本发明提供了一种用于垃圾填埋场底部边坡上的防渗衬垫系统及相应的施工方法。本发明所提供的防渗衬垫系统，其特征在于，包括：压实土壤保护层，多层压实土分层压实形成；土工格栅加筋层，铺设在压实土壤保护层上；GCL(膨润土防水垫)次防渗层，铺设在土工格栅加筋层上；光固化土工膜主防渗层，为喷射在GCL次防渗层上、并且经光固化后形成的连续的光固化土工膜；土工织物次保护层，铺设在光固化土工膜主防渗层上；以及土工袋主保护层，铺设在土工织物次保护层上，包含多个内填有砂土的土工袋。该防渗衬垫系统具有良好的防渗效果和阻止衬垫系统被破坏的能力，可更好的实现垃圾填埋场边坡上的防渗性能。
1.一种用于垃圾填埋场底部边坡上的防渗衬垫系统，其特征在于，包括：压实土壤保护层，多层压实土分层压实形成；
GCL次防渗层，铺设在土工格栅加筋层上，渗透系数不大于5×10-9cm/s；
光固化土工膜主防渗层，将掺有光引发剂和碳黑粉的不饱和单体或低聚体的混合液喷射于GCL次防渗层上，并且用一定波长的紫外光照射混合液，所形成固化后形成的连续的光固化土工膜，厚度为1mm～1.5mm，渗透系数不大于9×10-13cm/s；
土工织物次保护层，铺设在光固化土工膜主防渗层上；以及土工袋主保护层，铺设在土工织物次保护层上，包含多个内填有砂土的土工袋。
2.根据权利要求1所述的用于垃圾填埋场底部边坡上的防渗衬垫系统，其特征在于：其中，压实土壤保护层的渗透系数不大于1×10-5cm/s，压实土壤保护层包含3～4层压实土，每层压实土的厚度为15cm。
3.根据权利要求1所述的用于垃圾填埋场底部边坡上的防渗衬垫系统，其特征在于：其中，土工格栅加筋层采用单向高密度聚乙烯土工格栅，抗拉强度不低于100kN/m。
4.根据权利要求1所述的用于垃圾填埋场底部边坡上的防渗衬垫系统，其特征在于：其中，GCL次防渗层采用单位面积质量不小于4500g/m2的膨润土防水垫。
5.根据权利要求1所述的用于垃圾填埋场底部边坡上的防渗衬垫系统，其特征在于：其中，土工织物次保护层的刺破强度应不小于580N，并且握持拉伸强度不小于900N。
6.根据权利要求1所述的用于垃圾填埋场底部边坡上的防渗衬垫系统，其特征在于：其中，土工袋主保护层中采用的土工袋内填有70％-80％砂土，土工袋主保护层的厚度为8～15cm。
7.一种施工方法，用于施工得到权利要求1至6中任意一项所述的用于垃圾填埋场底部边坡上的防渗衬垫系统，其特征在于，包括：步骤1.在整平压实处理后的边坡地表上铺设黏土并且分层压实，形成压实土壤保护层；
步骤2.在压实土壤保护层上铺设土工格栅，铺设后及时填筑填料，形成土工格栅加筋层；
步骤3.在土工格栅加筋层上铺设GCL次防渗层，渗透系数不大于5×10-9cm/s；
步骤4.将光固化液喷射于GCL次防渗层上，将掺有光引发剂和碳黑粉的不饱和单体或低聚体的混合液喷射于GCL次防渗层上，用一定波长的紫外光照射混合液以形成连续的光固化土工膜作为光固化土工膜主防渗层，厚度为1mm～1.5mm，渗透系数不大于9×10-13cm/s；
步骤5.在光固化土工膜主防渗层上铺设土工织物，形成土工织物次保护层；
步骤6.在土工织物次保护层上直接放置土工袋，土工袋之间不留间隙且应放置整齐，形成土工袋主保护层。
8.根据权利要求7所述的施工方法，其特征在于：其中，步骤3、4和6应在晴天施工。
用于垃圾填埋场底部边坡上的防渗衬垫系统及施工方法
技术领域
[0001] 本发明属于建筑领域，具体涉及一种用于垃圾填埋场底部边坡上的防渗衬垫系统及施工方法。
背景技术
[0002] 近年来我国每年产生近10亿吨垃圾，且城市生活垃圾产生量在以年均5％-8％的高速递增。在目前的经济、技术条件下，垃圾填埋是处理城市垃圾最主要和最有效的方法。但垃圾和废料长期堆放、存储将产生沥滤液和衍生气体，污染周边环境，根据我国相关规范，需要在填埋场底部设置一层防渗衬垫系统。但随垃圾体填埋高度的增加，斜坡上的土工膜会在上覆堆体重力作用下产生拉应力，易引起衬垫系统拉伸破坏，使其防渗性能失效并造成垃圾渗滤液的渗漏。
[0003] 我国相关规范建议填埋场防渗衬垫可采用以下四种结构：天然压实黏土衬垫、高密度聚乙稀土工膜与压实黏土层组成的复合衬垫系统、土工膜与土工复合膨润土衬垫组成的复合衬垫系统、土工膜单层防渗结构。天然压实黏土衬垫难以在填埋场底部较陡的边坡上施工，其他结构型式均没有考虑垃圾沉降引起的不利影响。
