專利名稱：隔水層的構(gòu)筑方法及其構(gòu)造的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及能有效隔斷由埋置廢棄物產(chǎn)生的有害浸出水和氣體流出到外部環(huán)境和流入地下水中的廢棄物埋置場，更詳細講是涉及由隔水底層、斜面隔水層和終結(jié)蓋構(gòu)筑成的隔水層構(gòu)造。本發(fā)明還涉及隔水層的構(gòu)筑方法。
過去在建造廢棄物埋置場時，作為隔水的施工方法使用了高密度聚乙烯(HDPE)施工法、或土-膨潤土(BENTONITE)施工法、固化處理施工法等，但是在利用上述過去的隔水施工法構(gòu)筑廢棄物埋置場時，從施工和質(zhì)量管理方面看還存在各種各樣的問題。
高密度聚乙烯(HDFE)施工法存在的問題是，在高密度聚乙烯的破損結(jié)合部有有害浸出水泄漏，單純的土-膨潤土施工法是現(xiàn)場的施工相關(guān)系數(shù)比難以調(diào)節(jié)，并難以施工管理，而固化處理施工法則是固化處理層自身長時間地暴露于空氣中，由于熱變形現(xiàn)象而使其質(zhì)量降低，進行埋置狀態(tài)和埋置結(jié)束后，最大的不足之處是，在穩(wěn)定化過程中產(chǎn)生的裂痕(Crack)是根本不能修補和增強的。
為了克服上述技術(shù)中的不足，郝庫利(Hockly)和范德耳斯魯特(Vander Sloot)等人提出了一種所謂“人為的不透水性沉淀物生成法”的新概念-復(fù)合襯里法(Composite Liner)(1989)。
以后，在荷蘭ECN(Energy Research Center)和加拿大WTI(WaterTechnology International Corp.)公司共有的第5502268號美國專利(1996年3月26日)中，提出了一種引入這種概念將廢棄物進行包封的方法(Method for Sealing of a Mass of Waste)。根據(jù)上述專利，形成不溶性沉淀物的試劑可使用(a)Ca(OH)2和MgCO3、(b)Ca(OH)2和MgCO4、(c)Ca(OH)2和MgCO4、(d)CaCl2和NaCO3、(e)CaCl2和KCO3、(f)CaCl2和NaPO4、(g)FeCl2和工業(yè)用渣(Slag)、(h)MgCO3和煉鋼渣等，但該方法僅僅是在實驗室內(nèi)將單純的試劑進行化學(xué)反應(yīng)組合，而且在實際應(yīng)用于廢棄物埋置場的隔水層時，對于適當試劑的代替材料(添加材料)沒有選擇的檢驗證實，在化學(xué)反應(yīng)時隨時間的推移，在生成不透水性沉淀物之前就有浸出水泄漏出，所以實用性欠佳。
因此，本發(fā)明的目的是提供一種隔水層的結(jié)構(gòu)，當由外因在隔水層上產(chǎn)生裂痕有浸出水泄露時，由上層的沸石(ZEOLITE)成分吸附浸出水中的重金屬，膨潤土首先進行膨脹，透水系數(shù)降低，上、下層的添加材料迅速進行化學(xué)反應(yīng)，在裂痕部位生成不透水性的新礦物質(zhì)，可修補隔水層的裂痕，從而改善了對重金屬的吸附能力和隔水能力。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種構(gòu)筑根據(jù)本發(fā)明之隔水層的施工方法。
為了達到上述目的，本發(fā)明隔水層的構(gòu)造特征是由二層隔水底層(1)、斜面隔水層(2)和終結(jié)蓋(3)構(gòu)筑成封閉形，而所述隔水底層由分別具有1×10-7cm/sec以下透水系數(shù)(材齡以28日為基準、K28)的上層(CTL)和下層(CBL)構(gòu)成。
上述隔水層的構(gòu)造特征是，上述上層(CTL)和下層(CBL)是在現(xiàn)場隨手獲得的土，即除巖石和高有機質(zhì)土以外的沙質(zhì)土和粘性土中，添加上層的添加材料(CT)、和下層的添加材料(CB)。
