论文摘要
随着城镇化和经济技术的发展,垃圾的产生量与日俱增,垃圾处理成为了人们关注的话题。卫生填埋是目前各国处理生活垃圾的主要方法。卫生填埋的主要限制因素是在垃圾填埋过程中会产生大量的渗滤液,由于其颜色深、臭味重,成分复杂,污染物浓度高,一旦发生泄漏,必然会对地下水、地表水以及土壤造成污染。防渗衬层是垃圾填埋场防止渗滤液污染周围环境的重要手段。针对渗沥液的污染防治,填埋场污染控制的最新国标将防渗衬层分为天然粘土、单层人工合成材料和双层人工合成材料3种。单层人工合成材料衬层下和双层人工合成材料第二衬层下均需设置厚度不小于75cm的天然粘土层,且压实后的饱和渗透系数K值与天然粘土衬层相等,均应小于1.0×10-7cm/s。可见,K值小于1.0×10-7cm/s的天然粘土是构成防渗衬层必需的和重要的组成部分。本文从工程实际出发,对马兰黄土,红层粘土,以及将二者以适当比例混合得到的复合粘土进行击实试验和渗透试验,测定土样在最大干密度下的渗透系数,重点分析了各种土样作为垃圾填埋场防渗粘土的可行性,以及红层粘土和黄土混合的合适配比。试验结果表明,黄土的最优含水率为16.8%,最大干密度为1.79g/cm3。马兰黄土无论是天然还是压实状态,其渗透系数均大于1.0×10-7cm/s,不能作为卫生填埋场的防渗粘土；安宁红层粘土的最优含水率为18.7%,最大干密度为1.97g/cm3,压实后的红层粘土渗透系数小于1.0×10-7cm/s,可以作为卫生填埋场的防渗粘土；红层粘土与马兰黄土按1：1配合生成的复合粘土击实后的渗透系数为6.2×10-8cm/s,满足卫生填埋场污染控制标准对防渗粘土的渗透性能要求。当复合土的粘粒含量达到21%时,其渗透系数一般能满足小于1.0×10-7cm/s的要求。试样渗透系数受土样的级配、粘粒含量,矿物成分,微观结构以及土样与渗透液体之间的相互作用等多方面因素的影响。复合粘土能够使黄土地区垃圾填埋场的防渗材料本地化和廉价化。