尾礦庫(kù)工程中土工膜防滲需注意的問(wèn)題

近年來(lái)，土工膜防滲技術(shù)已廣泛應(yīng)用于有色、黑色、黃金和化工行業(yè)，在治理重 金屬尾礦庫(kù)、冶煉渣場(chǎng)、赤泥庫(kù)、錳渣庫(kù)、磷石膏庫(kù)和巖溶庫(kù)等相關(guān)固廢堆存場(chǎng)地的污染時(shí)起著至關(guān)重要的作用。所以土工膜的施工也是需要特別的注意，在這里我們說(shuō)說(shuō)尾礦庫(kù)工程中土工膜防滲需特別注意的幾個(gè)問(wèn)題：

1、基礎(chǔ)處理

由于尾礦庫(kù)在設(shè)置了土工膜后，在雨季時(shí)由于地下水的變化，會(huì)在膜下產(chǎn)生一定壓力水頭，容易導(dǎo)致土工膜倒伏，故需對(duì)膜下的地基進(jìn)行相應(yīng)的處理。特別是南方有很多地區(qū)尾礦庫(kù)，庫(kù)區(qū)有巖溶等復(fù)雜構(gòu)造，首先宜對(duì)巖溶、泉眼等構(gòu)造進(jìn)  行封堵處理。并在膜下設(shè)置一定厚度的排滲層。必要時(shí)設(shè)置通氣管。

2、分層施工與嵌固齒槽

由于尾礦庫(kù)建設(shè)工程中，一般具有較長(zhǎng)的服務(wù)年限。如土工膜防滲層一次性施工至蕞終標(biāo)高前期投入較大，同時(shí)尾礦庫(kù)上部暴露在尾礦覆蓋以外的部分防滲層容 易破損老化，增加了運(yùn)行管理的難度，故根據(jù)服務(wù)年限和上升速度，一般一次施 工至一定標(biāo)高，后期根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模，逐期進(jìn)行加高。在各分層需布置齒槽，齒槽用于嵌固施工在山坡的土工膜，同時(shí)對(duì)土工膜邊緣進(jìn)行保護(hù)；

3、與構(gòu)筑物搭接處理

對(duì)于防滲層與庫(kù)內(nèi)其他防洪構(gòu)筑物相接觸的部位處理時(shí)，一般可在施工土工膜 時(shí)，將土工膜伸入構(gòu)筑物基礎(chǔ)的混凝土墊層或用混凝土連接其墊層中，深入長(zhǎng)度不小于20cm。

HDPE土工膜在高溫環(huán)境下能用幾年？

HDPE土工膜為高分子聚合物，主要由96% ～97. 5%的聚乙烯樹(shù)脂和2%～3%的炭黑組成。HDPE膜可能由于氧化、抽提、紫外和受熱等導(dǎo)致降解。在眾多因素中，聚合物的氧化被認(rèn)為是重要的降解機(jī)制。隨著氧化過(guò)程的進(jìn)行，聚合物中的鏈發(fā)生斷裂，導(dǎo)致土工膜的物理和機(jī)械特性下降，蕞終導(dǎo)致HDPE土工膜失去其穩(wěn)定的防滲性能。為了限制土工膜的降解，通常在HDPE生產(chǎn)過(guò)程中加入0.2-0.5%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))穩(wěn)定劑(扛氧化劑)。

目前，HDPE的氧化降解主要采用1個(gè)三級(jí)降解模型進(jìn)行評(píng)估。根據(jù)該模型，HDPE膜的使用壽命由3個(gè)階段的總時(shí)間所決定。弟一階段為扛氧化劑消耗階段，第二階段為聚合物降解所需要的誘導(dǎo)時(shí)間，第三階段為氧化降解至膜性能失效的時(shí)間。HDPE的扛氧化劑消耗速率隨著溫度的升高而成指數(shù)式增長(zhǎng)。例如，Hsuan和Koerner的加速老化試驗(yàn)結(jié)果表明:在20℃條件下，HDPE膜的弟一階段持續(xù)時(shí)間為200～215年;而oweＲK等的研究表明，在55℃條件下，浸入滲濾液中的HDPE膜的弟一階段的持續(xù)時(shí)間大約只有3年。ＲoweＲK等還通過(guò)模擬實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn):20℃條件下，HDPE土工膜完成弟一階段的降解需要130年;而在60℃條件下，只需要6年。因此，隨著溫度的增加，HDPE膜氧化弟一階段的周期會(huì)縮短，從而使得HDPE的整體使用壽命相應(yīng)縮短。

復(fù)合土工膜應(yīng)用于水庫(kù)防滲在我國(guó)現(xiàn)狀

復(fù)合土工膜是將土工膜和土工織物復(fù)合在一起的一種不透水的材料，積聚了土工膜和土工織物的優(yōu)點(diǎn)。復(fù)合土工膜是用聚乙烯或聚氯釔烯的增強(qiáng)改性，壓延成膜與滌綸針戳土工布熱合而成，具有質(zhì)輕、抗拉、抗頂破 、延展性能好、變形模量大、耐老化、防滲性能好、造價(jià)低等特點(diǎn)，是一種理想的防滲材料。

我國(guó)對(duì)于復(fù)合土工膜的應(yīng)用開(kāi)始于二十世紀(jì)六、七十年代，起步雖然晚但發(fā)展迅速。發(fā)展至今，復(fù)合土工膜已經(jīng)廣泛應(yīng)用于我國(guó)各個(gè)類(lèi)型的水利工程和巖土工程中，并在大量的防滲工程中取得了顯著而優(yōu)異的成績(jī)，許多專(zhuān)家學(xué)者對(duì)復(fù)合土工膜防滲也做了較多的研究，但是由于研究工作起步較晚，研究深度較國(guó)外還有一定的差距。國(guó)內(nèi)對(duì)復(fù)合土工膜防滲也做了一些實(shí)驗(yàn)，例如天津大學(xué)吳景海的滲透試驗(yàn)以及河海大學(xué)的巖土所試驗(yàn)等。

西安石貶峪水庫(kù)20世紀(jì)60年代已建成，該水庫(kù)多年來(lái)屢屢發(fā)生裂縫和塌坑等問(wèn)題，不能正常蓄水運(yùn)行，水庫(kù)原為瀝青混凝土面板(斜墻)防滲，壩高85m ，由于面板下面作為面板基底的堆石不均勻變形問(wèn)題，多次修復(fù)仍未起到效果，最后采用在表面加一薄層混凝土予以保護(hù)，在面板上鋪筑一層復(fù)合土工膜的防滲方案，復(fù)合土工膜接縫采用粘結(jié)的方式，已經(jīng)很好地解決了約40年未能解決的問(wèn)題，現(xiàn)已運(yùn)行5年，蓄水70多m。這說(shuō)明復(fù)合土工膜下的基底做好體工程為原瀝青混凝土面板作基底)，對(duì)確保防滲作用非常有效。