利用土质固化剂修建垃圾填埋场防渗衬层的方法及应用技术

本发明专利技术公开了一种利用土质固化剂修建垃圾填埋场防渗衬层的方法及应用，将土质固化剂、胶结材料和土壤均匀搅拌掺合，三者的重量比为，土质固化剂为０．０１－０．０３％，胶结材料为４－８％，余量为土壤，将所制作成的土壤混合物填筑压实在垃圾填埋场的底层、边坡、挡墙或覆盖层上，形成复合固结土；所述复合固结土构成垃圾填埋场的防渗衬层。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及环境保护工程
，尤其涉及一种土质固化剂在垃圾填埋场作为防水防渗的衬层和墙体结构的应用。
技术介绍
随着我国城市化进程的加快和居民生活水平的提高，城市生活垃圾量不断增加，垃圾的无害化处置成为了一项非常紧迫的任务。在我国，目前主要方法是建造垃圾填埋场。卫生填埋技术是目前被广泛应用于城市生活垃圾处理的经济、有效的方法。为防止生活垃圾填埋处置造成二次污染，国家环境保护局特制定了《生活垃圾填埋污染控制标准》(GB16889-1997)，于1998年1月1日起实施。该标准要求，生活垃圾填埋场工程环境保护设计必须包含对场区垃圾渗滤液的防水处理工程。垃圾填埋场防水处理的目的一方面在于防止渗滤液渗入地下，从根本上控制垃圾渗滤液对周围地下水环境的影响；另一方面是防止其他形式的水流侵入填埋场。因为大气降水会在场区内顺沟谷形成地表水流，在径流过程中会侵入填埋区，并对地下水进行补给，从而造成渗滤液液位大幅度上升，引渗滤液外溢而污染环境。因此，垃圾填埋场的防水工程建设必须根据场址的工程地质和水文地质情况，采用相应的防渗技术和防水材料，对填埋场进行防水处理。 目前生活垃圾填埋场防水系统多采用填埋场区底部水平防水，以及截洪沟、填埋区下游垃圾坝、截污坝、截渗墙、防渗帷幕等设施为主的垂直防水系统相结合的防水工艺。通常场区底部的水平防水可以利用天然不透水层作为衬层，如较完整的不透水岩层、粘土层或淤泥层，要求防水层渗透系数要达到K《10—7cm/s。但实践中并不是所有选择的垃圾场区的底部都是可以满足渗透系数的可利用的不透水岩层、粘土层或淤泥层，这就给建设垃圾填埋场带来限制，即建设垃圾填埋场，不但地点适合，还要有上述土质，而对于大型垃圾场，需求量较大，更要有足够用的上述土质，这几方面缺一不可。随着需要垃圾填埋场的增多，同时符合这几个条件的地方越来越少。除了利用天然不透水层之外，目前还有用人工复合材料作为衬层防渗的，但价格较贵，成本要求较高，效果并不十分理想。
技术实现思路
为打破上述瓶颈，本专利技术的目的在于提出土质固化剂在垃圾填埋场中的应用，它适合所有土质。 CN100368508C公开了一种土质固化剂，用于提高路基、路面强度、水稳定性、冻稳定性。经实验发现，它与胶结材料一起掺到垃圾填埋场的土壤中，均匀拌合并压实后具有很强的防水、防冻融和防腐性能。 本专利技术的目的是这样实现的将CN100368508C所述的土质固化剂、胶结材料和土壤均匀搅拌掺合，三者的重量比为，土质固化剂为0. 01-0. 03 % ，胶结材料为4-8 % ，余量为土壤，将所制作成的土壤混合物填筑压实在垃圾填埋场的底层、边坡、截渗墙或防渗帷幕上，形成复合固结土 ；所述复合固结土构成垃圾填埋场的防渗衬层。 优选地，所述胶结材料是水泥或石灰。 优选地，压实后的复合固结土厚度为20cm至60cm。 所述土壤混合物填筑压实在垃圾填埋场的过程为，在开挖垃圾填埋场的过程中在填埋场逐层就地取当地土壤制作成土壤混合物进行填筑，逐层压实形成复合固结土，依次从低到高逐级进行施工，最后在防渗衬层表面铺设水泥砂浆，使其形成保护层。 优选地，所述土壤混合物填筑压实在垃圾填埋场的过程具体为，在填埋场较低的一侧或围绕整个填埋场修建底层、边坡和挡墙，自边坡脚处开挖台阶，首先开挖一级台阶，然后就地取当地土壤制作成土壤混合物，在台阶上填筑所述的土壤混合物并压实形成复合固结土，压实完成一级台阶后清理下一级台阶边坡，然后进行下一级台阶开挖、填筑土壤混合物、压实为复合固结土，依次逐级进行施工；开挖时边坡外部要高于边坡内部，使倾斜度向内，为2%的横坡度。 与现有技术相比，本专利技术的有益效果为 将土质固化剂转用于垃圾填埋场中，选择建设垃圾填埋场地点时，不再依赖填埋场的土质是否含有天然不透水层，解决了垃圾填埋场越来越难找的难题。 其次是无论填埋场原来有什么样的土质，就地取垃圾场本地的土壤为主构造防渗衬层，只需从别处运输来土质固化剂和胶结材料即可，大大节约了运输成本和施工成本。 使用水泥或石灰作为胶结材料，取材容易；使用少量的土质固化剂，增强了土壤固结的强度，只需要垫20cm厚度作为衬层，大大减少了土方工程量，大幅降低工程造价，还大幅减少建设垃圾填埋场的人工成本，解决建设成本高的难题。 土质固化剂渗透性好，与土的和易性好，便于施工。 由于采用就地取土，只需加入少量胶结材料和土质固化剂，拌合压实后即可达到相关设计要求，施工简单，成本较低，耐久性强，且后期强度随时间不断增加，解决了化学合成材料随时间老化降解的后顾之忧，成为垃圾填埋场防水系统工程的首选方案。 小于lm的衬层增大了垃圾场的库存容量，对于小型垃圾场尤为适用。 所形成的复合固结土无毒无害无污染，适用于环境保护要求，经实验测试具有较强抗强度、较好的抗弯拉性和很好的耐久性，并具有很好的水稳定性和抗冻融性，适用于垃圾填埋场的建造要求。附图说明 图1为本专利技术实施例中垃圾填埋场的底层和边坡的剖面结构示意图。具体实施例方式下面结合实施例进一步说明本专利技术。 实施例一，将土质固化剂和胶结材料如水泥或石灰，掺到填埋场底部和边坡的土壤中，均匀拌合，三者的重量比为，胶结材料为4_8%，土质固化剂为0.01-0. 03%，余量为土壤，将所制作成的土壤混合物填筑在垃圾填埋场的底层、边坡、截渗墙或防渗帷幕上，用压路机压实，压路机采用18-21T的重型压路机，形成复合固结土 ；所述复合固结土构成垃圾填埋场的防渗衬层。 实施例二，基于以上实施例一，选用水泥或石灰作为胶结材料。4 以下给出本专利技术以水泥或石灰作为胶结材料形成的复合固结土，接受无侧限抗压强度的试验及结果分析。 如下表1是石灰类复合固结土无侧限抗压强度试验结果，试验所用材料分别是土壤为吉林省乾安县低液限粉土 (IP = 9. 8)，胶结材料为III级消石灰。采用不同配合比进行不同龄期的无侧限抗压强度试验，试件压实度为98%，共成试件138组，用塑料袋将试件密封后恒温(20±1°C )养生。试验结果如下 表1石灰类复合固结土无侧限抗压强度试验结果材料配合比7d无侧限抗 压强度 (Mpa)28d无侧限抗 压强度(Mpa)90d无侧限 抗压强度 (Mpa)石灰土土质固4匕剂 (%)4: 9600. 60. 841. 080. 0151. 0222. 50. 021. 162. 32. 70. 0251. 081. 92. 46: 9400. 740. 941. 120. 0151. 142. 22. 60. 021. 262. 42. 90. 0251. 201. 962. 78: 9200. 821. 061. 320. 0151. 182. 32. 70. 021. 302. 63. 1>27]0. 0251. 342. 52. 712: 8800. 881. 181. 44 表中数据看出使用固化剂的复合固结土与石灰土相比，石灰用量减少了 50%，无侧限抗压强度却提高了 一倍多。 如下表2是水泥类复合固结土无侧限抗压强度试验结果，试验所用材料分别是土壤为吉林省乾安县低液限粉土 (IP = 9. 8)，胶结材料为32. 5级普通硅酸盐水泥。采用不同配合比进行不同龄期的无侧限抗压强度试验，试件压实度为98%，共成试件本文档来自技高网...