上述隔水層的構(gòu)造特征是，上層添加材料(CT)是由碳酸鈉、表面活性劑、非晶質(zhì)氧化硅、和沸石型膨潤土所構(gòu)成。
上述隔水層的構(gòu)造特征是，下層添加材料(CB)是由氫氧化鈣和其他化學(xué)成分的材料所構(gòu)成。
上述隔水層的構(gòu)造特征是，上述沸石型的膨潤土是與沸石混合的或伴隨沸石的膨潤土，將上層添加材料(CT)全體取作100％時，一般占到25～35％、最好占到30％，膨潤度約為200％，陽離子交換能力一般比膨潤土約高2-4倍。
上述隔水層的構(gòu)造特征是，在需要對地基底盤增強時，在隔水底層(1)和斜面隔水層(2)的下部形成一個整體的支撐層(SLC)。
上述隔水層的構(gòu)造特征是，上述支撐層(SLC)在構(gòu)筑時，相對于現(xiàn)場用土的最大干燥單位重量(γdmax)混合并加固5-15wt％的添加材料(DAST)。
上述隔水層的構(gòu)造特征是，上述上層添加材料(CT)是相對于現(xiàn)場用土的最大干燥單位重量(γdmax)配合8～15wt％，下層添加材料(CB)是相對于現(xiàn)場用土的最大干燥單位重量(γdmax)配合10～20wt％。
上述隔水層的構(gòu)造特征是，上層添加材料(CT)的化學(xué)組成為65～70％的SiO2、10～14％的Al2O3、2.0～3.0％的Fe2O3、0.2～2.0％的CaO、0.2～2.0％的MgO、1.0～3.0％的K2O、3.0～7.0％的Na2O、0.01～1.0％的SO3和3.0～7.0％的不溶性物質(zhì)。
上述隔水層的構(gòu)造特征是，下層添加材料(CB)的化學(xué)組成為5.0～10.0％的SiO2、0.5～5.0％的Al2O3、0.1～2.0％的Fe2O3、60～67％的CaO、2.0～5.0％的MgO、0.1～1.0％的K2O、0.1～1.0％的Na2O、0.1～3.0％的SO3和15～25％的不溶性物質(zhì)。
上述隔水層的構(gòu)造特征是，支撐層添加材料(DAST)的化學(xué)組成為15～18％的SiO2、3～6％的Al2O3、2～4％的Fe2O3、50～60％的CaO、2～5％的MgO、0.1～1.0％的K2O、0.1～1.0％的Na2O、10～15％的SO3和0.5～2％的不溶性物質(zhì)。
據(jù)此，在隔水層產(chǎn)生損傷有浸出水泄露時，沸石型膨潤土首先進行膨脹，填充土顆粒的間隙，從而降低了透水系數(shù)，上層(CTL)或下層(CBL)的添加材料(CT或CB)形成離子化，向下層(CBL)或上層(CTL)移動，按照下列化學(xué)反應(yīng)式，生成不透水性沉淀物方解石(Calcite，CaCO3)和硅酸鹽化合物(nCaO·SiO2·nH2O)，形成保溫部分或埋沒掉土顆粒的空隙。
···根據(jù)本發(fā)明的隔水層構(gòu)筑方法，其特征是由以下階段構(gòu)成對現(xiàn)場或鄰近現(xiàn)場輕易獲得的土實施基本土性試驗的階段；在判斷適宜使用時，進行強固試驗以確定土的最大干燥單位重量和最佳相關(guān)系數(shù)比的階段；對原地基進行平整的階段；判定地基條件是否良好的階段；認為地基條件很好時，將隔水底層和斜面隔水層設(shè)置成二層結(jié)構(gòu)的階段；在預(yù)想到松軟地基可能產(chǎn)生非均勻下沉或地基變形時，在設(shè)置隔水底層和斜面隔水層之前，在原地基和隔水底層及斜面隔水層之間設(shè)置支撐層的階段；在埋置垃圾后，為防止埋置氣體溢散和流水、雨水流入埋置地內(nèi)，和構(gòu)筑上述底層及斜面隔水層的方法一樣，同時實施終結(jié)蓋的階段。
