Gcl垂直防滲墻及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及防滲領(lǐng)域，具體涉及一種GCL垂直防滲墻及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]堤壩、垃圾場等存在滲漏隱患，嚴重影響著人們的安全和生存環(huán)境，隨著環(huán)境保護意識的增強，人們對防滲尤其是垃圾場的防滲的研究越來越多，國內(nèi)早期建造了許多簡易的垃圾填埋場，這些老舊垃圾填埋場大都在低洼地直接傾倒，沒有做任何防滲處理，污染物直接向周圍擴散，從而污染土壤和地下水。對于防滲，之前主要是做水平防滲，然而垂直防滲也是防滲工程的一個很重要的方面。
[0003]同時，在環(huán)保等級較高的危廢填埋場，在做水平防滲的基礎(chǔ)上，也需要做垂直防滲?，F(xiàn)有的垂直防滲墻可以分為剛性防滲墻、塑性防滲墻和柔性防滲墻。剛性防滲墻兼具承重和防滲作用，但如果只利用其防滲特性，剛性防滲墻存在明顯缺點，如彈性模量高，易產(chǎn)生應(yīng)力集中出現(xiàn)裂縫，與基礎(chǔ)部位連接非常困難，容易形成滲漏隱患部位，混凝土防滲墻拆除難度極大，影響后續(xù)的開發(fā)建設(shè)等缺點。塑性防滲墻是根據(jù)剛性防滲墻的缺點進行改進的防滲墻技術(shù)，其用膨潤土、粘土等摻合材料取代普通混凝土中部分水泥而形成的低強度、低彈性模量的防滲墻材料，但其只是改善了剛性防滲墻的不足，并不能完全解決以上問題。柔性防滲墻目前較多應(yīng)用在水利工程上，具有施工簡單、工程造價低、與周圍土體相似、施工場地可再次開發(fā)建設(shè)等特點，但其防滲性能很難滿足<1X10—7cm/s的環(huán)保要求。帷幕防滲墻技術(shù)為HDPE 土工膜垂直防滲墻，其能夠到達很好的防滲效果，但其技術(shù)難度較高，工程造價昂貴，且HDPE 土工膜與周圍土體不能夠完全結(jié)合，在防滲墻發(fā)生地質(zhì)移動時，土工膜與周圍土體容易分離，從而影響工程質(zhì)量。以上防滲墻共有缺點是只具有隔離作用，即使?jié)B透系數(shù)能夠達到技術(shù)要求，但還是會有滲濾液透過，從而使其中的有害物質(zhì)污染土壤和地下水。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提供了一種防滲墻，整體防滲性能好，其中的鈉基膨潤土防水毯可以與周圍的土體緊密結(jié)合。
[0005]本發(fā)明還提供了一種防滲墻的制備方法。
[0006]—種防滲墻，包括垂直的防滲墻本體，所述的垂直的防滲墻本體外側(cè)固定有鈉基膨潤土防水毯，所述的鈉基膨潤土防水毯包括垂直防滲結(jié)構(gòu)和頂部固定結(jié)構(gòu)。
[0007]進一步的，所述的鈉基膨潤土防水毯為粉末型鈉基膨潤土防水毯，所述的粉末型鈉基膨潤土防水毯的克重為3800-4500g/m2。
[0008]進一步的，所述的鈉基膨潤土防水越的滲透系數(shù)<5X 10—9cm/s。
[0009]進一步的，所述的頂部固定結(jié)構(gòu)為在所述的鈉基膨潤土防水毯頂部外側(cè)設(shè)置有錨固溝。
[0010]進一步的，防水毯由寬為4-8m的條形GCL搭接而成，搭接區(qū)域重合部分寬度大于50cm，搭接區(qū)域涂抹搭接膏密封，搭接方向與施工時泥漿的流動方向一致。
[0011]另一方面，一種防滲墻的制備方法，包括如下步驟:
[0012]開挖溝槽;在所述的溝槽的背水面內(nèi)壁鋪設(shè)鈉基膨潤土防水毯，將所述的鈉基膨潤土防水毯頂部固定;然后在鋪設(shè)有鈉基膨潤土防水毯的溝槽內(nèi)灌注可自凝泥漿，待泥漿凝固即得所述的防滲墻。
[0013]進一步的，所述的頂部固定采用錨固溝固定。
[0014]進一步的，所述的鈉基膨潤土防水毯由兩層土工織物層及兩層土工織物層之間的膨潤土層構(gòu)成，所述的鈉基膨潤土防水毯的克重為3800-4500g/m2。
[0015]進一步的，所述的可自凝泥漿以質(zhì)量分數(shù)計包括如下組分:膨潤土8-12%，粉質(zhì)粘土30-60 %，添加劑8-12 %，水占比 20-30 %。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明申請至少具有如下有益效果:
[0017]本發(fā)明申請的防滲墻中增加了鈉基膨潤土防水毯層，鈉基膨潤土防水毯不但可以提高防滲墻的防滲性能，而且能夠與周圍的土體緊密結(jié)合，對工程起到穩(wěn)定加筋的作用。
[0018]鈉基膨潤土防水毯層和自凝泥漿中的膨潤土可以有效吸附和隔離有害物質(zhì)，能夠大大降低滲濾液中的有害物質(zhì)。
