土工合成材料在城市固体垃圾填埋场中的应用

土工合成材料在城市固体垃圾填埋场中的应用王俊奇，，王钊’，颜月霞2，周正兵’(I武汉大学土木工程学院，武汉430072;2.石家庄铁道学院，石家庄050043摘要:对一系列新型化工产品—土工合成材料在城市固体垃圾填埋场中的应用，特别对其中土工织物(GT)、土工膜(GM)、土工合成材料粘土垫(GCL)、土工网(GN)、土工复合材料(GC)以及土工泡沫(GF)等在填理场衬垫、封盖系统中的应用作了全面的总结，详尽地分析了各种材料的主要用途。关.词:岩土工程;土工合成材料;城市固体垃圾(MSW);填埋场中圈分类号:TU531.7文献标识码:AAbstract:applicationsofgacAyndatics，suchasgeotextile,geomembmnoe,geosymhecaclaylinerandgeofoam(GF),eresummmriwd.9heyarcusedtoaltaspectsofIandfillaslinersandcovers.Thedevil.Keywon如:gmtechnicalengineering;geosyntheics;municipal以砂.sate(MSW);Imdfill(GCL),gamma(GN),geocompasite(GC)mm.urilimtian叮geosyn山stiesisintroducedin1引盲城市化是世界发展的必然趋势，发达国家城市人口已占全国的70%一80%,我国城市人口也接近30%`,随之面临的就是城市固体垃圾的处置间题，如何避免随意倾倒的垃圾占据宝贵的耕地资源，污染地表水和地下水，造成环境和生态恶化，这关系到一个城市乃至一个国家的可持续发展。因此以环保的理念正确处置固体垃圾成为环境和岩土工作者共同的研究课题。土工合成材料的出现被誉为岩土工程发展的一次重大革命，它使得城市固体垃圾卫生填埋成为可能。城市固体垃圾(有害或无害)目前的处理方式主要有堆填法、焚烧法，发醉堆肥处理法及新一代热解气化处理法堆填仍是最为经济的处置方式，特别是对于有空地可用的国家。土工合成材料是指以人工合成的聚合物等为原料，制成的各种类型产品，置于土体表面或土中，与土相互作用发挥其特定功能，目前已广泛用于垃圾填埋场。其在固体垃圾填埋场中的应用类型及功能大致如下土工膜(Geomhrane,GM):防渗;土工织物(Geatextile,GT):反滤、隔离、排水、排气、加筋、防护;土1合成材料枯土垫(G-syntheticClayLiner.GCC防渗;土工网(Gannet,GN)和土工复合材料(Geocomposile,GC:排水、排气;土工格栅(C-grid,“):加筋;土工管(包以土工织物)(G-pip,,GP):排水;土工网垫(Geomat):植草防护并绿化;土工泡沫(Geofoan,):用作封盖。下面结合城市垃圾填埋场衬垫系统和封盖系统的构造.对土工合成材料在其中的主要应用作一介绍。2填埋场衬垫系统和封盖系统2.1规章要求美国1976年修订的联邦法规(ResourceConservationandRecoveryAct,RCRA)的规定40，由环保局(PEA)具体管理，其条款称为40CFR(CodeofFederalRegaletion)，对垃圾填埋场的设计针对有害垃圾和无害垃圾作出具体规定阻。有害垃圾场要满足RCRA子章C的要求。无害垃圾有两类，城市固体垃圾(MSW)和工业垃圾，msw填埋场符合子章D规则，工业垃圾则未明确。(1)无害垃圾规章要求子章D的无害垃圾衬垫系统的最低技术要求见图Is,由下向上的组成为:①准备的地基土层;②压实粘土层(CCL);③土工膜GM，和CCL构成复合衬垫;④沥滤液收集层;⑤沥滤液排泄系统，即开孔的管网，置于沥滤液收集层中。村垫系统卜的最大沥波液水头必须小于30cm,⑥置于沥滤液收集排泄系统上的过滤土层对于封盖系统，规章要求最后一层垃圾堆填后一年内封盖须施工完毕。RCRA子章D要求通过填埋场最终封盖的渗漏量必须小于通过衬垫系统的漆漏量(40CFR258.60),EPA收稿日期:签金项目作者简介:2002-09-20;修订日期:2002-12-02水利部科技推广中心资助项目(编号:00437201000081)王俊奇(1971一)，男〔汉族)，山西朔州人，讲师，博士生2003年第3期工程勘察GeoteehnicalInresAgation&Surveying7万方数据O晓琅肥二份」以即袖芜L.薄日为mk,.XW_CM}K15'.其它压75币n书土(吕)衬盈层meatAM]x.}4.日oh45fdm衬协成-Xio'-u日.汽、.一1山.蕊它O.Smm排气层(如濡贾〕2.2封盖系统构造EPA建议的无害垃圾封盖结构如图3.，为一多层系统，由下到上主要包括以下三