上述方法的特征還在于包括以下階段將埋置場的底部平整到規(guī)定深度的階段；將現(xiàn)場用土粉碎，在堆積一定期間內(nèi)，調(diào)節(jié)現(xiàn)場用土的相關(guān)系數(shù)比的階段將調(diào)節(jié)好相關(guān)系數(shù)比的現(xiàn)場用土和上層添加材料(CT)、下層添加材料(CB)及支撐層添加材料(DAST)分別進行混合攪拌構(gòu)筑成混合土的階段；將各混合土進行過篩作業(yè)去除雜物(篩選)，最后制得上層、下層和支撐層的構(gòu)筑材料的階段；首先將構(gòu)筑的支撐層或下層的材料進行包設(shè)，形成最大30cm以下厚度的強固層的階段；在其上部包設(shè)上層材料進行強固的階段。
以下將參考附圖對本發(fā)明進行更為詳細的說明，其中

圖1是隔水層構(gòu)造的示意圖。
圖2a～圖2e是由隔水層組分形成不溶性沉淀物的化學(xué)反應(yīng)模式圖。
圖3a和3b是利用震動試驗器(Jar-Test)生成不溶性沉淀物試驗的照片。
圖4a～4d是利用丙烯酸模具(ACRYLIC MOLD)再現(xiàn)不溶性沉淀物的顯微鏡攝象照片。
圖5是BCL模型穿孔后透水系數(shù)的測定曲線圖(GRAPH)。
圖6是對不透水性沉淀物進行X-射線衍射分析結(jié)果的曲線圖。
圖7是吸附試驗的模型斷面圖。
圖8a和8b是SDRI設(shè)置及現(xiàn)場透水試驗的照片。
圖9是現(xiàn)場透水試驗(SDRI)結(jié)果的曲線圖。
圖10a～10h是隔水層的施工照片。
對照圖1，本發(fā)明的隔水層結(jié)構(gòu)包括由分別具有1×10-7cm/sec以下透水系數(shù)(材齡以28天為基準、K28)的上層(CTL)和下層(CBL)構(gòu)成的二層隔水底層(1)、斜面隔水層(2)和終結(jié)蓋(3)。
上述上層(CTL)和下層(CBL)是在現(xiàn)場隨手可得的土，即除巖石和高有機質(zhì)土以外的沙質(zhì)土和粘性土(以下稱“現(xiàn)場用土”)中，分別添加一定量的上層添加材料(CT)、下層添加材料(CB)。
上述上層添加材料(CT)是由碳酸鈉、表面活性劑、非晶質(zhì)氧化硅、沸石型膨潤土(Zeolitic Bentonite)構(gòu)成。
上述下層添加材料(CB)是由氫氧化鈣和其他化學(xué)成分的材料構(gòu)成。
上述支撐層的添加材料(DAST)是由氧化鈣和其他化學(xué)成分的材料構(gòu)成。
上述沸石型膨潤土是與沸石混合的或伴隨沸石的膨潤土，將上層添加材料(CT)全部取為100％時，一般占到25～35％、最好占30％，膨潤度約200％，陽離子交換能力(CEC，Cation Exchange Capacity)一般是高于膨潤土2～4倍，具有良好的重金屬吸附能力。
在需要對地基增強時，如圖1所示，支撐層(SLC，Supporting Layerin Composite Liner)全都形成在隔水底層(1)、斜面隔水層(2)的下面。
上述支撐層(SLC)是如下構(gòu)筑的相對于現(xiàn)場用土最大干燥單位重量(γdmax)，混合5～15wt％的支撐層添加材料(DAST)，進行強固。這樣可適當分散作業(yè)用裝備的負重和埋置的負重。
相對于現(xiàn)場用土的最大干燥單位重量(γdmax)，配合約8～15wt％的上層添加材料，約10～20wt％的下層添加材料。
上層添加材料(CT)和下層添加材料(CB)、支撐層的添加材料(DAST)，是由對環(huán)境無害的天然礦物所構(gòu)成，其主要成分如下。表1對于BCL(膨潤土復(fù)合襯里(BENTONITE COMPOSE LINER)；以下稱BLC)隔水層結(jié)構(gòu)的添加材料化學(xué)成分
根據(jù)上述構(gòu)成的本發(fā)明隔水層構(gòu)造，作用如下當隔水層受到損傷而發(fā)生浸出水泄漏狀況時，首先是沸石型膨潤土吸附有害重金屬并進行膨脹，填充土顆粒的間隙，使透水系數(shù)降低。當一部分浸出水通過隔水層時，接著是上層(CTL)或下層(CBL)的添加材料(CT)或(CB)受浸出水作用形成離子化，向下層(CBL)或上層(CTL)移動，通過相互化學(xué)反應(yīng)，如圖2a～圖2e所示，通過(a)初期階段、(b)飽和階段、(c)反應(yīng)階段、(d)終結(jié)階段，形成不透水性沉淀物(Impermeable Precipitation)，填充在顆粒與顆粒之間的間隙中或龜裂部分中，迅速隔斷浸出水的移動，從而有效地隔斷了浸出水流到外部環(huán)境中。此時的化學(xué)反應(yīng)如下·
