由于礦山工業(yè)的發(fā)展．選礦規(guī)模逐年增加，相應需要建設大型的尾礦庫與之配套。我國尾礦庫一般都建設在山谷中，具有庫面積大、庫容大、工程投資小的特點。對于需要進行全面防滲的尾礦庫，由于山谷面積大，地形復雜，粘土和混凝土等傳統(tǒng)材料造價高、施工難度大、周期長，已逐漸被土工膜所替代。近年來，土工膜防滲技術已廣泛應用于有色、黑色、黃金和化工行業(yè)．在治理重金屬尾礦庫、冶煉渣場、赤泥庫、錳渣庫、磷石膏庫和巖溶庫等相關固廢堆存場地的污染時起著至關重要的作用。
1土工膜材料
土工膜．它是以高分子聚合物為基本原料制成的一種防滲材料．分為均質型和復合型兩種：土工膜是以塑料薄膜作為防滲基材，與無紡布復合而成的土工防滲材料，它的防滲性能主要取決于塑料薄膜的防滲性能．由于其造價低、施工簡單，在尾礦庫防滲要求不是特別高的工程中應用，適用廣泛，但也同時存在宜老化、抗穿刺能力不強等特點。目前。國內(nèi)外防滲應用的塑料薄膜，主要有聚氯乙烯(PVC)和聚乙烯(PE)、EVA(乙烯／醋酸乙烯共聚物)，隧道應用中還有設計使用ECB(乙烯乙酸乙烯改性瀝青共混土工膜)的，它們是一種高分子化學柔性材料，比重較小，延伸性較強，適應變形能力高，耐腐蝕，耐低溫，抗凍性能好。
HDPE土工膜是一種均質柔性防水材料，在尾礦庫工程中，有很強的適應性、耐久性和安全性，在防滲要求較高的尾礦庫工程中均運用了此種防滲材料，運行效果好，其主要特性如下：
(1)具有很高的防滲系數(shù)卜一般水蒸汽滲透系數(shù)≤1×10‘139·cⅡl／(cm2·s·Pa)1；
(2)具有良好的耐熱性和耐寒性，其使用環(huán)境溫度為高溫110℃、低溫一70℃；
(3)具有很好的化學穩(wěn)定性，能抗強酸、堿、油的腐蝕，是好的防腐材料：
(4)具有很高的抗張力強度．使它具有很高的抗拉強度能滿足高標準工程項目需要；
(5)具有很強的耐候性，有很強的抗老化性能，能長時間裸露使用而保持原來的性能：
(6)有很強的抗拉強度與斷裂伸長率，使HDPE土工膜能夠在各種不同的惡劣地質與氣候條件下使用，適應地質不均勻沉降應變力強。
2施工方法
2．1鋪設前的準備
土工膜鋪設前應保證鋪設面符合設計要求和質量安全要求．在鋪設之前可以對尾礦堆積壩進行仔細考察。土工膜及焊條的材料和質量應符合設計要求和有關標準的規(guī)定。與鋪設無關的人員不得進入施工現(xiàn)場。所有進入土工膜施工現(xiàn)場人員佩戴出入證，穿對土工膜無損傷的鞋子，進入現(xiàn)場任何人不得吸煙。在土工材料上，所有工具必須輕拿輕放，不得扔摔或重放．嚴禁熱工具與土工膜接接觸。土工膜施工完畢必須注意成品保護。材料在裝卸、搬運過程中不得使用任何可能對材料造成機械損傷的器具．如拉動、抬起或卷起．不容許一些不受控制的展開方法，輕拿輕放?，F(xiàn)場的處理：平整現(xiàn)場的地面，使其表面平整，壓密實，地表面沒有凹凸物，沒有大的石塊、鐵絲鋼絲等硬質的東西，防
止刺壞防滲膜。填埋場的四周挖出40×40的錨固溝，為防滲膜在填埋場兩邊的錨固做準備。2．2鋪設將準備鋪設的防滲膜卷材在空地展平，按預定方案裁剪成需要的形狀。在鋪膜過程中要避免人為的損壞，應平順、貼實、盡量減少褶皺，合理的選擇鋪設方向，盡可能減少接縫受
力，合理布局每片材料的位置．力求接縫最少。平整的地面上鋪膜，合理計算、選擇最佳鋪膜方式(以減少焊接縫數(shù)量節(jié)約材料為標準)在鋪膜過程中要避免人為的損，相鄰膜焊接縫錯位按“丁”字形鋪設。此外鋪膜時注意預留出防滲膜的變形伸縮量．一般預留伸放量1。4％．根據(jù)具體場地實際情況確定，以防止在基礎變形時防滲膜被壓力撕裂。所有外露的土工膜必須立刻用沙袋或其他重物壓緊，以防止土工膜被風吹起或拉出周邊錨固溝。
2．3焊接
焊接縫合氣候條件：焊接縫合所需要的氣候條件為大氣溫度在4—40℃之間；干燥條件．特別是沒有降水或別的過多水分如霧或露水：風速不大于每小時4級。土工膜膜塊在焊接前必須重疊15cm，膜塊必須調(diào)整好以使接縫盡量減少褶皺和成“魚嘴”的可能。在焊接縫合之前縫合區(qū)域在縫合之前必須進
行清理以確保清潔并沒有水、灰塵、雜物或任何碎屑。土工膜膜塊焊接縫合應重疊7．5cm，縫合區(qū)域在縫合之前必須進行清理以確保該區(qū)域清潔且沒有水、灰塵、垃圾或任何碎屑。熱氣裝置只能用于土工膜模塊的加熱粘結．注意不要損壞土工膜，磨光也不應該損壞土工膜。焊條必須保持清潔和干燥。
