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第1章 填埋场与污染场地防污屏障 1

1.1 基本概念 1

1.1.1 水平防污屏障 1

1.1.2 垂直防污屏障 3

1.2 功能定位 10

1.3 常见问题 11

1.3.1 防污屏障的性能 11

1.3.2 防污屏障性能的评价方法 11

参考文献 12

第2章 防污屏障的工作环境 14

2.1 渗沥液的性质 14

2.1.1 渗沥液的来源 14

2.1.2 渗沥液的特性 15

2.2 渗沥液的水头高度和变化 16

2.3 工作的压力和温度 17

2.4 影响衬垫质量的其他因素 18

参考文献 20

第3章 防污屏障构成与基本性质 21

3.1 填埋场衬垫系统 21

3.1.1 填埋场衬垫的组成材料 21

3.1.2 填埋场衬垫结构的发展概况 22

3.1.3 生活垃圾填埋场衬垫系统设计标准 24

3.2 黏土的防渗和防污性能 30

3.2.1 渗透性试验 30

3.2.2 渗透性的影响因素 31

3.3 土工膜的防渗和防污性能 39

3.3.1 土工膜的组成和厚度 40

3.3.2 各种土工膜在填埋场中的使用 40

3.4 复合衬垫（土工膜＋黏土）接触面对防渗和防污性能的影响 42

参考文献 43

第4章 防污屏障的劣化与老化 45

4.1 黏土材料与渗沥液的化学相容性 45

4.1.1 渗沥液对黏土材料渗透系数的影响 45

4.1.2 化学相容性的机理 50

4.1.3 渗沥液作用下黏土材料渗透系数的计算 55

4.2 黏土裂隙对防污性能的影响 56

4.2.1 黏土裂隙在上覆垃圾体压力下的闭合规律 57

4.2.2 黏土裂隙的闭合对防污性能的影响 63

4.3 土工膜的老化 66

4.3.1 HDPE土工膜降解过程 67

4.3.2 影响氧化降解的因素 68

4.3.3 模拟衬垫老化试验 69

4.3.4 HDPE土工膜老化的评价 71

4.3.5 国产HDPE土工膜情况 71

参考文献 74

第5章 防污屏障的击穿及服役年限 78

5.1 污染物迁移规律 78

5.1.1 对流作用 78

5.1.2 分子扩散作用 79

5.1.3 机械弥散作用 79

5.1.4 吸附作用 80

5.2 防污屏障的击穿问题 81

5.2.1 渗沥液的污染过程 81

5.2.2 防污屏障击穿问题的研究现状 83

5.3 击穿的概念 84

5.4 指示污染物及判断标准 85

5.4.1 多种污染物击穿过程的比较计算 86

5.4.2 多种污染物击穿过程的土工离心机试验 92

5.5 不同类型防污屏障的服役年限 97

5.5.1 压实黏土单层防污屏障服役年限计算 99

5.5.2 HDPE土工膜单层防污屏障服役年限计算 101

5.5.3 HDPE土工膜双层防污屏障服役年限计算 102

5.6 防污屏障服役年限的简化计算方法 103

5.6.1 污染物运移解析解 103

5.6.2 压实黏土单层防污屏障服役年限的简化计算公式 104

5.6.3 复合防污屏障服役年限的简化计算公式 105

参考文献 109

第6章 防污屏障可持续防控措施 112

6.1 基于起始水力梯度的长寿命防渗系统 112

6.1.1 基于有效孔径探讨饱和黏土起始水力梯度机理 112

6.1.2 起始水力梯度对填埋场长期服役性的影响 121

6.2 土-膨润土垂直防渗墙的优化构建技术 124

6.2.1 回填材料的渗透系数随掺量的变化 128

6.2.2 回填材料的渗透系数随孔隙率的变化 129

6.2.3 回填材料的孔隙率随掺量的变化 130

6.2.4 回填材料的压缩系数随掺量的变化 130

6.2.5 最优掺量概念的提出及其理论分析 131

6.3 工程应用和实例 137

参考文献 144

第7章 土-膨润土防渗墙设计 148

7.1 设计要点 149

7.2 现场调查和地下水模型 151

7.2.1 水文地质调查 152

7.2.2 岩土工程勘察 152

7.2.3 地下水模型 154

7.3 防渗墙设计 154

7.3.1 防渗墙几何尺寸的确定 156

7.3.2 防渗墙建设引发的周围地表变形和回填应力影响 162

7.3.3 施工中泥浆沟槽的稳定性 165

7.4 护壁膨润土泥浆配比设计 169

7.4.1 泥浆密度 170

7.4.2 泥浆黏度 171

7.4.3 泥浆凝胶强度 171

7.4.4 泥浆滤液损失 172

7.4.5 膨润土泥浆用水 172

7.4.6 护壁泥浆的相容性 173

7.5 填筑材料配比设计 173

7.5.1 填筑材料制备 173