··按上述過程生成的不溶性沉淀物為方解石(Calcite、CaCO3)和硅酸鹽化合物(nCaO·SiO2·nH2O)，使隔水層的透水系數(shù)降低到1×10-8～1×10-10cm/sec以下，強度隨著材齡天數(shù)逐漸增強，最終構(gòu)筑成穩(wěn)定的隔水層。
本發(fā)明的隔水層構(gòu)造，可根據(jù)圖3～圖9所示試驗得到確認和驗證。實驗1利用震動試驗器的凝集試驗由隔水層的構(gòu)造可形成不透水性沉淀物，為了選定上、下層添加材料的組合，利用圖3a所示的震動試驗器分別將一定量的上層添加材料(CT)和下層添加材料(CB)加入到燒杯中，與水混合后，緩慢攪拌12～24小時，使其發(fā)散，每次取出相同量的上澄液。
為再現(xiàn)離子從上向下移動現(xiàn)象，緩慢攪拌下層添加劑的上澄液，在此過程中加入上層添加材料的上澄液，攪拌的結(jié)果是，經(jīng)過1～2分鐘后，形成圖3b所示的明膠狀沉淀物，然后隨著時間的推移，逐漸變成細微栗米狀的形狀。實驗2為形成不溶性沉淀物制作丙烯酸模具表2使用標準沙的透水實驗結(jié)果
在施工體中使用的丙烯酸模型，雖然具有比韓國訂貨標準沙高的透水性，平均透水系數(shù)為2.21×10-4cm/sec，但如圖4a所示，按重量比，分別在標準沙中混合8％的上層添加材料(CT)和10％的下層添加材料(CB)。制作成施工體時，14天后的透水系數(shù)分別為8.35×10-6cm/sec、1.19×10-5cm/sec，由各材料產(chǎn)生透水系數(shù)的降低效果約達到18～26倍。
為了驗證產(chǎn)生裂痕部位時，利用沿泄漏面形成不透水性沉淀物對裂痕部位的修復(fù)，對制作后經(jīng)過14天具有3.21×10-7cm/sec透水系數(shù)的BCL施工體，在整個上、下層上制作直徑1-3 mm長的穿孔，實施透水試驗。結(jié)果是，直接穿孔后，呈現(xiàn)出2.21×10-2cm/sec很高的透水系數(shù)，但穿孔后經(jīng)過16小時，減少到2.37×10-6cm/sec，穿孔后經(jīng)過48小時，透水系數(shù)降低到4.12×10-7cm/sec(參照圖5)。通過沸石型膨潤土的膨脹和上、下層的化學(xué)反應(yīng)，形成不透水性沉淀物(參照圖4a、4b)，到隔斷泄漏時所用的時間，評價是穿孔后最小時間為24小時。穿孔后經(jīng)過48小時，絕大部分恢復(fù)到穿孔前施工體所具有的最初隔水能力。
對透水試驗結(jié)束的隔水層構(gòu)造施工體中生成的不溶性沉淀物進行掃描顯微鏡分析(SEM)(參照圖4c、4d)、X射線衍射分析(XRD)(參照圖6)，結(jié)果可以確認，是由大量的方解石和硅酸鹽化合物(nCaO·SiO2·nH2O)所構(gòu)成。實驗3土質(zhì)類別的配合比及對力學(xué)特性的改進效果表3根據(jù)本發(fā)明的土質(zhì)類別特性和配合比基準
表4根據(jù)本發(fā)明的施工體制作條件及試驗方法
表5添加材料配合后不同土質(zhì)BCL隔水層構(gòu)造的特性變化
對按照表3土質(zhì)類別特性和配合比的BCL隔水層構(gòu)造的上、下層添加材料(CT、CB)混合制作的施工體，在不同的材齡天數(shù)(7、14和28天)內(nèi)，進行變化水位的透水試驗和測試單側(cè)壓縮強度，結(jié)果如表5所示。作為透水系數(shù)，沙質(zhì)土為9.3×10-8～7.8×10-8cm/sec，粘性土為3.9×10-8～1.9×10-8cm/sec，廢棄物埋置場的隔水層設(shè)施標準在1.0×10-7cm/sec以下，單側(cè)壓縮強度范圍在1.4～23Kg/cm2，根據(jù)埋置負荷和地基條件，強度可以調(diào)節(jié)。
