖直墙体(3)，所述竖直墙体(3)底部与相对不透水层(2)相接，所述竖直墙体(3)嵌入相对不透水层(2)深度不宜小于1m，所述竖直墙体(3)和相对不透水层(2)形成封闭的桶状结构，在阻止污染物从污染控制区(1)向外部扩散的同时阻止污染控制区(1)外部的地下水进入污染控制区(1)；所述竖直墙体(3)由gcl防水毯(5)、塑料防渗膜(6)、回填防渗材料(4)三种材料组成，形成三层复合垂直防渗结构；所述gcl防水毯(5)为表面喷涂增强防水型gcl防水毯，所述塑料防渗膜(6)为lldpe土工膜，所述回填防渗材料(4)为环保塑性混凝土。

2.根据权利要求1所述的三层复合垂直防渗结构，其特征在于，所述表面喷涂增强防水型gcl防水毯是在普通gcl防水毯上、下表面喷涂防水涂料，在gcl防水毯(5)两侧表面形成双面防水层(501)，所述gcl防水毯(5)的规格为4000～5000g/m2，所述防水涂料为双组分或多组分防水涂料，所述防水涂料优选喷涂型速凝橡胶沥青防水涂料。

3.根据权利要求1所述的三层复合垂直防渗结构，其特征在于，所述lldpe土工膜的厚度2～3mm，幅宽不小于6m，所述lldpe土工膜的密度小于等于0.939g/cm3，渗透系数小于等于1×10-12cm/s。

4.根据权利要求1所述的一种三层复合垂直防渗结构，其特征在于，所述环保塑性混凝土中使用生活垃圾焚烧底渣或经预处理的生活垃圾焚烧飞灰代替塑性混凝土中的部分水泥或骨料。

5.根据权利要求1所述的一种三层复合垂直防渗结构，其特征在于，所述gcl防水毯(5)、塑料防渗膜(6)位于竖直墙体(3)的外侧，相对污染控制区(1)的顺序分别为回填防渗材料(4)、塑料防渗膜(6)、gcl防水毯(5)；所述gcl防水毯(5)和塑料防渗膜(6)通过锚固沟(7)固定在竖直墙体(3)外侧地表，所述锚固沟(7)距离竖直墙体(3)不少于0.5m，所述锚固沟(7)的截面尺寸为500mm×500mm。

6.根据权利要求1所述的一种三层复合垂直防渗结构，其特征在于，所述gcl防水毯(5)之间的接缝和塑料防渗膜(6)之间的接缝相互错开，避免材料接缝形成的防渗薄弱点处在同一位置。

7.根据权利要求1所述的一种三层复合垂直防渗结构，其特征在于，所述回填防渗材料(4)构成竖直墙体(3)的主体，并和gcl防水毯(5)、塑料防渗膜(6)紧密相接，形成三层复合垂直防渗结构。

8.根据权利要求1所述的一种三层复合垂直防渗结构，其特征在于，所述三层复合垂直防渗结构的渗透系数不大于1×10-7cm/s。

技术总结一种三层复合垂直防渗结构，所述三层复合垂直防渗结构由GCL防水毯、塑料防渗膜、回填防渗材料三种材料组成。所述GCL防水毯为表面喷涂增强防水型GCL防水毯，所述塑料防渗膜为LLDPE土工膜，所述回填防渗材料为环保塑性混凝土。本技术提供一种三层复合垂直防渗结构，由表面喷涂增强防水型GCL防水毯、LLDPE土工膜、环保塑性混凝土三层材料组成，在常规垂直防渗技术的基础上增强了垂直防渗工程的防渗性能和可靠性，降低了复合垂直防渗结构的渗透系数，可以满足对污染阻隔性能要求较高的垂直防渗工程应用需求。技术研发人员：周赟,汪邦春,方凯乐,巩小丽,尧彦倬,檀胜应,张二坡,左从俊,王明敬,王金森受保护的技术使用者：安徽省通源环境节能股份有限公司技术研发日：20231025技术公布日：2024/6/2