首页 理论教育GCL在工程中的应用案例一览

GCL在工程中的应用案例一览

【摘要】:GCL复合垂直防渗墙施工图,如图10-2-18所示。(二)GCL用于环境修复工程案例项目背景实验区选在排土场西南侧边坡,长75m,宽20m,面积为1500m2。本项目最终选择双层无纺布型GCL作为隔离防渗层以隔绝地下水。所用GCL为抗冻融能力优异的单位面积质量为4500g/m2的针刺粉末型GCL。

(一)GCL复合垂直防渗屏障技术应用工程案例

①项目背景:天津市某区垃圾填埋场原为坑塘,2006年前后开始填埋生活垃圾,该垃圾场未按照无害化垃圾填埋标准进行建设,未采取任何防渗、导排、导气措施,属于非正规垃圾填埋场。

②项目规模:沿垃圾场四周建造长约1500m,深度约15m,宽≥600mm的GCL复合垂直防渗屏障,下部进入隔水层深度≥1.2m。

③质量目标:GCL复合防渗屏障渗透系数≤1×10-7cm/s,满足环保防渗要求。

GCL复合垂直防渗墙施工图,如图10-2-18所示。

图10-2-18 GCL复合垂直防渗墙施工图

GCL复合垂直防渗屏障技术通过解决GCL垂直方向平直下放、材料连接等一系列难题,将GCL引入垂直防渗领域,使其与常规垂直防渗墙组成复合垂直防渗屏障,解决了现有技术存在的防渗等级低、化学兼容性差、施工难度大等缺点。实际工程案例表明:该技术方案施工简单,防渗性能优异,适用于污染场地防渗等级要求较高的工程,是一种可靠和先进的技术方案。

(二)GCL用于环境修复工程案例(某铜矿环境修复示范工程项目)

(1)项目背景

实验区选在排土场西南侧边坡,长75m,宽20m,面积为1500m2。坡面起伏不平,坡度为55°~60°,表面浮石较多,边坡不稳定,局部区域有冲沟,土层粒径不均匀,质地较为松散,整个实验区内几乎无植物生长。实验区现状见图10-2-19。

实验区pH平均值为4.96,pH的分布范围为2.4~6.7,土壤呈酸性。实验区有效铜含量均值为87.88mg/kg,有效铅为46.49mg/kg,有效锌为32.65mg/kg,重金属活性浓度较高。

图10-2-19 排土场生态修复实验区范围

(2)治理目标

防止雨水冲刷排土场,形成含重金属污染物的酸性水体,随地表径流污染附近河流。恢复植被正常周年循环生长。

(3)治理技术

采用专利技术环境修复专用防水毯(ZL201520219902.4)作为主要材料,利用其GCL层起到防渗、隔离、吸附、交换的效果,利用其植物营养生长层为植物生长提供持久养分支持,从而达到治理目标。图10-2-20为环境修复专用防水毯结构示意图。辅助技术:喷播技术、植物种类筛选。

图10-2-20 环境修复专用防水毯结构示意图

GCL中的膨润土为天然材料,植物根系可以穿过GCL,也可以在膨润土中生长,GCL不会阻隔植物与土地之间的联系。营养层以秸秆、蛭石和复合肥为主,厚度为3~6cm,养料根据种植的植物种类进行科学配比,为植物在恶劣的气候条件下提供生长条件,达到修复绿化效果。经过多年的连续监测及与其他技术对比,环境修复专用防水毯示范区植物长势最好,各项监控指标符合设计要求,为类似生态修复项目提供一种可靠的产品。治理效果如图10-2-21所示。

图10-2-21 城门山铜矿环境修复示范工程

(三)GCL用于公路防冻胀工程案例(内蒙古自治区某高速公路项目)

本项目为内蒙古自治区在建公路,该路段地下水位较高,为防止地下水对道路产生冻胀破坏,需要对地下水导排和隔离。为起到更好的导排效果,路基设置有碎石层以导排地下水。在此工况下,铺设土工膜极容易被路基中的碎石刺穿,失去防渗作用。本项目最终选择双层无纺布型GCL作为隔离防渗层以隔绝地下水。

双层无纺布型GCL为公路专用增强型GCL产品,底层无纺布不仅能够提升产品抗穿刺性能,适应路基不平整的工况条件,同时由于无纺布具有优异的导排性能,底层无纺布可导排地下水,提升工程质量。双层无纺布,上下无纺布单位面积质量都为270g/m2,编织布单位面积质量为125g/m2,产品单位面积质量为5500g/m2,为保证防渗效果,膨润土使用颗粒+粉末双层铺设,提升产品遇水初始阶段的防渗性能。

公路专用增强型GCL现场铺设,如图10-2-22所示。

图10-2-22 公路专用增强型GCL现场铺设

(四)GCL用于渠道防渗案例(哈尔滨市某渠道示范工程)

项目背景:哈尔滨市某灌区于1949年投入生产,是多年的老灌区,灌溉面积1.0万亩,后经1964年、1974年、1981年三次整顿配套设计和1984年灌区二期规划,设计灌溉面积5.5万亩,因引水条件恶化和工程年久失修等原因,现状提水灌溉面积仅2.70万亩。灌区所有渠系均无衬砌,为半填半挖宽浅式土质渠道,渠系有效利用系数低于0.6,田间有效利用系数0.85。

实施:结合水利部科技推广计划项目“土工合成材料膨润土垫在深季节冻土区渠道防渗工程中的推广应用”,在该灌区八支渠0+000~1+400段采用GCL试验示范工程,结构形式为“GCL+8cm预制砼板”,设计渠段全长1400m,建设试验示范工程面积10731m2。渠道底宽2.0m,设计水深0.64m、渠深1.25m,边坡系数1∶1.5,渠道纵坡1/6000。所用GCL为抗冻融能力优异的单位面积质量为4500g/m2的针刺粉末型GCL。

图10-2-23 渠道断面结构图

图10-2-24 施工现场

图10-2-25 工程运行情况