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摘要：本文结合某磷石膏临时渣场实例，介绍防渗系统设计方案、材料选择、施工工艺和技术要点等方面，以供同类项目借鉴参考。
关键词：磷石膏防渗 设计 施工
中图分类号：S611 文献标识码：A 文章编号：
1前言
随着环保法规的健全和对建设项目环保要求的提高，尾矿库环保防渗问题日益突出。本文结合某磷石膏临时渣场实例，介绍防渗系统设计方案、材料选择、施工工艺和技术要点等方面，以供同类项目借鉴参考。
2工程概况
该工程位于昆明市寻甸县。磷石膏属湿法磷酸工艺生产磷酸的副产品，由于含有游离酸、P2O5和氟等有害物质，属于第II类一般工业固体废物〔1〕。临时渣场采用干堆工艺分层堆放，占地面积约32600m2，总堆高20m，库容35.4万m3，属于五等尾矿库，满足公司0.7年临时堆存要求。工程等级为五等，主要构筑物安全级别五级，抗震基本烈度9度。
3工程难点和重点
3.1根据地质勘查报告结果，在该地段地基存在较厚的软土（泥炭土质），在渣场内存在厚薄不均的黏土、粉质粘土、有机质软土，需要特殊地基处理，满足基础承载力和稳定性要求。
3.2压实土壤渗透系数控制，导流层砾石材料碳酸钙含量控制，导流层施工时保护防渗结构质量是本工程难点。
3.3防渗膜材料质量、焊接及检测，防渗膜与竖向管道连接，亦是本工程难点。
4防渗系统设计和施工质量控制
4.1 防渗系统设计要点〔2〕
防渗系统为单层防渗结构（图1），从下至上为：地下水收集导排系统、基础层、防渗层（含防渗材料及保护材料）、渗滤液收集导排系统。场底的纵、横坡度为1%,粘土层密实度不得小于0.95,渗滤液导流层选用碎石的CaCO3含量不应大于10%，盲沟采用土工布包裹防止淤堵，周边设置锚固沟。库内防渗系统渗透系数小于1×10-7cm/s。
图1-某磷石膏渣库工程防渗系统示意图
4.2防渗材料质量控制
HDPE防渗膜是保证防渗系统质量控制的关键，而目前市场上防渗膜厂家众多，生产工艺技术参差不齐，进场后必须委托具有检测资质的检测单位进行复检，特别注意垂直渗透系数和耐静水压试验指标。
5施工工艺和技术要点
5.1施工工艺
施工准备→清除表土→检查合格→场地整平→检查合格→止水帷幕桩→检查合格→回填1700mm粘土分层压实→检查合格开挖地下水导排盲沟→检查合格→安装透水软管→检查合格→沟内回填公分石检查合格铺设土工格栅→检查合格→300mm压实土壤保护层→检查合格→1.mm厚复合防渗膜→检查合格→安装膜上导水DN100mmHDPE 检查合格→铺设碎石5-20mm →验收、移交。
5.2防渗膜铺设、焊接及检测施工
防渗膜施工工艺：铺设、剪裁→对正、搭齐→压膜定型→擦拭尘土→焊接试验→焊接→检测→修补→复检→验收
5.2.1防渗膜的铺设要点
在防渗膜铺设前绘制防渗膜现场平面施工顺序图，尽可能的减少“T”型和“十”字型的接头，同时保证防渗膜由下而上的焊接。正式施工前必须清理场内的尖锐物品，以免戳伤防渗膜。
5.2.2防渗膜焊接要点
5.2.2.1采用瑞士生产的双缝热合焊接机。
5.2.2.2施工前的准备工作
a、对铺膜后的搭接宽度的检查：HDPE膜焊接接缝搭接长度为100mm。
b、在焊接前，对搭接的200mm左右范围内的膜面进行清理，用湿抹布擦掉灰尘、污物，使这部分保持清洁、干燥。
c、焊接部位不得有划伤、污点、水分、灰尘以及其他妨碍焊接和影响施工质量的杂质。
d、试焊
在正式焊接操作之前，应根据经验先设定设备参数，取300×600mm的小块膜进行试焊。然后在拉伸机上进行焊缝的剪切和剥离试验，如果不低于规定数值，则锁定参数，并以此为据开始正式焊接。否则，要重新确定参数，直到试验合格为止。当温度、风速有较大变化时，亦应及时调整参数，重做试验，以确保用与施工的焊机性能、现场条件、产品质量符合规范要求。试焊成功或失败的评定标准是：
对粘结的焊缝进行剪切和剥离检验时，只能膜被撕坏，不能出现焊口的破坏。