如上述，透水系數(shù)的降低效果表現(xiàn)出上、下層相互化學(xué)反應(yīng)生成不透水性沉淀物填充間隙的效果，如實驗2使用丙烯型制作BCL隔水層構(gòu)造，進行實驗。實驗4利用滲漏測定器(Lysemeter)的BCL隔水層吸附試驗本試驗是為了研究BCL隔水層對通過水的吸附特性，使用在廢棄物埋置場采取的浸出水進行吸附試驗。
本試驗中，使用了丙烯酸模具制作的滲漏測定器(50cm×50cm×50cm)，(參照圖7)在底部鋪敷10cm厚的碎石，在其上依次包設(shè)10cm厚的CB層、CT層和CB層，制作成BCL層。在其上注入水，通過層后，對回收到的浸出水進行化學(xué)分析，對通過前后浸出水性狀進行比較。
注入層模型中的浸出水和通過模型的試料分析結(jié)果示于表6。
表6 隔水層對浸出水的吸附試驗結(jié)果
從試驗結(jié)果可知，浸出水的BOD和COD分別去除了33.3％和28.6％，對SS(Suspended Solid)去除了99.9％。特別是對重金屬，在通過隔水層后，呈現(xiàn)出很高的去除效率，對Cr、Ni、Cu等去除在99％以上，幾乎全部吸附在隔水層內(nèi)。實驗5隔水層構(gòu)造的施工表7在隔水層構(gòu)造現(xiàn)場對采取芯型(Core)施工體的試驗結(jié)果
對于膨潤土復(fù)合襯里法的現(xiàn)場施工，如實驗3中的表3，將粘性土作為現(xiàn)場用土使用，實施2個處所，面積為10m×30m，深度各為1.05m和1.00m。所謂室內(nèi)試驗條件不同，是施工后經(jīng)過14天和28天的隔水層構(gòu)造作為對象，利用芯型(Core)采取機采取現(xiàn)場施工體，以和實驗3中表4相同的條件，實施室內(nèi)試驗，結(jié)果獲得如實驗5中表7的結(jié)果。同樣，對于現(xiàn)場施工的情況，隔水層構(gòu)造如下厚度為30cm～100cm，施工后以28天為基準，透水系數(shù)在1×10-7cm/sec以下，施工后以28天為基準，單側(cè)壓縮強度為1.5～15Kg/cm2，支撐層(SLC)以施工后28天為基準，透水系數(shù)為1×10-7～1×10-8cm/sec，以施工后28天為基準，單側(cè)壓縮強度為10～15Kg/cm2。實驗6隔水層構(gòu)造的現(xiàn)場透水試驗對于隔水層構(gòu)造的現(xiàn)場透水系數(shù)的測定，按照ASTM D 5093-90(Field Measurement of Infiltration Rate Using a Double Ring Infiltrometerwith a Sealed Inner Ring)的規(guī)定，以不同的養(yǎng)護天數(shù)進行養(yǎng)護。如圖8a和圖8b所示，首先挖掘設(shè)置外環(huán)(Outer Ring)用的溝槽(Trench)1.8×1.8m、寬30cm、深40cm，為了在外環(huán)內(nèi)部設(shè)置內(nèi)環(huán)(Inner Ring)，挖掘0.7×0.7m、寬30cm、深30cm的溝槽。從外部組裝制作各環(huán)，插入溝槽后，為防止漏水，填充粉末狀膨潤土。要想從現(xiàn)場測定隔水層構(gòu)造的飽和度，可設(shè)置3個張力器(Tensionmeter)，測定流動水的梯度(hydraulic gradient)，算出透水系數(shù)K(cm/sec)，不同養(yǎng)護天數(shù)的測定結(jié)果如表8所示(參照圖9)。
表8
據(jù)以上的SDRI，對隔水層構(gòu)造的現(xiàn)場透水實驗結(jié)果進行分析，材齡經(jīng)過32天后，透水系數(shù)在1×10-7cm/sec以下，滿足廢棄物埋置場隔水層的設(shè)施標準。