7.5.2 填筑材料渗透性测试 175

7.5.3 填筑材料的长期相容性 175

7.6 泥浆沟防渗墙的总体渗透性 176

7.7 其他设计考虑事项 177

7.7.1 墙体贯穿 177

7.7.2 防渗墙和覆盖的交界面处理 177

7.7.3 防止脱水 179

7.7.4 防止表面荷载 179

7.7.5 防止可能的地下破坏 179

7.7.6 施工泥沙侵入和冲刷控制 179

参考文献 179

第8章 土-膨润土防渗墙施工 182

8.1 施工材料 183

8.1.1 膨润土 183

8.1.2 水 183

8.1.3 膨润土泥浆 183

8.1.4 添加剂 187

8.1.5 回填料 187

8.2 施工设备 189

8.2.1 泥浆沟开挖设备 189

8.2.2 泥浆搅拌站 191

8.2.3 回填料混合和回填 193

8.3 泥浆沟防渗墙施工 193

8.3.1 泥浆沟开挖 193

8.3.2 护壁泥浆放置 194

8.3.3 防渗墙墙底嵌入深度 196

8.3.4 沟底清理 197

8.3.5 回填料混合 197

8.3.6 回填料回填 198

8.4 施工质量控制和质量保证 201

8.4.1 膨润土 201

8.4.2 水 201

8.4.3 泥浆性质 201

8.4.4 沟槽连续性和墙底嵌入深度 202

8.4.5 回填料制备 203

8.4.6 开挖深度和回填剖面量测 203

8.4.7 竣工图和竣工文档 205

8.5 质量控制测试仪器 206

8.6 试样采集与测试 206

8.6.1 试样采集 206

8.6.2 湿体试样采集 206

8.6.3 湿体试样渗透试验 207

8.7 临时和永久顶盖 208

8.8 文档和防渗墙验收 212

参考文献 214

第9章 水泥-膨润土防渗墙 216

9.1 水泥-膨润土防渗墙概况 217

9.2 水泥-膨润土防渗墙施工所需的材料 218

9.2.1 材料选择 218

9.2.2 材料规范书 223

9.3 设计依据 227

9.3.1 水泥-膨润土混合料配比设计 227

9.3.2 水泥-膨润土混合料的渗透性 228

9.3.3 水泥-膨润土混合料的强度 229

9.3.4 实践意义 229

9.4 施工考虑 230

9.4.1 混合料制备 230

9.4.2 沟槽开挖 231

9.4.3 墙体连续性 231

9.4.4 板块分段施工 233

9.4.5 板块段或沟槽中的浆料损失 235

9.4.6 干燥与收缩 236

9.5 施工实施规范 237

9.5.1 水泥-膨润土防渗墙施工顺序 237

9.5.2 设备要求 238

9.5.3 施工工作平台 238

9.5.4 沟槽开挖 238

9.5.5 开挖沟槽的底部处理 240

9.5.6 水泥-膨润土防渗墙的顶部处理 242

9.5.7 清场 242

9.6 施工质量控制 243

9.7 水泥-膨润土防渗墙的现场性能 245

9.7.1 美国的现场性能经验 245

9.7.2 英国的现场性能经验 246

9.7.3 影响防渗墙现场性能的因素 246

9.8 土-膨润土与水泥-膨润土防渗墙的比较 248

9.8.1 两种方法的一般描述 248

9.8.2 设计考虑 249

9.8.3 施工材料与方法 250

9.8.4 防渗墙性能 251

9.8.5 目前趋势 252

9.8.6 总结与结论 254

参考文献 255

第10章 土-水泥-膨润土防渗墙 257

10.1 施工方法介绍 257

10.1.1 开挖和回填 257

10.1.2 土-水泥-膨润土回填料混合 259

10.2 设计考虑要点 261

10.2.1 土-水泥-膨润土配比设计 261

10.2.2 土-水泥-膨润土防渗墙材料的取样与测试 262

10.2.3 土-水泥-膨润土防渗墙的强度 264

10.2.4 土-水泥-膨润土防渗墙的渗透性 266

10.3 施工考虑事项 269

10.3.1 沟槽开挖 269

10.3.2 回填料混合 271

10.3.3 回填料放置 271

10.3.4 回填料性质 272

10.4 实际工程应用 274

10.5 工程案例分析——一个大深度土-水泥-膨润土防渗墙项目 276

10.5.1 场地介绍 276

10.5.2 防渗墙设计 277

10.5.3 施工前的模拟性研究 277

10.5.4 施工 279

10.5.5 土-水泥-膨润土回填料湿试样的室内测试 281

10.5.6 对系统渗透性的评估 282

10.5.7 案例小结 285

10.6 土-水泥-膨润土防渗墙总结 286

参考文献 286