[0019]本發(fā)明屬于泥漿墻類柔性防滲墻，施工簡單、工程造價低、防滲效果好，不影響場地后續(xù)開發(fā)建設(shè)。
【附圖說明】
[0020]圖1為本發(fā)明GCL垂直防滲墻中實施例的帶有GCL垂直防滲墻的垃圾場結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0021 ]下面結(jié)合具體較佳實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案做進一步闡述，應(yīng)當理解，較佳實施例只是為了方便本發(fā)明方案的理解，不作為保護范圍的限定。
[0022]—種防滲墻的制備方法，包括如下步驟:
[0023](I)開挖溝槽:在垃圾場周邊開挖寬度為70cm的溝槽，溝槽垂直方向上深入到不透水層以下50cm，目的是形成整體防滲系統(tǒng)，防止?jié)B濾液從防滲墻下端滲出
[0024](2)在所述的溝槽的背水面內(nèi)壁鋪設(shè)粉末型鈉基膨潤土防水毯(GCL)，所述的粉末型GCL的克重為3800g/m2;所述的粉末型GCL由兩層土工織物層及兩層土工織物層之間的膨潤土層構(gòu)成；
[0025]這里需要說明的是:粉末型GCL遇水響應(yīng)速度快，在較低克重下能夠達到優(yōu)異的防滲性能，而低克重有利于施工。同時，在防滲要求不太嚴格和預(yù)算有限的工程中，也可以選用顆粒型GCL，顆粒性GCL價格相對低廉、剝離性能好，但顆粒型GCL克重2 4500g/m2才能起到良好的防滲性能，克重較高給施工帶來不便，且其遇水響應(yīng)速度較慢，水化完全后的防滲性能也遠小于粉末型GCL。
[0026]GCL兩側(cè)為無紡布和編織布，可以很好的與周圍的土體結(jié)合。GCL結(jié)構(gòu)為兩層土工織物之間均勻固定有一層鈉基膨潤土，膨潤土遇水發(fā)生膨脹，膨脹系數(shù)可達24ml/2g，膨潤土在兩層土工布形成的有限空間內(nèi)膨脹形成致密的防滲層，從而達到良好的防滲效果。
[0027]鈉基膨潤土在水壓狀態(tài)下形成高密度橫隔膜，厚度約3mm時，它的透水性相當于100倍的30cm厚度粘土，具有很強的自保水性能。
[0028](3)然后在鋪設(shè)有粉末型鈉基膨潤土防水毯的溝槽內(nèi)灌注可自凝泥漿，待泥漿凝固即得所述的防滲墻；其中可自凝泥漿包括如下組分:膨潤土 10%，粉質(zhì)粘土 50%，添加劑10%，水占比30%。
[0029]添加劑可以采用水泥、粉煤灰等本領(lǐng)域中常用的添加劑;各種組分的比例是可以根據(jù)需要調(diào)節(jié)的，調(diào)節(jié)范圍為膨潤土8-12%，粉質(zhì)粘土30-60 %，添加劑8-12%，水占比20-30%。
[0030]這里需要說明的是:泥漿墻主要成分為鈉基膨潤土和粉質(zhì)粘土，而GCL滲透系數(shù)<5 X 10—9cm/s，其優(yōu)異的防滲性能使得整個防滲墻系統(tǒng)防滲性能達到環(huán)保設(shè)計要求，泥漿墻屬于柔性墻，柔性防滲墻目前較多應(yīng)用在水利工程上，其突出特點是彈性模量與周圍土體相似、易施工、造價低、施工場地可再次開發(fā)建設(shè)。
[0031]作為優(yōu)選，采用錨固溝固定防水毯，將防水毯的上端延長，距離開挖溝槽2Im的地面上挖有錨固溝，用混凝土回填，錨固溝可以有效防止防水毯下滑。此外還可以選用打粧固定等方式。
[0032]這里需要說明的是:防水毯面積過大時，操作難度會很大，然而如果寬度較窄又會出現(xiàn)拼接防漏的問題，為了防止拼接處滲漏，可以采用搭接方式，應(yīng)注意，搭接區(qū)域重合部分寬度應(yīng)在50cm以上，搭接區(qū)域涂抹搭接膏，搭接方向與施工時泥漿的流動方向一致，這樣可以有效防止泥漿的流動造成搭接區(qū)域的損壞。
[0033]為了適應(yīng)不同的施工需求，泥漿墻的組分可以根據(jù)需要進行調(diào)整，添加劑的種類也可以根據(jù)本領(lǐng)域技術(shù)人員的需要來進行調(diào)整。
[0034]由上述方案制備的垂直防滲墻滲透系數(shù)<1X10—7cm/s，能夠滿足環(huán)保要求，同時兼具柔性防滲墻的優(yōu)點。
[0035]為進一步提高防滲墻的防滲效果，可以選用覆膜型GCL，即在防水毯的外側(cè)增加一層高密度聚乙烯(HDPE)膜，HDPE膜對水蒸氣和空氣的滲透性小、吸水性低；
[0036]傳統(tǒng)的剛性防滲墻和塑性防滲墻因其具有承重墻的作用，在部分工程中不能夠替代，本發(fā)明可以根據(jù)工程實際特點，將方案中的泥漿墻更換為塑性混凝土墻、剛性防滲墻等等，將GCL與剛性防滲墻和塑性防滲墻結(jié)合使用，同樣能夠提高防滲性能、降低滲漏風險。