发明内容
[0004] 本发明是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种用于垃圾填埋场底部边坡上的防渗衬垫系统及施工方法，该防渗衬垫系统具有良好的防渗效果和阻止衬垫系统被破坏的能力，可更好的实现垃圾填埋场边坡上的防渗性能。
[0005] 本发明为了实现上述目的，采用了以下方案：
[0006] <防渗衬垫系统>
[0007] 本发明提供一种用于垃圾填埋场底部边坡上的防渗衬垫系统，其特征在于，包括：压实土壤保护层，多层压实土分层压实形成；土工格栅加筋层，铺设在压实土壤保护层上；
GCL(膨润土防水垫)次防渗层，铺设在土工格栅加筋层上，渗透系数不大于5×10-9cm/s；光固化土工膜主防渗层，为喷射在GCL次防渗层上、并且经光固化后形成的连续的光固化土工膜，渗透系数不大于9×10-13cm/s；土工织物次保护层，铺设在光固化土工膜主防渗层上；以及土工袋主保护层，铺设在土工织物次保护层上，包含多个内填有砂土的土工袋。
[0008] 优选地，本发明所涉及的用于垃圾填埋场底部边坡上的防渗衬垫系统，还可以具有这样的特征：压实土壤保护层的渗透系数不大于1×10-5cm/s，压实土壤保护层包含3～4层压实土，每层压实土的厚度为15cm。
[0009] 优选地，本发明所涉及的用于垃圾填埋场底部边坡上的防渗衬垫系统，还可以具有这样的特征：土工格栅加筋层采用单向高密度聚乙烯土工格栅，抗拉强度不低于100kN/m。
[0010] 优选地，本发明所涉及的用于垃圾填埋场底部边坡上的防渗衬垫系统，还可以具有这样的特征：GCL次防渗层采用单位面积质量不小于4500g/m2的膨润土防水垫。
[0011] 优选地，本发明所涉及的用于垃圾填埋场底部边坡上的防渗衬垫系统，还可以具有这样的特征：光固化土工膜主防渗层的厚度为1mm～1.5mm。
[0012] 优选地，本发明所涉及的用于垃圾填埋场底部边坡上的防渗衬垫系统，还可以具有这样的特征：土工织物次保护层的刺破强度应不小于580N，并且握持拉伸强度不小于900N。
[0013] 优选地，本发明所涉及的用于垃圾填埋场底部边坡上的防渗衬垫系统，还可以具有这样的特征：土工袋主保护层中采用的土工袋内填有70％-80％砂土，土工袋主保护层的厚度为8～15cm。
[0014] <施工方法>
[0015] 本发明还提供一种施工方法，用于施工得到上述<防渗衬垫系统>部分所描述的防渗衬垫系统，其特征在于，包括：步骤1.在整平压实处理后的边坡地表上铺设黏土并且分层压实，形成压实土壤保护层；步骤2.在压实土壤保护层上铺设土工格栅，铺设后及时填筑填料，形成土工格栅加筋层；步骤3.在土工格栅加筋层上铺设GCL次防渗层，渗透系数不大于5×10-9cm/s；步骤4.将光固化液喷射于GCL次防渗层上，用一定波长的紫外光照射光固化液以形成连续的光固化土工膜作为光固化土工膜主防渗层，渗透系数不大于9×10-13cm/s；步骤5.在光固化土工膜主防渗层上铺设土工织物，形成土工织物次保护层；步骤6.在土工织物次保护层上直接放置土工袋，土工袋之间不留间隙且应放置整齐。
[0016] 优选地，本发明所涉及的用于垃圾填埋场底部边坡上的防渗衬垫系统，其特征在于，还可以具有这样的特征：在步骤4中采用的光固化液为掺有光引发剂和碳黑粉的不饱和单体或低聚体的混合液。
[0017] 优选地，本发明所涉及的施工方法，其特征在于，还可以具有这样的特征：步骤3、4和6应在晴天施工。
[0018] 发明的作用与效果
[0019] 1)压实土壤保护层使得防渗衬垫系统的受力和变形均匀化。
[0020] 2)GCL次防渗层和光固化土工膜主防渗层组成的双防渗层，可以更有效地提高防渗衬垫系统的防渗能力。
[0021] 3)在由GCL次防渗层和光固化土工膜主防渗层组成的双防渗层下放置土工格栅加筋层，可以使得光固化土工膜主防渗层主要承受压力，土工格栅加筋层主要承受拉力，从而有效地减少因光固化土工膜主防渗层拉裂而导致衬垫失效的情况。
[0022] 4)光固化土工膜主防渗层利用喷射的方法，不仅可以形成大面积的连续土工膜，避免了接缝的繁琐和破坏的风险，而且可以在施工人员不易涉足和攀爬的地方铺设，方便施工。
