浅谈堆场渗漏防治措施
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关键词：堆场渗漏；防治措施
Abstract: This article yard leakage prevention measures simple introduction.Keywords: yard leakage; prevention measures.
中图分类号：TL372+.2文献标识码：A文章编号：2095-2104(2013)
堆场工程的防渗形式可分为：水平防渗体系和垂直防渗体系。防渗帷幕等垂向构筑防渗体属于垂直防渗体系；水平向铺设的防渗体，通称为水平防渗体系。
一、库区水平防渗设计
对于水平防渗体系，底部防渗结构称“防渗层”。其结构形式多样，根据防渗结构和材料情况，主要有以下几种：
（1）纯压实粘土防渗层
（2）单膜衬里防渗系统
（3）双膜衬里防渗系统
防渗层的防渗功能是通过铺设不透水性或低渗透性材料来实现的，如土工膜、压实粘土或结合使用等。设置防渗层的目的是为了有效地防止浸出液渗漏。由于重力效应，浸出液在一定地水力梯度作用下侧向流向集水井，并进入排水管，从而有控地引向废水处理系统。
以磷石膏堆场为例，考虑其堆场渗漏污染危害性和工程造价等问题，磷石膏堆场水平防渗体系采取①压实粘土＋②土工膜为防渗主体的防渗系统。防渗系统从下至上依次为：①压实粘土垫层，置于场地基础土层上；②土工膜，铺设在粘土垫层上。
① 压实粘土垫层：
压实粘土垫层应满足以下条件：渗透率k≤1×10-6cm/s；抗干裂；高抗剪强度；压实度p=90%-95%；含水量比最优含水量略高；压实后压实层不大于15cm。
防渗材料的选用一方面考虑到很好的利用库区内的资源，另一方面又要考虑节省工程造价，经济实用。我们可以利用磷石膏和库区附近粘土料进行防渗材料的开发，采取不同比例混合，通过做击实试验和渗透性试验，形成的一种新型的土体以满足作为粘土垫层的设计标准和施工要求。
② 土工膜：
土工膜是用于堆场工程的三种主要土工合成材料之一（另外两种分别是土工网和土工织物）。土工膜是一种相对较薄的、柔性的、连续的、流体不能透过的合成或沥青质的材料。土工膜用于磷石膏堆场目的，主要是作为流体的阻隔层，且这种功能必须满足长期的需要。根据磷石膏堆场防渗要求，土工膜选用HDPE（高密聚乙烯）膜，铺设厚度为2.5mm，此时水的通过率为2.19×10-6L/(m2·d)， 满足防渗设计要求。
防渗层的铺设布置见下图：
图水平防渗层（压实粘土＋土工膜）
根据磷石膏堆场水平防渗体系的经验，因磷石膏具有很好的渗透性，不需铺排水层，可直接在HDPE土工膜上堆放磷石膏。
此外，为了有效地降低子坝浸润线，使淋滤液快速地排出堆场，流入回水库中的澄清池，达到回收利用的作用，设置集水井和回水排水管。
二、水工坝防渗帷幕设计
假设水工坝上游面处和回水库库区底部存在隔水底板，而水工坝两岸和回水库库区南岸分别存在不同程度上的向邻谷垂直渗漏的可能。因此，在磷石膏堆场垂直防渗体系主要是回水库南岸、水工坝的防渗帷幕系统。
防渗帷幕简单定义为：在大坝基岩中建造的一道连续的、完整的、比大坝基岩渗透性低的、平面上条带状、立面上形似舞台上的帷幕的防渗结构。在岩石地基上筑坝，为了防止坝基渗漏，多采用灌浆方法建造防渗帷幕，简称“灌浆帷幕”。
1、水工坝简介
水工坝为重力不透水堆石坝。（见下图）
2、帷幕位置和形式
灌浆帷幕的位置，依据水工坝的形式和基础应力状况而定，设置在坝体的上游面处。（见下图）。
图水工坝示意图
回水库中贮存为磷石膏堆场的渗滤液，若发生渗漏，一方面因其强酸性，会对周围环境造成污染，另一方面会对水工坝下游设施构成威胁。因此，水工坝坝体上不能设置排水措施，在扬压力增加时危害坝体时，只有增加坝体自身重量来维持稳定。灌浆帷幕分为封闭式帷幕和悬挂式帷幕。根据库区的地质条件，即存在有较浅的隔水底板或弱透水层，水工坝防渗措施适宜采用就是封闭式帷幕：灌浆帷幕深入基岩的相对不透水岩层，基本上全部截断渗流。多项工程实践已经证明，这种帷幕的防渗效果非常显著。
防渗帷幕以两排钻孔组成，灌浆试验采用布置形式：孔距和排距均为1 m。（见下图）
图双排孔形式
1、第一次序孔；2、第二次序孔；3、第三次序孔。
3、帷幕防渗标准和压力
建坝蓄水之后，库水向库外的渗漏一般来说是不可避免的，只要渗漏量能控制在一定范围内，这种情况是允许的。根据SL274－2001《碾压式土石坝设计规范》规定，水工坝的的灌浆帷幕体采用双排帷幕，其防渗标准透水率宜为3～5Lu。又根据水工坝工程具体情况和库区水文地质条件，渗漏污染的严重性，建议防渗标准透水率为1～3Lu。
灌浆压力从设计原则上说，一般情况下，采用的压力应不使岩体劈裂开，不产生新的裂隙，不引起永久变形为好。
水工坝防渗帷幕的初始灌浆压力由岩石的深度和岩性确定：
p=p0+m*D
式中：p－灌浆压力(MPa)；
p0－表面地段允许的压力，此值可查规范所得；
m－灌浆段顶板在岩石中每加深1 m，所允许增加的压力值（MPa）；
D－灌浆段上面的岩石厚度(m)。
m、p0根据水工坝坝区内的岩石性质所决定，然后根据不同深度确定不同的灌浆压力。
灌浆试验初期，先基本按照计算的压力进行灌浆，再根据岩层的吸浆情况以及对地表观察，视有无冒浆或抬动情况，再做试验性的压力调整，因此，整个工程阶段灌浆压力随各种情况而变。此外，灌浆方法、灌浆次序也会影响灌浆压力的大小选取。
4、灌浆孔浆液
为了取得良好的灌浆效果，应采用水灰比比较低的（0.6：1～0.8：1），中等粘度的（马氏漏斗粘度25~35s）的稳定浆液。
5、帷幕深度及厚度
坝基灌浆帷幕最好是能深入基岩的相对不透水岩层，水工坝帷幕线与水工坝本身防渗线一致。
灌浆帷幕厚度设计为：T=(0.87N-0.29)D
D：孔距；N：帷幕钻孔的排数。