[0037]圖1為一種帶有上述垂直防滲墻的垃圾場結(jié)構(gòu)示意圖，如圖1所示，垃圾場包括不透水層I，垃圾堆積區(qū)2，泥漿墻3、鈉基膨潤土防水毯(GCL)4、錨固溝5、水平防滲層6，其中泥漿墻3和GCL4構(gòu)成了垂直防滲墻，垂直防滲墻兩側(cè)為土壤7，垂直防滲墻與深入到不透水層50cm，可以防止水從結(jié)合處滲漏;錨固溝5中填充有混凝土，可以防止防水毯的下垂，使防水毯保持垂直。
[0038]本發(fā)明申請未盡之處，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)需要進行選擇，比如墻體的厚度，為了滿足需要添加合適的添加劑等等，均屬于本申請方案的保護范圍之內(nèi)。
[0039]以上所述，僅為本發(fā)明的【具體實施方式】，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護范圍應(yīng)以所述權(quán)利要求的保護范圍為準。
【主權(quán)項】
1.一種GCL垂直防滲墻，包括垂直防滲墻本體，其特征在于，所述的垂直防滲墻本體外側(cè)固定有鈉基膨潤土防水毯，所述的鈉基膨潤土防水毯包括垂直防滲結(jié)構(gòu)和頂部固定結(jié)構(gòu)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的GCL垂直防滲墻，其特征在于，所述的鈉基膨潤土防水毯為粉末型鈉基膨潤土防水毯，所述的粉末型鈉基膨潤土防水毯的克重為3800-4500g/m2。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的GCL垂直防滲墻，其特征在于，所述的鈉基膨潤土防水毯的滲透系數(shù)<5X10—9cm/s。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的GCL垂直防滲墻，其特征在于，所述的頂部固定結(jié)構(gòu)為在所述的鈉基膨潤土防水毯頂部外側(cè)設(shè)置有錨固溝。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的GCL垂直防滲墻，其特征在于，防水毯由寬為4-8m的條形GCL搭接而成，搭接區(qū)域重合部分寬度大于50cm，搭接區(qū)域涂抹搭接膏密封，搭接方向與施工時泥漿的流動方向一致。6.一種GCL垂直防滲墻的制備方法，其特征在于，包括如下步驟: 開挖溝槽;在所述的溝槽的背水面內(nèi)壁鋪設(shè)鈉基膨潤土防水毯，將所述的鈉基膨潤土防水毯頂部固定;然后在鋪設(shè)有鈉基膨潤土防水毯的溝槽內(nèi)灌注可自凝泥漿，待泥漿凝固即得所述的防滲墻。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的GCL垂直防滲墻的制備方法，其特征在于，所述的頂部固定采用錨固溝固定。8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的GCL垂直防滲墻的制備方法，其特征在于，所述的鈉基膨潤土防水毯由兩層土工織物層及兩層土工織物層之間的膨潤土層構(gòu)成，所述的鈉基膨潤土防水毯的克重為3800-4500g/m2。9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的GCL垂直防滲墻的制備方法，其特征在于，所述的可自凝泥漿以質(zhì)量分數(shù)計包括如下組分:膨潤土8-12%，粉質(zhì)粘土30-60%，添加劑8-12%，水占比20-30%。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種GCL垂直防滲墻及其制備方法，其中GCL垂直防滲墻包括垂直防滲墻本體，所述的垂直防滲墻本體外側(cè)固定有鈉基膨潤土防水毯，所述的鈉基膨潤土防水毯包括垂直防滲結(jié)構(gòu)和頂部固定結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的防滲墻滲透系數(shù)低，與土體結(jié)合好，防滲效果好。
【IPC分類】E02D19/18, E02D31/00
【公開號】CN105672365
【申請?zhí)枴緾N201610204661
【發(fā)明人】謝世平, 何順輝, 張健, 謝天任
【申請人】天津中聯(lián)格林科技發(fā)展有限公司
【公開日】2016年6月15日
【申請日】2016年3月31日