根據(jù)上述本發(fā)明，參照圖10a～圖10h說明隔水層的構(gòu)筑方法。
首先，為使用現(xiàn)場或現(xiàn)場附近易得的土，實施基本土性實驗(S101)。若判定不易使用時，可實施強固試驗，以確定土的最大干燥單位重量和最適宜相關(guān)系數(shù)比(S102)。
在將原地基平整(S103)之后，判斷地基條件是否良好(S104)。地基條件良好時，將隔水底層和斜面隔水層(2)設(shè)置成二層構(gòu)造(S105)。在設(shè)想可能發(fā)生不均勻下沉或地基變形的松軟地基時，在設(shè)置隔水底層和斜面隔水層(2)之前，在原地基和隔水底層(1)及斜面隔水層(2)之間，設(shè)置支撐層(4)(S106)。接著，在埋置垃圾后，為防止埋置氣體散溢和防止流水或灑水流入埋置地內(nèi)，和上述底層及斜面隔水層的構(gòu)筑方法相同，實施加封終結(jié)蓋(3)(S107)。此時，一定注意不要施加過度的沖擊。
根據(jù)上述S105階段，對二層構(gòu)造實施膨潤土復(fù)合襯里構(gòu)造方法時，在如圖10a所示調(diào)整底高(S201)后，如圖10b所示，將預(yù)先確定的現(xiàn)場用土進行粉碎攪拌，調(diào)整現(xiàn)場用土的相關(guān)系數(shù)比(S202)，如圖10c所示，分別使現(xiàn)場用土(母土)和上層添加材料(CT)及下層添加材料(CB)進行混合攪拌，制作混合土(S203)，通過過篩，將各混合土中的雜物除去，通過篩選過程，最后制作成圖10d所示的上層和下層的構(gòu)筑材料(S204)。首先將構(gòu)筑下層的材料進行包設(shè)，加固成最大厚度30cm以下的層(S205)，再在其上部包設(shè)上層材料，以強固結(jié)束(S206)(參照圖10g、圖10h)。
根據(jù)上述S106階段，將下部地基作為支撐層的添加材料(DAST)進行處理，在養(yǎng)護一定期間后，實施下層(CBL)和上層(CTL)的作業(yè)。這時，為了使各層間圓滑附著及誘導(dǎo)相互間的化學(xué)反應(yīng)，在構(gòu)筑完支撐層和下層后，一邊制作格子狀的凹凸面，一邊構(gòu)筑上層(參照圖10e)。
特別是，斜面隔水層和隔水底層的強固，可使用規(guī)定的強固裝備，實施試驗性強固，必須在確定強固輥(Roller)的往復(fù)次數(shù)和移動速度、是否振動后，再實際實施強固工程。這時，難以包設(shè)和強固作業(yè)的斜面部分的強固可用以下方法進行根據(jù)法面設(shè)計時的傾斜角度進行階段調(diào)節(jié)的方法，在內(nèi)面孔(Back Hoe)上安裝特殊制作的強固裝備的強固方法，以及由斜面上側(cè)利用特殊牽引設(shè)備牽引輥子移動的方法等。
當?shù)鼗鶙l件為松軟地基，甚至裝備不能進入時，可將支撐層的添加材料制成液體狀，與原地基土混合，經(jīng)過充分養(yǎng)護后，再實施后續(xù)工程。
如前所述，根據(jù)本發(fā)明隔水層的構(gòu)筑方法及其構(gòu)造，隔水層對有害重金屬具有非常好的吸附能力，即使受到突然沖擊和下沉等損壞時，具有由自身成分形成不透水性沉淀物迅速恢復(fù)隔水性的效果。
進而，可將全國到處分布的沙質(zhì)土和粘性土用作母體材料進行開發(fā)，在工程現(xiàn)場就能有效使用易于獲得的土質(zhì)，根據(jù)現(xiàn)場地基的條件，在良質(zhì)地基時構(gòu)筑成二層，不必擔心不均勻下沉和地基變形等發(fā)生。在如海岸埋置場等松軟地基時，增加支撐層，構(gòu)筑成3層，可增強地基及確保支撐力的功能。通過復(fù)合襯里法設(shè)置，也具有增強固地基變形復(fù)合襯里法功能喪失的效果。
