程守信

（中國(guó)有色金屬工業(yè)第六冶金建設(shè)公司，河南 鄭州 450000）

1 工程概況及特點(diǎn)

1.1 廣西平果氧化鋁廠二期赤泥堆場(chǎng)，占地面積約I8 萬(wàn)平方米，堆場(chǎng)初期庫(kù)容約為40萬(wàn)立方米。庫(kù)區(qū)范圍內(nèi)屬溶蝕、剝蝕地貌，溶溝、溶槽、溶洞分布不一，易造成堆場(chǎng)區(qū)地基溶蝕和污水滲漏等工程事故隱患及環(huán)境污染，因此對(duì)地基的防滲性能要求較高。

1.2 由于平果氧化鋁廠一期赤泥堆場(chǎng)防滲層采用粘土作防滲層，從運(yùn)行情況來看局部已出現(xiàn)塌陷及滲漏現(xiàn)象，因此經(jīng)過反復(fù)的論證與實(shí)驗(yàn)，二期赤泥堆場(chǎng)庫(kù)區(qū)防滲層采用國(guó)內(nèi)首創(chuàng)的赤泥—土工膜復(fù)合防滲層。其優(yōu)點(diǎn)有：

1.2.1 利用一期堆場(chǎng)內(nèi)赤泥，增加堆場(chǎng)庫(kù)容。

1.2.2 赤泥—土工膜防滲性能好，耐用性強(qiáng)于粘土。

1.2.3 赤泥固結(jié)成型后的性能較為穩(wěn)定，遇水浸泡具有吸水少、泌水性強(qiáng)的特點(diǎn)，適宜作為防摻層。

1.2.4 赤泥—土工膜防滲較傳統(tǒng)粘土防滲節(jié)省投資，而且節(jié)約粘土。土工膜之間連接采用瑞士ZPR-2I0N1 土工布焊機(jī)連接，施工方法簡(jiǎn)單，社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益非常顯著。

2 防滲層的形式

平果氧化鋁廠二期赤泥堆場(chǎng)分別以排水豎井為中心，半徑30米范圍的防滲層采用改性赤泥—土工布防滲層。其結(jié)構(gòu)層次自上向下依次為：防護(hù)層（50cm 碎石排水層）；上墊層（50cm 改性赤泥）；聚乙烯復(fù)合土工布（二布一膜）；下墊層（50cm 改性赤泥）；支持層（40cm碎石），（改性赤泥即赤泥和石灰攪拌均勻，量比為9:1）。除上述范圍外的防滲層采用純赤泥—土工布防滲層。其結(jié)構(gòu)層次自上向下依次為：防護(hù)層（50cm 碎石排水層）；上墊層（50cm赤泥）；聚乙烯復(fù)合土工布（二布一膜）；下墊層（50cm 赤泥）；支持層（40cm 碎石）。

3 復(fù)合土工布及全自動(dòng)焊機(jī)的性能、特點(diǎn)

赤泥堆場(chǎng)庫(kù)底鋪設(shè)的隔離層選用聚乙烯復(fù)合土工膜 (二布一膜，規(guī)格：150g/m2,0.3mm厚，150g/m2)。復(fù)合土工布是基于疏導(dǎo)與防滲相結(jié)合的理念而形成的防滲材料。其主要作用是通過排水排氣減輕防滲材料所承受的壓力，同時(shí)保護(hù)防滲材料，依據(jù)聚乙烯復(fù)合土工膜的材質(zhì)、施工工藝及施工驗(yàn)收規(guī)范，通過對(duì)國(guó)內(nèi)施工機(jī)具對(duì)比分析，決定在焊接工藝上選用瑞士生產(chǎn)的熱風(fēng)式熱熔焊機(jī)及R342 擠出式手槍塑料焊機(jī)。其工作性好，焊接質(zhì)量可靠穩(wěn)定，施工操作方便簡(jiǎn)單，焊縫較寬易檢測(cè)等特點(diǎn)。

4 赤泥層的施工工藝

4.1 松散赤泥晾曬→第一層攤鋪、整平→碾壓→第二層赤泥攤鋪整平→碾壓→場(chǎng)地清理→土工布焊接施工→第三層赤泥攤鋪整平→碾壓第四層赤泥攤鋪、整平→碾壓→養(yǎng)護(hù)→成型

4.2 根據(jù)原有赤泥遇水浸潤(rùn)試驗(yàn)結(jié)果和翻曬赤泥筑壩經(jīng)驗(yàn)：在適宜含水率范圍內(nèi)的未固結(jié)赤泥碾壓成型干燥后板結(jié)最好，遇水不松散不軟化但開裂大，而含水率為22%左右的松散狀未固結(jié)赤泥碾壓成型后密實(shí)，遇水不松散不軟化裂縫小但整體板結(jié)不理想，表面粗糙不利于士工布的鋪設(shè)。因此，初步確定防滲層實(shí)驗(yàn)第一層和第四層直接用挖掘機(jī)取堆場(chǎng)較干燥赤泥 (含水率約30%)，第二層和第三層應(yīng)在堆場(chǎng)通過機(jī)械翻曬滿足含水率25%、直徑3cm以下松散狀赤泥。

5 PE 復(fù)合土工布的施工工藝

5.1 準(zhǔn)備工作→鋪設(shè)→拼接、焊接→質(zhì)量檢查→回填料

5.2 準(zhǔn)備工作：清除場(chǎng)內(nèi)有礙PE 復(fù)合土工布施工的材料，下基層做到無(wú)松散、無(wú)積水、無(wú)尖刺物?；鶎悠秸?，碾壓密實(shí)。