5.2.3 非破环形焊接检测
必须在有监理工程师在场的情况下进行非破坏测试。对所有的接缝和修补的整个长度进行非破坏连续测试，采取空气压力测试法压力测试设备必须包括一个能产生400kPa的空气压力泵、压力管、压力表和压力输入设备。
必须密封测试缝的两边，并在双轨热熔接缝设备产生的空气通道插入一个针头或者一个压力输入设备。空气泵应连接空气输入设备，空气通道必须要有200kPa的压力。空气输入阀应保持关闭，使空气泵不能与这连接。空气通道中的压力必须维持在一个稳定的水平并持续2分钟。在这个期间，如果在针头或其他的地方漏气，承包商在解决问题后必须重新进行测试。到达稳定状态后，空气通道的压力要观察5分钟，并记录最后结果。如果气压下降小于20kPa，位于压力表另一端的接缝口应打开，从而减少压力和检测空气通道的堵塞情况。如果压力不能归零，说明接缝被堵塞，接缝没有能通过非破坏测试。
任何没有能通过非破坏测试的接缝，要重新进行测试，或整个接缝分成几个部分分别进行测试。双轨热熔接缝的任何一部分不能通过非破坏测试将是不合格的，并必须根据技术说明进行修补。
完成了压力测试后，任何在空气通道中暴露的针孔、切割和断面必须进行必要的修补。
5.2.4破坏性焊接检测试验
5.2.4.1 测试频率和位置如下：
测试频率为每一定长度（以设计要求为准）的焊缝取一个样；测试位置在焊接时确定，过热、被污染、焊缝偏移或值得怀疑的位置作为测试位置，监测人员有责任选择测试位置。
5.2.4.2取样程序：
焊接时，在项目监理指定的位置取样，以便在HDPE膜被覆盖前得到试验结果；现场监理给每个试样编号，并在HDPE膜铺设平面图上标明试样的编码和位置。
5.2.4.3修复HDPE膜上所有由于破坏性取样而留下的孔洞，应根据规定进行修补和测试修补的气密性。
5.2.4.4测试：聚6块2.5厘米宽的试块进行上面所规定的撕裂和抗剪强度（各3块）测试：被测试的HDPE膜块应满足抗撕裂和抗剪要求。
5.3 局部处理
5.3.1 十字缝的处理：
实在无法避开十字形接缝的情况下，在接缝处要加一块不小于300×300的补丁。对切除试件的部位，要使补丁的尺寸每边大于切除部分60mm以上。对安装中发现的孔洞，要加盖不小于D=300mm或300mm×300mm的补丁。
5.2.5.2防渗膜缺陷的修补
修补的程序：对随时发现的缺陷部位用特制的白笔标注，并加编号记入工作日记，以免修补时漏掉；修补处的编号规格为B1，B2，B3，B4……连续排列；修补方案应经过项目负责人的认可；修補后应抽样做检漏实验（负压法或电火花法）。
6 防渗系统保护
6.1 在铺焊完的防渗膜上行走时，不得穿硬底鞋，鞋上不得有铁钉、铁掌之类能伤害防渗膜的东西。
6.2在安装操作中及铺焊防渗膜以后，严禁在现场吸烟或使用火柴、打火机和化学溶剂或类似的物品。
6.3在膜上运输时，人力车的金属支腿要用胶皮类柔软材料包覆；汽车运料时，尽量车不上膜；实在需要在膜上行车时，应根据膜下的基层情况采取必要的保护措施：当膜下为符合要求的无石子、密实粘土层时，可允许汽车直行；否则应在膜上加土膜或土工布，并不允许汽车拐急弯。
6.4在膜上卸料时，即使有土工布保护层，也不应使重、硬的物品从高处下落，直接冲击防渗层。
6.5 施工中准备足够的临时沙袋以防止铺设的防渗膜被大风吹起。在大风的情况下，地膜应临时锚固。
7结语
临时渣场的防渗除了要做好膜下的基础工程以外，重点就在于复合防渗膜的施工。防渗膜施工的核心问题就是必须保证施工过程中复合防渗膜的完整性和铺设质量。所以必须按照复合防渗膜的施工技术要求，严格控制焊接和粘接的质量。同时只要避免人为和其他因素对复合防渗膜造成破坏，产生缺陷影响其防渗效果，就能使复合防渗膜的各项性能和和指标满足设计要求，从而施工质量得到保证。
参考文献：
〔1〕《一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准》（GB18599-2001）。