【技术保护点】
利用土质固化剂修建垃圾填埋场防渗衬层的方法及应用，其特征在于，将土质固化剂、胶结材料和土壤均匀搅拌掺合，三者的重量比为，土质固化剂为０．０１－０．０３％，胶结材料为４－８％，余量为土壤，将所制作成的土壤混合物填筑压实在垃圾填埋场的底层、边坡、截渗墙或防渗帷幕上，形成复合固结土，所述复合固结土构成垃圾填埋场的防渗衬层。

【技术特征摘要】
利用土质固化剂修建垃圾填埋场防渗衬层的方法及应用，其特征在于，将土质固化剂、胶结材料和土壤均匀搅拌掺合，三者的重量比为，土质固化剂为0.01-0.03％，胶结材料为4-8％，余量为土壤，将所制作成的土壤混合物填筑压实在垃圾填埋场的底层、边坡、截渗墙或防渗帷幕上，形成复合固结土，所述复合固结土构成垃圾填埋场的防渗衬层。2. 根据权利要求1所述的修建垃圾填埋场防渗衬层的方法及应用，其特征在于，所述 胶结材料是水泥或石灰。3. 根据权利要求1所述的修建垃圾填埋场防渗衬层的方法及应用，其特征在于，压实 后的复合固结土厚度为20cm至60cm。4. 根据权利要求2或3所述的修建垃圾填埋场防渗衬层的方法及应用，其特征在于，所 述土壤混合物填筑压实在垃圾填埋场的过程为，...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱月侠，
申请(专利权)人：北京亿路特通新材料有限责任公司，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]