5.3 PE 復(fù)合土工布的鋪設(shè)

用經(jīng)偉儀投射幾條與壩軸線垂直的直線，并用灰線標(biāo)識(shí)出來，作為土工布鋪設(shè)的邊緣依據(jù)。鋪設(shè)時(shí)壩坡面土工膜由上到下鋪設(shè)，水平鋪蓋自坡腳向庫(kù)中心豎井鋪設(shè)。PE 復(fù)合土工布鋪設(shè)時(shí)注意張弛適度，土工布間形成的結(jié)點(diǎn)應(yīng)為T 字形，不得做成十字型。士工布要求與下基層結(jié)合面務(wù)必吻合平整。

5.4 PE 復(fù)合土工面的拼接、焊接

5.4.1 第一幅土工布鋪好后，將第二幅順流水方向鋪在第一幅布下，調(diào)整兩幅布焊接邊緣的走向，使之約有7.5cm 搭接寬度，橫向焊縫間錯(cuò)位的尺寸應(yīng)大于或等于500mm。在焊機(jī)運(yùn)行方向鋪設(shè)寬為300mm 的長(zhǎng)條型橡膠皮墊以便焊機(jī)運(yùn)行順暢，焊接質(zhì)量穩(wěn)定可靠。對(duì)留邊不齊的需進(jìn)行修剪，布有摺皺處需展平。

5.4.2 PE 復(fù)合土工布每次焊接前用兩條15cm×200cm 土工膜進(jìn)行焊接實(shí)驗(yàn)，根據(jù)當(dāng)天的天氣情況及材質(zhì)差異調(diào)整焊機(jī)的速度、溫度，防止焊接面燒焦或熔合不牢。焊接時(shí)需3-4 人配合。焊機(jī)滾壓將塑膜焊成兩條寬為1cm的焊線。焊機(jī)操作人員隨時(shí)觀察焊接質(zhì)量，根據(jù)環(huán)境溫度的變化調(diào)整焊接溫度和行走速度。T 字形接頭、漏焊、焊穿處采用母材補(bǔ)疤，補(bǔ)疤的尺寸為300×300mm，疤的直角修圓。焊接過程中，必須及時(shí)將已發(fā)現(xiàn)破損的PE 土工膜裁掉，并用熱熔擠壓法焊牢。

5.4.3 焊接完畢織物的縫合采用GH9-2手提封包機(jī)縫全或用A、B 膠粘合，連接面要求松緊適度、自然平順，確保膜與織物聯(lián)合受力。

5.4.4 土工膜端部固定:首端土工膜 (長(zhǎng)140cm)埋于倒梯形槽內(nèi)(上口為250cm，下口為150cm，高為50cm)，用C10 砼回填固端。為適應(yīng)地基變形，在固端回填厚300mm 赤泥保護(hù)層。

5.4 質(zhì)量檢查

焊接完畢，應(yīng)及時(shí)對(duì)全部焊縫、焊縫結(jié)點(diǎn)、破損修補(bǔ)部位、漏焊和虛焊的補(bǔ)焊部位進(jìn)行檢測(cè):即進(jìn)行外觀檢查，看兩條焊縫是否清晰、透明、無(wú)夾渣、氣泡、漏點(diǎn)、熔點(diǎn)或焊縫跑邊等。然后對(duì)雙縫充氣長(zhǎng)度為30～60米，雙焊縫間充氣壓力達(dá)到0.15～0.2MPPa，保持1～5 分鐘，壓力無(wú)明顯下降即為合格；也可采取打壓灌注有色水觀察焊縫處有無(wú)有色水漏。最后實(shí)驗(yàn)試驗(yàn)，焊縫抗拉強(qiáng)度不小于母材抗拉強(qiáng)度。

5.5 回填料保護(hù)：土工布施工完畢后，在機(jī)械運(yùn)行線路上先鋪設(shè)一層厚25cm赤泥層保護(hù)土工布不被損壞，同時(shí)避免尖刺物刺破土工布。對(duì)赤泥(改性赤泥)施工縫處作如下處理:碾壓好的赤泥防滲層留出高250mm，寬1000mm的臺(tái)階，加強(qiáng)該部位的灑水、養(yǎng)護(hù)，并用松散赤泥覆蓋300mm，以保護(hù)土工布和已施工完的防滲層，接搓部位施工時(shí)先將松散赤泥層去掉，用推土機(jī)表面推毛，該部位增加1-2 遍的碾壓遍數(shù)。土工布的鋪設(shè)與焊接是一個(gè)關(guān)鍵過程，直接關(guān)系土工布的防滲效果，因此施工全過程應(yīng)嚴(yán)格按水利部頒發(fā)的《聚乙烯(PE)土工膜防滲工程技術(shù)規(guī)范》SL/T231-98 規(guī)范進(jìn)行施工。

6 結(jié)束語(yǔ)

赤泥—土工布在赤泥堆場(chǎng)防滲層的應(yīng)用，是利用“三廢”擴(kuò)大堆場(chǎng)庫(kù)容、加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)的成功范例，但目前我國(guó)在該領(lǐng)域起步較晚，尚沒有完善成形的施工驗(yàn)收規(guī)范，也沒有自成系統(tǒng)。因此，需要我們?cè)诓粩嗟膶?shí)踐中摸索、總結(jié)，結(jié)合工程實(shí)際情況和現(xiàn)有發(fā)展水平因地制宜地使用。

[1]南相莉,張廷安,劉燕,豆志河,趙秋月,蔣孝麗.我國(guó)主要赤泥種類及其對(duì)環(huán)境的影響[J].過程工程學(xué)報(bào).2009-06-15.