〔2〕《生活垃圾卫生填埋场防渗系统工程技术规范》（CJJ113-2007）。
关键词：磷石膏防渗 设计 施工
中图分类号：S611 文献标识码：A 文章编号：
1前言
随着环保法规的健全和对建设项目环保要求的提高，尾矿库环保防渗问题日益突出。本文结合某磷石膏临时渣场实例，介绍防渗系统设计方案、材料选择、施工工艺和技术要点等方面，以供同类项目借鉴参考。
2工程概况
该工程位于昆明市寻甸县。磷石膏属湿法磷酸工艺生产磷酸的副产品，由于含有游离酸、P2O5和氟等有害物质，属于第II类一般工业固体废物〔1〕。临时渣场采用干堆工艺分层堆放，占地面积约32600m2，总堆高20m，库容35.4万m3，属于五等尾矿库，满足公司0.7年临时堆存要求。工程等级为五等，主要构筑物安全级别五级，抗震基本烈度9度。
3工程难点和重点
3.1根据地质勘查报告结果，在该地段地基存在较厚的软土（泥炭土质），在渣场内存在厚薄不均的黏土、粉质粘土、有机质软土，需要特殊地基处理，满足基础承载力和稳定性要求。
3.2压实土壤渗透系数控制，导流层砾石材料碳酸钙含量控制，导流层施工时保护防渗结构质量是本工程难点。
3.3防渗膜材料质量、焊接及检测，防渗膜与竖向管道连接，亦是本工程难点。
4防渗系统设计和施工质量控制
4.1 防渗系统设计要点〔2〕
防渗系统为单层防渗结构（图1），从下至上为：地下水收集导排系统、基础层、防渗层（含防渗材料及保护材料）、渗滤液收集导排系统。场底的纵、横坡度为1%,粘土层密实度不得小于0.95,渗滤液导流层选用碎石的CaCO3含量不应大于10%，盲沟采用土工布包裹防止淤堵，周边设置锚固沟。库内防渗系统渗透系数小于1×10-7cm/s。
图1-某磷石膏渣库工程防渗系统示意图
4.2防渗材料质量控制
HDPE防渗膜是保证防渗系统质量控制的关键，而目前市场上防渗膜厂家众多，生产工艺技术参差不齐，进场后必须委托具有检测资质的检测单位进行复检，特别注意垂直渗透系数和耐静水压试验指标。
5施工工艺和技术要点
5.1施工工艺
施工准备→清除表土→检查合格→场地整平→检查合格→止水帷幕桩→检查合格→回填1700mm粘土分层压实→检查合格开挖地下水导排盲沟→检查合格→安装透水软管→检查合格→沟内回填公分石检查合格铺设土工格栅→检查合格→300mm压实土壤保护层→检查合格→1.mm厚复合防渗膜→检查合格→安装膜上导水DN100mmHDPE 检查合格→铺设碎石5-20mm →验收、移交。
5.2防渗膜铺设、焊接及检测施工
防渗膜施工工艺：铺设、剪裁→对正、搭齐→压膜定型→擦拭尘土→焊接试验→焊接→检测→修补→复检→验收
5.2.1防渗膜的铺设要点
在防渗膜铺设前绘制防渗膜现场平面施工顺序图，尽可能的减少“T”型和“十”字型的接头，同时保证防渗膜由下而上的焊接。正式施工前必须清理场内的尖锐物品，以免戳伤防渗膜。
5.2.2防渗膜焊接要点
5.2.2.1采用瑞士生产的双缝热合焊接机。
5.2.2.2施工前的准备工作
a、对铺膜后的搭接宽度的检查：HDPE膜焊接接缝搭接长度为100mm。
b、在焊接前，对搭接的200mm左右范围内的膜面进行清理，用湿抹布擦掉灰尘、污物，使这部分保持清洁、干燥。
c、焊接部位不得有划伤、污点、水分、灰尘以及其他妨碍焊接和影响施工质量的杂质。
d、试焊
在正式焊接操作之前，应根据经验先设定设备参数，取300×600mm的小块膜进行试焊。然后在拉伸机上进行焊缝的剪切和剥离试验，如果不低于规定数值，则锁定参数，并以此为据开始正式焊接。否则，要重新确定参数，直到试验合格为止。当温度、风速有较大变化时，亦应及时调整参数，重做试验，以确保用与施工的焊机性能、现场条件、产品质量符合规范要求。试焊成功或失败的评定标准是：
对粘结的焊缝进行剪切和剥离检验时，只能膜被撕坏，不能出现焊口的破坏。
5.2.3 非破环形焊接检测
