用于岩溶地区赤泥堆场的水平防渗结构.pdf

本发明公开了一种用于岩溶地区赤泥堆场的水平防渗结构，它在赤泥堆场底部的压实赤泥层的下面由上至下依次设有排水层、核心防渗层、无纺土工布、垫层、导气层和地基处理层，压实赤泥层的厚度为800～1200mm，排水层的厚度为300～500mm，核心防渗层的厚度为500～1000mm，垫层的厚度为100～200mm，导气层的厚度为400～600mm。本发明具有可有效疏导地下水并平衡地下水位涨落产生的气体压力，以防止地下水长期作用对核心防渗层的侵蚀破坏，增强岩溶地区干法赤泥堆场防渗系统的安全性和稳定性等优点。

1.  一种用于岩溶地区赤泥堆场的水平防渗结构，其特征在于：它在赤泥堆场底部的压实赤泥层(9)的下面由上至下依次设有排水层(8)、核心防渗层(7)、无纺土工布(6)、垫层(5)、导气层(4)和地基处理层(1)，压实赤泥层(9)的厚度为800～1200mm，排水层(8)的厚度为300～500mm，核心防渗层(7)的厚度为500～1000mm，垫层(5)的厚度为100～200mm，导气层(4)的厚度为400～600mm。

2.  根据权利要求1所述的用于岩溶地区赤泥堆场的水平防渗结构，其特征在于：在地基处理层(1)中设有地下水疏导沟(2)和通气管(3)，通气管(3)与地下水疏导沟(2)相连通，在地下水疏导沟(2)的沟壁设有钢管(10)，在沟顶设有钢筋砼盖板(11)。

3.  根据权利要求1或2所述的用于岩溶地区赤泥堆场的水平防渗结构，其特征在于：压实赤泥层(9)由布料赤泥经干固碾压后形成，排水层(8)由砂石碾压而成，核心防渗层(7)由压实纯粘土、压实纯赤泥、压实粘土夹防渗膜或压实赤泥夹防渗膜构成，导气层(4)由块石和碎石碾压而成，垫层(5)由粘土碾压而成。

