土工織物粘土墊層范文

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摘要：因素在過去10年間，設(shè)計(jì)工程師和環(huán)保部門日益喜歡更多地用土工織物粘土墊層來代替密實(shí)的粘土層。由于它們的低導(dǎo)水率（Kw＜1010m／s）和廉價(jià)的成本常常用在鋪蓋或廢物池的底部，以阻止廢物的擴(kuò)散.......

關(guān)鍵詞：土工織物粘土墊層

1．簡介

因素在過去10年間，設(shè)計(jì)工程師和環(huán)保部門日益喜歡更多地用土工織物粘土墊層來代替密實(shí)的粘土層。由于它們的低導(dǎo)水率（Kw＜1010m／s）和廉價(jià)的成本常常用在鋪蓋或廢物池的底部，以阻止廢物的擴(kuò)散。除了在環(huán)保方面用做廢渣地的墊層外，GCLs還用作運(yùn)輸設(shè)施（公路和鐵路）和巖土工程的環(huán)保隔離帶，諸如：用做防護(hù)層來最大限度地減少在公路交通事故中由于化學(xué)物品的溢出和滲流所造成的地表下污染。GCLs還用做加油站地下油罐的第二防護(hù)層來防止地下水污染，也單獨(dú)用于渠道、池塘或地面蓄水設(shè)施。GCLs之所以如此受重視，源于兩個(gè)因素：

①有關(guān)GCLs材料的特性更詳盡的知識(shí)都可以在大量的現(xiàn)有研究文獻(xiàn)中找到，以年為序，大致歸納如下：關(guān)于GCLs的VSEPA研究會(huì)（1993）。關(guān)于GCLs的國際談?wù)摃?huì)Numberg德國（1994），有關(guān)GCLs試驗(yàn)和應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)的ASTM座談會(huì)，Atlanta；美國（1996）、GeoBento，巴黎，法國（1998）和土工織物及土工膜在GCLs中的應(yīng)用專題討論會(huì)（2000）。另外，大量以土工合成、土工技術(shù)、地質(zhì)環(huán)境雜志和會(huì)議紀(jì)要等為參考，關(guān)于GCLs的論文已經(jīng)出版。

②規(guī)劃、設(shè)計(jì)者信心的增長。

這篇論文將總結(jié)在過去10年間的重要研究發(fā)現(xiàn)。

2．土工合成粘土墊層

GCLs是一薄層鈉質(zhì)或鈣質(zhì)，膨潤土與一層或多層土工合成物構(gòu)成的。土工合成物為土工織物或土工膜。基本的GCLs通過膠、針刺或編織方法同兩面都有土工織物包裹的膨潤土結(jié)合而成。針刺過程可以使上層的土工織物纖維穿過膨潤土和下層土工織物連成一個(gè)整體。穿透底層土工織物的纖維靠自身糾纏和摩擦或通過加熱的方法使它們同底部土工織物層結(jié)合在一起。可能在兩層織物和膨潤土間產(chǎn)生更強(qiáng)的結(jié)合力（用這種方法做的GCLs可叫做熱鎖合GCLs″）；同樣可以用平行的幾行紗線把全部的土工合成織物—膨潤土、合成物縫合在一起。

對(duì)于以土工膜為骨架的GCL，用無污染的膠將膨潤土同土工膜粘在一起，并用敞口的螺旋紡織的土工織層粘在膨潤土外，以便在安裝時(shí)起到保護(hù)作用。由于產(chǎn)品的適應(yīng)性和迅速的革新，不同類型的GCLs的特性可能各不相同，GCLs間最重要的區(qū)別是用在GCLs中膨潤土的形式和礦物成分的差異。例如：粉末狀和顆粒狀；鈉質(zhì)或鈣質(zhì)等等方面的區(qū)別，土工織物類型（例：編織與不編織）或附加土工膜及結(jié)合方法。

GCL的最重要的優(yōu)點(diǎn)是其有限的厚度，適應(yīng)土層或廢渣層下的不均沉降，易安裝和低造價(jià)。另一方面這和有限厚度的隔離層具有以下特性：①對(duì)機(jī)械性意外事件所表現(xiàn)出的弱點(diǎn)；②有限的吸附量；③如果GCLs鋪在不能提供沖淡的礦物或分層之下，可以想象，礦物會(huì)嚴(yán)重流失。甚者，GCLs與其它浸析液水合（而不與純水），膨潤土將表現(xiàn)較小膨脹并降低阻水效果。GCLs的優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)歸納如表1。

表1GCLs的優(yōu)點(diǎn)及缺點(diǎn)。

在GCLs被不斷廣泛應(yīng)用的同時(shí)，它們也正在被深入研究，尤其是對(duì)于它們的水力性質(zhì)和擴(kuò)散性、化學(xué)兼容性、機(jī)械表現(xiàn)性、耐久性和透氣性等方面的研究。

3．導(dǎo)水率、化學(xué)共存性和擴(kuò)散

GCLs的水力學(xué)特性在很大程度上取決于膨潤土的導(dǎo)水率。唯一例外的是結(jié)構(gòu)中含有用線縫合的土工膜的GCLs。總體而言，不同類型土工織物——GCLs的導(dǎo)水系數(shù)大約在2×1012～2×1010m／s間變動(dòng)，取決于采用的界限壓力。GCLs導(dǎo)水系數(shù)的降低是由在較高壓力下形成的較低空隙率而產(chǎn)生的。更重要的是，對(duì)于一個(gè)給定的滲透性的GCLs空隙率與導(dǎo)水系數(shù)（K）之間表現(xiàn)出很強(qiáng)的相互聯(lián)系。