[0023] 5)光固化土工膜的抗压性能和抵抗穿透的能力很强，并且由于材料长期的稳定性，光固化土工膜不易产生蠕变；而且，光固化土工膜的制造消耗能量小，因而是可持续性发展中更理想的选择。
[0024] 6)土工袋主保护层中，土工袋的界面摩擦系数较小，可减小垃圾沉降过程中传递到下覆衬垫系统的剪力；且相比于传统编织袋，土工袋还有隔震减震、消除冻胀的功能。
[0025] 7)土工袋主保护层和土工织物次保护层组成的双保护层，可以有效地减少光固化土工膜主防渗层发生穿透破坏的风险。
[0026] 综上，本发明所提供的防渗衬垫系统具有良好的防渗效果和抗垃圾沉降的能力，可较好地实现垃圾填埋场边坡上的防渗性能。
附图说明
[0027] 图1是本发明实施例中涉及的防渗衬垫系统的结构示意图；
[0028] 图2是本发明实施例中涉及的光固化土工膜主防渗层的施工过程示意图。
[0029] 上述图1和2中，各标号所表示的结构为：
[0030] 100-防渗衬垫系统：10-压实土壤保护层、20-土工格栅加筋层、30-GCL次防渗层、40-光固化土工膜主防渗层、50-土工织物次保护层、60-土工袋主保护层。
具体实施方式
[0031] 以下参照附图对本发明所涉及的用于垃圾填埋场底部边坡上的防渗衬垫系统及施工方法作详细阐述。
[0032] <实施例>
[0033] 如图1和2所示，本实施例采用如下方法施工得到用于垃圾填埋场底部边坡上的防渗衬垫系统100：
[0034] 步骤1.铺设前，首先对地表进行处理，将地表范围内的树根挖除，将原地面表层草皮、腐烂树根等其他杂物进行清除，将坑穴填平夯实，并按要求整平压实。然后铺设压实过的压实土壤保护层10，采用黏土铺设，有害的石块、土团及其他碎渣需被剔除；施工时采用分层压实，压实度不低于85％，每层厚度为15cm，各层之间保持紧密贴合，形成的压实土壤保护层10的总厚度为60cm，渗透系数不大于1×10-5cm/s。
[0035] 步骤2.在压实土壤保护层10上铺设土工格栅加筋层20，采用单向高密度聚乙烯(HDPE)土工格栅，抗拉强度不低于100kN/m。土工格栅施工时采用人工拉紧使其表面平整，避免重车在直接铺好的土工格栅上行驶；铺设后及时填筑填料，填料可采用黏土，压实度不小于85％，并且应避免其受到过长时间的直接暴晒。
[0036] 步骤3.在土工格栅加筋层20上铺设膨润土防水垫作为GCL次防渗层30，GCL次防渗层30的厚度为3mm左右，渗透系数不大于5×10﹣9cm/s，单位面积质量需不小于4500g/m2。施工时应检查外观是否有破损、空洞等缺陷并采取修补措施，且施工时应选在晴天进行，施工完成后应尽快进行下一步施工，防止GCL次防渗层30中的膨润土吸水水化影响其内部剪切强度及其与光固化土工膜的界面性能。
[0037] 步骤4.光固化土工膜主防渗层40采用光固化土工膜，施工时将掺有光引发剂和碳黑粉的不饱和单体混合液喷射于GCL次防渗层上，用一定波长的紫外光照射混合液以形成-13连续的光固化土工膜，厚度宜为1mm～1.5mm，渗透系数应不大于9×10 cm/s。为保护其不受破坏，禁止车辆直接在光固化土工膜主防渗层40上行驶。
[0038] 步骤5.在光固化土工膜主防渗层40上铺设土工织物，形成土工织物次保护层50，厚度为2mm～2.5mm。土工织物采用无纺土工织物，需满足刺破强度不小于580N和握持拉伸强度不小于900N的要求。铺设完成后及时铺设进行下一步施工，避免土工织物次保护层50受到过长时间的直接暴晒。
[0039] 步骤6.在土工织物次保护层50上直接放置土工袋，土工袋之间不留间隙且应放置整齐，形成土工袋主保护层60。施工时应选在晴天进行。本实施例中采用的土工袋由掺由适量抗紫外线老化稳定剂的聚丙烯(PP)材料制成，袋体表面光滑，内填70％～80％的砂土，尺寸(高度×长度×宽度)为H×B×B＝10cm×40cm×40cm。
[0040] 通过以上施工方法即可得到如图1所示的用于垃圾填埋场底部边坡上的防渗衬垫系统100。
[0041] 上述实施例仅仅是对本发明技术方案所做的举例说明。本发明所涉及的用于垃圾填埋场底部边坡上的防渗衬垫系统及施工方法并不仅仅限定于在以上实施例中所描述的结构，而是以权利要求所限定的范围为准。本发明所属领域技术人员在该实施例的基础上所做的任何修改或补充或等效替换，都在本发明所要求保护的范围内。