如上所述，對于根據(jù)本發(fā)明實施隔水層的構(gòu)筑方法及其構(gòu)造，只不過是一個實施例而已，本發(fā)明并不僅限于該實施例，也適用于要求有隔水能力的蓮花池等，具有通常知識的任何人，都能進行多樣化的變更實施，只要不脫離以下權(quán)利要求中所要求的本發(fā)明基本精神，都屬于本發(fā)明范圍領(lǐng)域內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種隔水層的構(gòu)造，其特征是由二層隔水底層(1)、斜面隔水層(2)和終結(jié)蓋(3)構(gòu)筑成封閉形，而所述二層隔水底層由分別具有1×10-7cm/sec以下透水系數(shù)(材齡以28天為基準、K28)的上層(CTL)和下層(CBL)構(gòu)成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1記載的隔水層構(gòu)造，其特征是上述上層(CTL)和下層(CBL)是在現(xiàn)場易得土，即除巖石和高有機質(zhì)以外的沙質(zhì)土和粘性土中，分別添加上層的添加材料(CT)、下層的添加材料(CB)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2記載的隔水層構(gòu)造，其特征是上述上層的添加材料(CT)是由碳酸鈉、表面活性劑、非晶質(zhì)氧化硅和砩石型膨潤土構(gòu)成。
4.根據(jù)權(quán)利要求2記載的隔水層構(gòu)造，其特征是上述下層的添加材料(CB)是由氫氧化鈣和其他化學(xué)成分材料構(gòu)成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2記載的隔水層構(gòu)造，其特征是上述沸石型膨潤土是與沸石混合的或伴隨沸石的膨潤土，將上層添加材料(CT)全部取為100％時，一般占到25～35％、最好占到30％，膨潤度約200％，陽離子交換能力一般比膨潤土高2～4倍。
6.根據(jù)權(quán)利要求1記載的隔水層構(gòu)造，其特征是地基需要增強時，在隔水底層(1)和斜面隔水層(2)的下部形成一個支撐層(SLC)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6記載的隔水層構(gòu)造，其特征是上述支撐層(SLC)是如下構(gòu)筑的相對于現(xiàn)場用土的最大干燥單位重量(γdmax)混合強固5～15wt％的支撐層添加材料(DAST)。
8.根據(jù)權(quán)利要求2記載的隔水層構(gòu)造，其特征是相對于現(xiàn)場用土的最大干燥單位重量(γdmax)，配合8～15wt％的上層添加材料(CT)，并相對于現(xiàn)場用土的最大干燥單位重量(γdmax)，配合10～20wt％的下層添加材料(CB)。
9.根據(jù)權(quán)利要求2～4中任一項記載的隔水層構(gòu)造，其特征是上層的添加材料(CT)的化學(xué)組成如下65～70％的SiO2、10～14％的Al2O3、2.0～3.0％的Fe2O3、0.2～2.0％的CaO、0.2～2.0％的MgO、1.0～3.0％的K2O、3.0～7.0％的Na2O、0.01～1.0％的SO3和3.0～7.0％的不溶性物質(zhì)。
10.根據(jù)權(quán)利要求2～4中任一項記載的隔水層構(gòu)造，其特征是下層添加材料(CB)的化學(xué)組成如下5.0～10.0％的SiO2、0.5～5.0％的Al2O3、0.1～2.0％的Fe2O3、60～67％的CaO、2.0～5.0％的MgO、0.1～1.0％的K2O、0.1～1.0％的Na2O、0.1～3.0％的SO3和15～25％的不溶性物質(zhì)。
11.根據(jù)權(quán)利要求6或7記載的隔水層構(gòu)造，其特征是支撐層添加材料(DAST)的化學(xué)組成如下15～18％的SiO2、3～6％的Al2O3、2～4％的Fe2O3、50～60％的CaO、2～5％的MgO、0.1～1.0％的K2O、0.1～1.0％的Na2O、10～15％的SO3和0.5～2％的不溶性物質(zhì)。