2．4平臺節(jié)點細部做法
在坡使用軟梯．用熱熔焊機自上而順坡焊接．焊接至平臺處時，人為的把設備提起來，對于1：3—1：2坡來講，此時凹進臺階里面的土工膜能被提到與焊機以前所走的焊接軌道同一條線上．應該來講此時臺階處土工膜能被順利焊接過去，不會存在修補的情況。這樣完成整個長度上焊接時，再回來用沙袋把土工膜壓進平臺上錨固槽里面(坡底端膜沒有固定)，再用卵石把膜在平臺上錨固槽里錨固。
從上往下焊接時．在焊到平臺處時，停止焊接。在平臺外的焊縫焊完時．在平臺出把土工膜壓入錨固槽內(nèi)，接縫暴露出來。用熱風槍把兩片土工膜搭接部位吹接在一起。用砂輪機及砂紙打毛(1．5mm以上)．倒角度45。(擠壓焊機焊接時，因為膜表面有一層氧化層．待焊接土工膜都要進行打毛．倒角后最大厚度可磨0．5mm左右。且膜上有極小的凹凸不均，可增加擠出熔料接觸面積．使焊接效果更好)，用擠壓焊機擠焊條接此處，處理完畢。焊接土工膜在焊接過程中，為了防止膜在鋪設后被大風等刮起產(chǎn)生移位，則采用邊鋪設邊焊接壓固依次推進。焊
接前．先將土工膜預留搭焊接面擦拭干凈；焊膜機滾輪應擦拭干凈．先試樣焊接調(diào)整好設備．方可進行焊接。焊接時，始終保持焊機勻速前進。待焊縫完全冷卻后再進行焊縫檢查試驗。直到焊縫符合要求為止。
2．5修補
鋪設過程中．任何有缺陷或破壞和非破壞性實驗的土工膜都應該修復．以免影響整體的防滲效果。小洞應由擠出焊修復，如果洞大于6mm，應打補丁。剝離應用補丁修復，如果剝離在斜坡上有一個很尖的末端、則在打補丁之前須切成圓形。需要打補丁的土工膜表面應提前修復磨光、清潔。折疊的土工膜應重新鋪設打補丁的接焊位置應和斜坡平行，而不是交叉。補丁應由同樣的土工膜組成，并切成圓型或橢圓形，其大小應超過缺陷邊緣至少15cm。所有的補丁都應該具有與原土工膜相同的厚度．幾乎所有的補丁應在放置到土工膜之前用打磨機
把頂部邊緣削平。修復時所有的表面都應該保持清潔和干燥。
對每一個修復位置都應該進行非破壞性測試，且做好記錄。填埋場四周的錨固．封邊埋固采用錨固溝錨固．錨固溝要求離施工平面40cm開溝．溝寬40cm，溝深40cm，將膜拉入溝內(nèi)成U字型．用沙袋或混凝土結構將溝固定。
3尾礦庫工程中土工膜防滲需特別注意的幾個問題
3．1基礎處理
由于尾礦庫在設置了土工膜后，在雨季時由于地下水的變化．會在膜下產(chǎn)生一定壓力水頭，容易導致土工膜倒伏，故需對膜下的地基進行相應的處理。特別是南方有很多地區(qū)尾礦庫．庫區(qū)有巖溶等復雜構造，首先宜對巖溶、泉眼等構造進行封堵處理．并在膜下設置一定厚度的排滲層，必要時設置通氣管。
3．2分層施工與嵌固齒槽
由于尾礦庫建設工程中．一般具有較長的服務年限。如土工膜防滲層一次性施工至最終標高前期投入較大，同時尾礦庫上部暴露在尾礦覆蓋以外的部分防滲層容易破損老化，增加了運行管理的難度．故根據(jù)服務年限和上升速度，一般一次施工至一定標高．后期根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模，逐期進行加高。在各分層需布置齒槽，齒槽用于嵌固施工在山坡的土工膜，同時對土工膜邊緣進行保護：其結構大樣可如圖2所示。
3．3與構筑物搭接處理
對于防滲層與庫內(nèi)其他防洪構筑物相接觸的部位處理時．一般可在施工土工膜時，將土工膜伸入構筑物基礎的混凝土墊層或用混凝土連接其墊層中．深入長度不小于20cm。
4結束語
土工膜具有施工周期短，施工簡易，維修方便，投資成本低．多重保護，環(huán)保防滲效果好等特點，完全符合填埋場的設計需求。土工膜具有良好的耐熱性和耐寒性?；瘜W穩(wěn)定性好，具有較高的剛性和韌性，抗老化和耐腐蝕性能強，機械拉伸強度好．具有很好的介電性能．耐環(huán)境應力開裂性能較好。廣泛用于垃圾填埋場和尾礦庫等堆存固體廢棄物的場所，對于減小庫區(qū)地下水污染有極其重要的作用。鑒于尾礦庫土工膜防滲問題對于尾礦處理的重要性，因此，研究這個課題具有非常重要的現(xiàn)實意義。
參考文獻
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作者簡介：陶東良(1983一)，本科，工程師，主要從事水工專業(yè)工作。