用于岩溶地区赤泥堆场的水平防渗结构
技术领域：
本发明涉及一种氧化铝赤泥堆场的防渗结构，特别是一种用于岩溶地区赤泥堆场的水平防渗结构。
背景技术：
岩溶是指在可溶性岩层(主要是石灰岩及其它碳酸盐类岩石)分布地区，岩石长期受水的淋漓、冲刷、溶蚀等地质作用而形成的独特地质景观。为减少赤泥附液对环境的碱污染，岩溶地区赤泥处置一般采用干法输送及干法堆存方式。干法输送的赤泥水固比在1∶1以下，远低于湿法输送(3～5)∶1的指标，但送往堆场的赤泥含水率还有40～50％，如防渗系统设置不当仍可能造成赤泥附液泄漏污染环境。
岩溶地区一般具有地质构造复杂，断裂发育，溶沟、溶槽、溶蚀裂隙、溶洞、落水洞、暗河等分布较广，地下水径流量大，地下水位变幅大等特点。在岩溶地区建设赤泥堆场，很难完全避开上述不良地质条件，必须在工程建设中采取对应措施。目前，堆场边坡部分一般对溶洞落水洞进行封堵后，对溶沟溶槽采取喷浆处理，在底部水平防渗方面，一般在对溶洞落水洞进行封堵后，用天然或人工防渗材料构筑水平防渗层。但在岩溶强发育区，现有技术的这种防渗结构在堆场运行后，在赤泥压力和地下水位涨落产生的气体压力和吸蚀力作用下，浅部岩溶发育处易引发岩溶塌陷，破坏防渗层的完整性，导致赤泥及其附液进入岩溶管道内，对地下水造成污染，并造成岩溶管道堵塞，引发新的岩溶塌陷。
发明内容：
本发明地目的在于：提供一种可有效疏导地下水并平衡地下水位涨落产生的气体压力的用于岩溶地区赤泥堆场的水平防渗结构，以防止地下水长期作用对核心防渗层的侵蚀破坏，增强岩溶地区干法赤泥堆场防渗系统的安全性和稳定性，解决现有技术存在的问题。
本发明是这样构成的：它在赤泥堆场底部的压实赤泥层(9)的下面由上至下依次设有排水层(8)、核心防渗层(7)、无纺土工布(6)、垫层(5)、导气层(4)和地基处理层(1)，压实赤泥层(9)的厚度为800～1200mm，排水层(8)的厚度为300～500mm，核心防渗层(7)的厚度为500～1000mm，垫层(5)的厚度为100～200mm，导气层(4)的厚度为400～600mm。
在地基处理层(1)中设有地下水疏导沟(2)和通气管(3)，通气管(3)与地下水疏导沟(2)相连通，在地下水疏导沟(2)的沟壁设有钢管(10)，在沟顶设有钢筋砼盖板(11)。
压实赤泥层(9)由布料赤泥经干固碾压后形成，排水层(8)由砂石碾压而成，核心防渗层(7)由压实纯粘土、压实纯赤泥、压实粘土夹防渗膜或压实赤泥夹防渗膜构成，导气层(4)由块石和碎石碾压而成，垫层(5)由粘土碾压而成。
与现有技术相比，本发明可有效疏导地下水，并平衡地下水位涨落产生的气体压力，防止浅部岩溶发育处因地下水位的涨落所产生的气体压力和吸蚀力作用引发岩溶塌陷，保护防渗层的完整性，防止赤泥及其附液进入岩溶管道内，避免对地下水造成污染，并防止因岩溶管道堵塞而引发新的岩溶塌陷，以增强岩溶地区干法赤泥堆场防渗系统的安全性和稳定性。
附图说明：
附图1为本发明的剖面结构示意图。
具体实施方式：
本发明的实施例：如附图1所示，本发明由压实赤泥层(9)、排水层(8)、核心防渗层(7)、无纺土工布(6)、垫层(5)、导气层(4)和地基处理层(1)构成，其中场地整平线下为地基处理层(1)。场地整平前，需对地质勘察和施工中发现的岩溶形态，逐一进行处理即：对于各相对独立的溶洞、落水洞，清挖后依次回填块石、碎石、细石，然后用混凝土封顶，封顶前从洞中引出通气管(3)。对于规模较小的溶沟、溶槽、裂隙，喷射砼浆形成连续覆盖面，喷浆厚度50～100mm；对于规模较大的溶沟、溶槽及其它岩层破碎、承载力较低的地段，设置400～600mm厚钢筋砼铺盖；对于相对集中呈串珠状发育的溶洞、落水洞、线状发育的暗河，设置地下水疏导沟(2)，即开挖至场平线下3～5m后，用毛石砼设置3～4m宽沟壁，沟壁上每隔一定间距预埋钢管(10)，沟顶设钢筋砼盖板(11)。地下水疏导沟(2)走向沿暗河或地下水主排水方向布置，在局部落水洞呈线状发育处设置支沟；各相对独立的溶洞、落水洞中引出的通气管(3)接到地下水疏导沟(2)内，地下水疏导沟(2)通向堆场外排水点，在堆场外与大气连通。
场地整平后，在场地平整线上设置导气层(4)，导气层(4)用场地整平所产生的块石和碎石分两层碾压形成，厚为400～600mm；再在导气层(4)之上设置垫层(5)，垫层(5)用粘土碾压形成，厚为100～200mm，在垫层(5)的上面铺设500～1000mm厚的核心防渗层(7)，根据当地土源情况和环境允许渗漏指标，核心防渗层(7)可以采用纯粘土、纯赤泥、粘土夹防渗膜、赤泥夹防渗膜等形式，为防止防渗层(7)受到地下水侵蚀，在垫层(5)与核心防渗层(7)之间铺设200～300g/m²的无纺土工布(6)；在核心防渗层(7)的上面铺设300～500mm厚的砂石排水层(8)，排水层(8)在堆场使用初期可将赤泥附液过滤到回水系统，保护核心防渗层(7)免受雨水冲刷和赤泥附液侵蚀的作用。在排水层(8)之上设置压实赤泥层(9)，厚度为1000mm，在堆场投入使用后实施。堆场赤泥布料厚度达到300～400mm左右即开始晾晒干固，干固后先用推土机后用压路机碾压，碾压过程中掺加5～15％粉煤灰或石灰增强其力学性能。碾压到设计干容重后再布第二层料，再重复碾压过程，直至总厚度达到1000mm，即完成压实赤泥层(9)。该压实赤泥层可增强地基承载力并起防渗作用。
上述各层的厚度可根据堆场的具体地质条件和环境保护评价对堆场防渗系统的要求进行调整。