Page 293 - 《环境工程技术学报》2022年第5期

第 5 期 朱铭珠等：填埋场防渗系统高密度聚乙烯膜漏洞修补技术探析 · 1649 ·

表 2 HDP 膜破损成因汇总 [8,20-21]
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Table 2 Summary of causes of HDPE membrane leakage
漏洞
填埋场运 破损成因 数量 最小漏 最大漏 漏洞
行阶段 占比/ 洞面积/ 洞面积/ 特征
2
2
% cm cm
质量不达标的膜
存在抗刺穿强 面积小、
2 7.90×10 −3 0.30
度、抗拉强度低 数量少
等问题
HDPE膜被锐物
69 0.01 8.03×10 4 隐蔽性强
顶破、刺破
运行前
焊接土工膜时出 面积小、
现脱焊、虚焊或 15 0.10 3.00×10 5 数量多 图 1 运行前焊接修复填埋 场 HDP 膜漏洞
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脱胶
大型机械操作时 Fig.1 Repair of HDPE membrane leaks in landfill by welding
土工膜被施工机 14 0.03 5.00×10 5 漏洞巨大 before the operation
械顶破损伤
漏洞上方环 场 [26 ] 等填埋容量较小的填埋场均采用了该技术。
施工验收阶段进行的防渗
运行期及 运行过程老化 层破损检测工作无法检测 境复杂且难 3.2.2 原位修补技术
封场期 损伤 以精准探测
到此类漏洞
漏洞 3.2.2.1 开挖修补技术
地下水被污染，运行过程的老化损伤也需要重点关 开挖修补技术是指对运行及封场期填埋场产生
的漏洞精准定位后进行焊接修补。该修补技术的难
注。填埋场运行前由于未进行填埋，漏洞修补时的
点为随着填埋介质厚度增加，导致漏洞定位误差大，
施工环境简单，修补也相对容易；而运行及封场后的
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填埋场普遍存在填埋介质深、液位高等诸多原因，此 使得精准定位堆体下防渗 层 HDP 膜的漏洞位置异
时修补较为困难 [22] 。综上所述，填埋场不同运行阶 常困难，会出现由于定位误报导致开挖修补工作难
段的漏洞特征与修补的难易程度不一，需分阶段采 以开展 [27] 。此外，该技术通常需要将定位漏点上方
用不同的技术进行修补。 的堆体挖开后进行修补，然而填埋堆体最高可达十
几 m 深，开挖会破坏周边堆体单元结构的完整，从而
3 填埋场防渗系 统 HDP 膜漏洞修补技术 引起不均匀沉降甚至塌方，存在极大的安全隐患 。
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[28]
3.1 运行前漏洞修补技术 3.2.2.2 灌浆修补技术
填埋场投入运行前防渗系 统 HDP 膜的修补技 灌浆修补技术常应用于混凝土的裂缝修补，长
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术较为简便，大多运用焊接技术（ 图 1）。其中，漏洞 江三峡工程深覆盖层防渗补强和坝体混凝土裂缝补
直径小 于 6 m m 时可采用挤压焊直接修复；漏洞直径 强加固 [29] 、孙家排灌站裂缝修补 [30 ] 与双桥排灌站伸
大 于 6 m m 时，需采用同种材料、同样厚度的防渗膜 缩缝修补 [31 ] 等均运用了该技术。当将该技术运用于
补丁进行焊接修补，补丁尺寸应超过损坏边界处至 修补填埋 场 HDP 膜漏洞时，需要精准定位漏洞位
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少 300 mm，且修补前需将补丁和破损处磨光、清洁 置后在定位漏洞的正上方打钻，当钻头进入卵石层
以保证补丁和膜紧密结合连接； 若 HDP 膜裂口超 一定深度时，通过向钻孔灌入水泥或其他修补材料
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[10]
[9]
过卷材宽度 的 10%，则须用 新 HDP 膜进行替代 。 固化卵石形成保护层，达到修补漏洞的目的（ 图 2） 。
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3.2 运行及封场阶段漏洞修补技术 与开挖修补技术相比，更加便捷快速。但该技术同
3.2.1 异位修补技术 样存在无法精准定位高垃圾堆体下漏洞位置的问
异位修补技术是指将固体废物从填埋场挖掘转 题，且难以控制钻头深度，易 对 HDP 膜造成二次损
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[32]
移到其他符合防渗要求的填埋场（或分区单元）或处 伤，故其应用并不广泛 。
置设施，在原场址进行再治理的技术 [23] 。该技术常 3.2.2.3 电动修补技术
3
用于分区填埋、规模较 小 (总容量小 于 20 万 m ) 电动修补技术最早 由 Darile 等 [11 ] 提出的，该技
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0
且 HDP 膜破损面积大的填埋场。垃圾转场后重做 术通过电动作用将修复材料定向迁移到漏洞处，从
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底部防渗结构，原址可重新进行填埋，但施工量大、 而达到修补的目的。该技术的修补机理为：依据电
成本高且开挖过程中可能会产生臭味、粉尘、沼气 法检测漏洞的原理，在膜上下分别放置正负极，由于
等二次污染 [24] 。桑植县仙娥存量垃圾填埋场 [23] 、居 HDP 膜的高阻特性，电流通路只在漏洞处形成，因
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县湾陈简易垃圾填埋场 [25] 、清流县观音堂垃圾填埋 此带电荷的修复材料颗粒会在电场力的作用下向漏