1 工程概况

　　本工程垃圾填埋场主要分为填埋库区、渗滤液处理区、填埋场管理区，场地部分为原状土(残积土)，底部为石灰岩，其余为砂质黏土回填料，基本已固结。填埋库区主要施工内容包括土方工程、防渗结构、渗滤液排渗管网等。其中，防渗结构可有效防止固体废弃物渗滤液渗入土壤，避免污染地下水;排渗管网可使渗滤液顺利进入处理区，经处理后排放。

　　2 防渗结构设计

　　填埋库区防渗结构断面如图1所示，垃圾坝边坡底部与填埋库区连接处防渗结构断面如图2所示，在防渗结构上部设有渗滤液排渗管网、排气管网、排水管网等结构。该防渗结构属于采用膨润土垫+HDPE土工膜(以下简称土工膜)+压实防渗黏土的新型复合防渗衬垫系统，渗透率较单层土工膜防渗结构小近4个数量级，较土工膜+压实防渗黏土的复合防渗衬垫系统小约1个数量级，防渗效果较好。

　　图1 填埋库区防渗结构断面  

　　3 施工工艺

　　防渗结构主要施工工艺流程为:地基处理→骨料摊铺→无纺土工布铺设→黏性土防渗层铺设→膨润土垫铺设→土工膜铺设→无纺土工布铺设→骨料摊铺→土工滤网铺设，其中土工膜铺设为最主要工序，其施工质量决定整个防渗结构的防渗效果。

　　图2 边坡底部与填埋库区连接处防渗结构断面  

　　3.1 膨润土垫铺设

　　膨润土垫由纳米级天然钠基膨润土颗粒和相应的外加剂混合均匀，经特殊工艺制成。铺设完成后，膨润土颗粒遇水体积可膨胀15～17倍，形成水分子难以穿透的致密胶体隔膜结构，从而达到防渗目的。单块膨润土垫长30m、宽6m，密度为4 810g/m²。膨润土垫在施工前应进行质量、强度、膨胀系数、吸水量、渗透系数、蒙脱石含量等技术指标检验，应选择连续晴天施工，铺设基底不得有尖锐物体，铺设完成后须用土工膜或防水油布覆盖。

　　3.1.1 铺设要点

　　1)铺设应平顺，并贴紧基底层，接缝排列方向平行于最大坡度线，使接缝美观且受力小。严格控制膨润土垫搭接宽度，横、纵向搭接宽度均为(0.3±0.05)m。

　　2)可在重力作用下自坡顶向下自由打开膨润土垫，一般需18～20名工人同时作业。

　　3)在倾斜的表面铺设时，须通过锚固沟固定，重叠部分须垂直于底部进行安装。

　　4)在搭接区域表面放置膨润土粉，放置宽度为0.15m，用量为0.45kg/m，应重点检查用量。

　　5)膨润土垫表面禁止重力设备行驶，避免造成损伤。

　　6)铺设过程中如果膨润土垫受到损坏，将备用膨润土垫作为补丁，覆盖在损坏区域，且四周应超出损坏区域0.3m。放置补丁前，须在损坏区域四周放置膨润土搭接粉，使补丁与原膨润土垫连接牢固。

　　3.1.2 铺设问题及解决措施

　　1)膨润土垫跨管沟处理膨润土垫须紧贴黏性土防渗层，经过深度不同、用于安装渗滤液管的管沟时，易形成鼓包，从而使土工膜形成空鼓。为此，遇到管沟和其他不水平处时，裁剪膨润土垫后分别铺设，然后搭接牢固。

　　2)雨季施工处理9—12月为当地雨季，为避免雨季施工的影响，及时验收膨润土垫，并及时铺设土工膜进行覆盖保护。

　　3.2 土工膜铺设

　　按设计和规范要求选择合适的土工膜，密度、强度、抗氧化能力、毛糙高度等技术指标应满足要求。本工程使用的土工膜厚1.5mm、宽6.5m，对其进行编码登记，按计划用量使用美工刀裁剪。裁剪前先测量尺寸，逐片编号后标注。

　　土工膜铺设包括场底铺设和边坡铺设，铺设前对支持层进行验收，要求无其他杂物，且1m²平整度误差<30mm。施工人员按预设顺序铺设，并注意自然展开，避免发生因强拉伸造成的材料变形过大，进而出现皱折等损坏材料性能的情况。土工膜应在自然松弛状态下与保护层紧贴，不得出现褶皱、悬空。为避免环境温度变化引起的热胀冷缩造成土工膜破坏，一般留约3%的伸缩量。2片纵向平行的土工膜头、尾部不能对齐，应为搭接，如图3所示，这样能有效分散较集中的焊缝，层差式焊缝对增强焊缝强度有利。在渗滤液排渗管穿越坝体位置，土工膜包封搭接如图4所示。