必须在有监理工程师在场的情况下进行非破坏测试。对所有的接缝和修补的整个长度进行非破坏连续测试，采取空气压力测试法压力测试设备必须包括一个能产生400kPa的空气压力泵、压力管、压力表和压力输入设备。
必须密封测试缝的两边，并在双轨热熔接缝设备产生的空气通道插入一个针头或者一个压力输入设备。空气泵应连接空气输入设备，空气通道必须要有200kPa的压力。空气输入阀应保持关闭，使空气泵不能与这连接。空气通道中的压力必须维持在一个稳定的水平并持续2分钟。在这个期间，如果在针头或其他的地方漏气，承包商在解决问题后必须重新进行测试。到达稳定状态后，空气通道的压力要观察5分钟，并记录最后结果。如果气压下降小于20kPa，位于压力表另一端的接缝口应打开，从而减少压力和检测空气通道的堵塞情况。如果压力不能归零，说明接缝被堵塞，接缝没有能通过非破坏测试。
任何没有能通过非破坏测试的接缝，要重新进行测试，或整个接缝分成几个部分分别进行测试。双轨热熔接缝的任何一部分不能通过非破坏测试将是不合格的，并必须根据技术说明进行修补。
完成了压力测试后，任何在空气通道中暴露的针孔、切割和断面必须进行必要的修补。
5.2.4破坏性焊接检测试验
5.2.4.1 测试频率和位置如下：
测试频率为每一定长度（以设计要求为准）的焊缝取一个样；测试位置在焊接时确定，过热、被污染、焊缝偏移或值得怀疑的位置作为测试位置，监测人员有责任选择测试位置。
5.2.4.2取样程序：
焊接时，在项目监理指定的位置取样，以便在HDPE膜被覆盖前得到试验结果；现场监理给每个试样编号，并在HDPE膜铺设平面图上标明试样的编码和位置。
5.2.4.3修复HDPE膜上所有由于破坏性取样而留下的孔洞，应根据规定进行修补和测试修补的气密性。
5.2.4.4测试：聚6块2.5厘米宽的试块进行上面所规定的撕裂和抗剪强度（各3块）测试：被测试的HDPE膜块应满足抗撕裂和抗剪要求。
5.3 局部处理
5.3.1 十字缝的处理：
实在无法避开十字形接缝的情况下，在接缝处要加一块不小于300×300的补丁。对切除试件的部位，要使补丁的尺寸每边大于切除部分60mm以上。对安装中发现的孔洞，要加盖不小于D=300mm或300mm×300mm的补丁。
5.2.5.2防渗膜缺陷的修补
修补的程序：对随时发现的缺陷部位用特制的白笔标注，并加编号记入工作日记，以免修补时漏掉；修补处的编号规格为B1，B2，B3，B4……连续排列；修补方案应经过项目负责人的认可；修補后应抽样做检漏实验（负压法或电火花法）。
6 防渗系统保护
6.1 在铺焊完的防渗膜上行走时，不得穿硬底鞋，鞋上不得有铁钉、铁掌之类能伤害防渗膜的东西。
6.2在安装操作中及铺焊防渗膜以后，严禁在现场吸烟或使用火柴、打火机和化学溶剂或类似的物品。
6.3在膜上运输时，人力车的金属支腿要用胶皮类柔软材料包覆；汽车运料时，尽量车不上膜；实在需要在膜上行车时，应根据膜下的基层情况采取必要的保护措施：当膜下为符合要求的无石子、密实粘土层时，可允许汽车直行；否则应在膜上加土膜或土工布，并不允许汽车拐急弯。
6.4在膜上卸料时，即使有土工布保护层，也不应使重、硬的物品从高处下落，直接冲击防渗层。
6.5 施工中准备足够的临时沙袋以防止铺设的防渗膜被大风吹起。在大风的情况下，地膜应临时锚固。
7结语
临时渣场的防渗除了要做好膜下的基础工程以外，重点就在于复合防渗膜的施工。防渗膜施工的核心问题就是必须保证施工过程中复合防渗膜的完整性和铺设质量。所以必须按照复合防渗膜的施工技术要求，严格控制焊接和粘接的质量。同时只要避免人为和其他因素对复合防渗膜造成破坏，产生缺陷影响其防渗效果，就能使复合防渗膜的各项性能和和指标满足设计要求，从而施工质量得到保证。
参考文献：
〔1〕《一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准》（GB18599-2001）。
〔2〕《生活垃圾卫生填埋场防渗系统工程技术规范》（CJJ113-2007）。