12.根據(jù)權(quán)利要求1～3中任一項記載的隔水層構(gòu)造，其特征是在隔水層受到損傷有浸出水泄漏時，首先是沸石型膨潤土進行膨脹，填充土顆粒的間隙，降低透水系數(shù)，上層(CTL)或下層(CBL)的添加材料(CT或CB)形成離子化，向下層(CBL)或上層(CTL)移動，按照下述化學(xué)反應(yīng)，生成不透水性沉淀物方解石(Calcite CaCO3)和硅酸鹽化合物(nCaO·SiO2·nH2O)···。
13.一種隔水層的構(gòu)筑方法，特征是由以下階段構(gòu)成對施工區(qū)域平整土地，為使用現(xiàn)場或現(xiàn)場附近易得土，對其實施基本土性試驗的階段(S101)；判定適宜使用時，實施強固試驗，確定土的最大干燥重量和最佳相關(guān)系數(shù)比的階段(S102)；平整原地基的階段(S103)；判斷地基條件是否良好的階段(S104)；在地基條件良好時，將隔水底層和斜面隔水層(2)設(shè)置成二層結(jié)構(gòu)的階段(S105)；在預(yù)想到有可能不均勻下沉或地基變形的松軟地基時，在設(shè)置隔水底層和斜面隔水層(2)之前，在原地基和隔水底層(1)及斜面隔水層(2)之間設(shè)置支撐層(4)的階段(S106)；埋置垃圾后，為防止埋置氣體散溢和防止流水雨水流入埋置地內(nèi)，與上述底層和斜面隔水層的構(gòu)筑方法相同，實施加封終結(jié)蓋(3)的階段(S107)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13記載的隔水層構(gòu)筑方法，其特征是S105階段包括以下階段現(xiàn)場挖掘階段(S201)；攪拌現(xiàn)場用土，調(diào)節(jié)用土相關(guān)系數(shù)比的階段(S202)；將現(xiàn)場用土分別和上層添加材料(CT)、下層添加材料(CB)、及支撐層添加材料(DAST)進行混合攪，制作混合土的階段(S203)；通過過篩作業(yè)篩選現(xiàn)場用土的階段(S204)；首先將構(gòu)筑的下層材料進行包設(shè)，加固成最大30cm以下厚的層的階段(S205)和在其上部包設(shè)上層材料的強固階段(S206)。
15.根據(jù)權(quán)利要求13或14記載的隔水層構(gòu)筑方法，其特征是在上述S106、S205和S206階段中，為了促進下層(CBL)和上層(CTL)之間圓滑附著和相互間的化學(xué)反應(yīng)，在構(gòu)筑完下層后，形成格子狀的凹凸面，構(gòu)筑上層，而對難以包設(shè)和強固作業(yè)的斜面隔水層的強固，可利用下述方法在內(nèi)面孔上安裝特殊制作的強固裝備的強固方法，或從斜面上側(cè)利用特殊牽引裝備牽引輥子移動的方法。
16.根據(jù)權(quán)利要求13記載的隔水層構(gòu)筑方法，其特征是在S106階段中，當?shù)鼗鶙l件為松軟地基，裝備不能進入時，可將支撐層添加材料制成液體狀，使用水陸兩用型裝備，和原地基土進行混合，經(jīng)充分養(yǎng)護后，再實施后續(xù)工程。
全文摘要
本發(fā)明涉及有效隔斷埋置廢棄物產(chǎn)生的有害浸出水和氣體溢流到外部環(huán)境和流入地下水中的隔水層構(gòu)筑方法及其構(gòu)造。根據(jù)本發(fā)明的隔水層構(gòu)造,其特征是由二層隔水底層(1)、斜面隔水層(2)、和終結(jié)蓋(3)構(gòu)筑成封閉形式,而所述二層隔水底層由分別具有1×10
文檔編號B09B5/00GK1297089SQ0012477
公開日2001年5月30日 申請日期2000年9月14日 優(yōu)先權(quán)日1999年11月17日
發(fā)明者金斗榮, 陳成基, 河憲重 申請人:東亞建設(shè)產(chǎn)業(yè)株式會社