垃圾填埋场的建设是世界上许多国家处理城市固体垃圾的主要途径。目前,我国90%以上的城市垃圾处理采用填埋技术。应该说,我国垃圾填埋场数量众多,但真正符合卫生填埋标准的垃圾填埋场数量很少。许多已建成的垃圾填埋场仍存在垃圾过滤液污染水源、土壤和沼气溢出污染空气等问题。
垃圾填埋法的主要工艺是在垃圾堆和表面之间设置防渗层。为保证防渗层的有效工作,完整的防渗结构一般包括保护层、渗滤液排水层、地下水排水层。防渗层使用的防渗材料主要包括高密度聚乙烯薄膜、无纺布、天然粘土和膨润土防水材料。高密度聚乙烯薄膜具有防渗性好、耐腐蚀性强、不易老化等优点,但沉降不均匀、耐穿刺性差,单层高密度聚乙烯薄膜防渗层一般易泄漏,安全系数低。
为了提高防渗层的可靠性,复合防渗层的使用也在增加。膨润土防水毯出现前,复合防水层一般包括1层土工膜、2层无纺布和500~1000mm厚的压实粘土层。但膨润土防水毯出现后,有取代压实粘土层的倾向。
与压实粘土层相比,膨润土防水毯具有以下优点:一是施工简单,不需要重型设备,大大降低了缺乏优质粘土的地区粘土的运输量;二是由于厚度薄,减少了垃圾填埋空间的消耗;第三,其承受不均匀沉降的能力远远大于压实粘土层。一般来说,压实粘土的允许拉伸应变小于1%,而膨润土防水毯的允许拉伸应变高达8%;第四,抗冻融和干湿循环能力更好。一般来说,当压实粘土长期干燥时,会产生大量裂缝,增加其渗透性。这一过程是不可逆转的。经过多次干湿冻融循环,膨润土防水毯的防水性不受影响。与大多数常用的防渗材料相比,膨润土防水毯的施工要简单得多。然而,这并不是说膨润土防水毯的施工没有要求。为了达到预期的防水效果,有几个问题需要注意:覆盖层。
膨胀土的防水机理决定了它只能在封闭的约束空间内发挥防水作用,约束力越大,防水效果越好,因此覆盖层必须有一定的厚度要求。根据数据,膨润土防水层推荐的最小覆盖层厚度为152mm。考虑到膨润土防水毯具有一定的自约束能力,我们认为其覆盖层厚度最好不小于100mm。在约束力方面,目前国内应用存在误解。在部分工程应用中,既有单位土壤质量要求,又有防水层厚度要求。事实上,当土壤性能与单位积累质量相同时,防水层越薄,施工完成后的防水性能越好。在施工过程中,膨润土防水毯的尺寸不能满足时,可采用搭接方法。一般来说,搭接宽度不小于100mm。如果基础较软,则容易增加搭接宽度。
原则上,简单的破裂不影响膨润土防水毯的防水性能,但如果泄漏不同,为了谨慎,最好局部修复破裂部位。