　　图3 土工膜错开及搭接示意  

　　图4 土工膜包封搭接示意  

　　所有设备和工具禁止存放在土工膜表面，避免损坏土工膜。土工膜铺设完成后，须人工查验其表面是否存在破洞损坏，确保覆盖面内无孔洞。施工边坡时还应注意以下问题。

　　1)坡上铺设土工膜时，应在坡顶自由打开。土工膜拖拉时各部分受力应均衡，避免损伤。

　　2)2片土工膜之间的搭接通常应使土工膜长边方向平行于最大坡度线，即顺坡度纵向排列，由上至下铺设，铺设方向不应与坡线相交。

　　3)应使土工膜与坡脚线平行，坡脚线与水平接缝的距离≥6m。

　　3.3 土工膜焊接

　　土工膜铺设完成后应在当天完成焊接，主要焊接方法包括热熔焊接和挤压焊接。大面积铺设的土工膜主要采用双轨热熔焊接机焊接;在热熔焊接无法实施、修复或覆盖的位置采用单轨挤压焊接机焊接。

　　3.3.1 试焊

　　土工膜正式焊接前须在现场进行试焊，使用切样刀在试焊部位随机切取4个250mm×150mm(长×宽)样品。须在与正式焊接相同的周围环境温度、湿度、风速等条件下进行试焊，当实际环境参数发生较大变化时，重复试焊，以确保结果的准确性。对样品进行拉力试验，检测撕裂强度和剪切强度，确认合格后正式焊接。

　　3.3.2 热熔焊接工艺要求

　　土工膜焊接接缝留100～120mm宽搭接区，对接缝300mm范围内的土工膜表面进行清理，保持干燥、清洁。设定正确的速度、滚轮压力及焊接温度，以获得良好的焊接质量和强度，须保证焊接处滚轮压痕肉眼可见。接缝处如出现少量挤出料现象，表示焊接温度合适;接缝处如出现熔融物过多的现象，表示滚轮压力过大或焊接温度过高。

　　3.3.3 挤压焊接工艺要求

　　搭接宽度≥80mm，接缝位置土工膜应松紧适中、平整。使用盘磨机清除土工膜接缝表面的氧化物，打磨成粗糙表面。手提焊枪对中接缝进行焊接，土工膜在焊接处须熔为整体，不得出现漏焊、虚焊或超量焊。如果焊接时停止挤压>3min，再次焊接前通过低热挤压的方式清洁焊接设备≥1min。

　　应在土工膜上方环境温度(非接触测量)为5～40℃时进行焊接，对于不能1次焊接完成的接缝，在第2次焊接开始前，须将搭接处磨平打毛，且搭接长度>50mm。使用热吹风机连接相邻土工膜的过程中不应损坏土工膜。

　　3.3.4 检测工艺

　　1)气压检测由于热熔焊接形成双轨焊缝，焊缝具有中间预留气腔的特征，故应采用气压检测设备进行焊缝强度和气密性检测。整条焊缝施工完成后，将焊缝中间预留气腔两端封堵，通过气压检测设备使气腔加压至0.2～0.25MPa，维持1～3min，气压无明显下降视为合格(允许减压为最大压力的10%)。打开一端气腔，气压表归零视为合格。

　　2)真空检测由于挤压焊接形成单轨焊缝，故应采用真空检测设备进行检测，在待检焊缝部位直接施加负压，当真空罩内气压达25～35kPa时，焊缝不出现泄漏现象视为合格。

　　3)电火花测试与真空检测效果相似，主要用于地形复杂的位置，须在挤压焊缝中预埋1条0.5mm细铜线，采用15～30kV高压脉冲性电源探头在距焊缝10～30mm高度处探扫，火花束分散视为合格，火花束集中表明该部位存在焊接缺陷。

　　3.3.5 焊接修补主要方法

　　不能通过非破坏式或破坏式检测的土工膜须进行修补，根据实际情况和需要，对于长度>50mm的撕裂，须粘贴大于最大半径100mm的贴片进行修补;对于长度≤50mm的撕裂或针孔，可通过挤压焊接修补，修补土工膜孔洞时，各方向至少超出孔洞边缘150cm;通过覆盖修补边缘外露的焊缝。修补位置须提前打磨，并确保表面干燥、干净。

　　3.3.6 焊接问题及解决措施

　　1)细铜线埋设土工膜修补时须埋设细铜线，用于后期质量检测，现场施工人员通常易遗漏该项工序，须加强现场监督。

　　2)空鼓现象土工膜焊接时易出现空鼓现象，须裁剪后修补。

　　4 结语

　　1)须根据现场地质条件和周围环境选择合适的垃圾填埋场防渗结构形式，本工程采用膨润土垫+土工膜+压实防渗黏土的复合防渗衬垫系统，防渗效果良好。

　　2)确保土工膜铺设和焊接质量是保证防渗效果的关键，须采取严格的质量控制措施。

　　3)大面积土工膜采用双轨热熔焊接机焊接，焊接后进行气压检测;在热熔焊接无法实施、修复或覆盖的位置采用单轨挤压焊接机焊接，焊接后进行真空检测。