一种渗滤液收集池结构及其施工方法

技术领域

本发明涉及废弃液处理领域，更具体地说，本发明涉及渗滤液收集池结构及其施工方法。

背景技术

随着经济社会的发展，人们生活水平日益提高，但也伴随着产生了越来越多的生活垃圾，垃圾处理甚至成为一个亟待解决的社会问题。为了解决“垃圾围城”，垃圾焚烧发电应运而生。然而，在垃圾焚烧处理前需要对垃圾进行堆积处理，而垃圾在堆积处理过程中会产生大量的渗滤液，渗滤液要经过导排通廊流入收集池，再经过自控自吸泵送入渗滤液处理站调节池进行处理，达到排放标准后排入最近的污水管网。渗滤液往往具有极高的污染性，需要对渗滤液收集池进行防渗处理，防止渗滤液渗入地下污染地下水和周边土壤。

一般的收集池池体采用混凝土结构，为了提高渗滤液收集池池体的防渗性能，现有技术中，如申请号为201410296136.1的中国专利提出一种废弃物渗滤液收集水池的防渗方法及结构，采用土工布与HDPE(高密度聚乙烯）防渗膜形成复合防渗体系来进行池体的防渗，并用锚固沟结合锚固压条对防渗体系进行锚固，通过锚固压条将HDPE膜及土工布的重量一分为二，减小了锚固沟承受的锚固力及HDPE膜拉应力过大的问题。但是由于锚固压条中的膨胀螺栓从收集池内穿过土工布和HDPE防渗膜打入池壁内，这样就破坏了HDPE防渗膜结构，同时也破坏了混凝土池壁表面，如果混凝土池壁经过长期多次热胀冷缩的循环而在膨胀螺栓孔的位置开裂，那么HDPE防渗膜会受到开裂面两侧的池体结构对其产生的拉应力而断裂，从而影响收集池池壁的防渗性能。

发明内容

本发明提出一种渗滤液收集池结构及其施工方法，解决了当混凝土池体开裂时，防渗膜受到开裂面两侧的池体结构对其产生拉应力而断裂的问题。

为实现上述目的，本发明提出一种渗滤液收集池结构，包括收集池和防渗层，所述收集池浇筑在原地基上开挖好的基坑内，所述防渗层铺设在收集池的内壁上，还包括连接带，所述收集池的池壁和池底上均开设有诱导缝，两条相互平行的所述连接带固定连接在所述诱导缝两侧的池体结构表面，所述防渗层与所述连接带焊接和/或粘结，位于所述诱导缝两侧的所述连接带之间的部分防渗层留有伸展富余量。

较佳的，所述收集池的池壁设有坡度，池壁上设有多道相互平行的横向所述诱导缝和纵向所述诱导缝，横向所述诱导缝和纵向所述诱导缝垂直相交，池底上设有相互垂直的所述诱导缝，池底上两个方向的所述诱导缝分别平行设有多道，两道相互平行的所述诱导缝之间的距离为1.5-2m，位于所述诱导缝两侧相互平行的所述连接带相对侧之间的距离为50-70cm，位于诱导缝两侧相互平行的连接带相对侧之间的所述防渗层长度比诱导缝两侧相互平行的所述连接带相对侧之间的距离长10-20cm。

较佳的，所述诱导缝的缝宽为3-7mm，所述诱导缝的深度为3-5cm。

较佳的，所述收集池的池壁和池底与基坑的坑壁和坑底之间铺设有防渗垫，所述防渗垫上铺设有垫层，所述防渗垫为GCL垫（膨润土防水垫），所述垫层为柔性垫层，所述垫层厚度为10-15cm。

较佳的，所述连接带采用高密度聚乙烯材料，所述连接带的横截面为半圆形。

较佳的，所述诱导缝两侧的池体结构表面分别预埋有一排连接筋，两排所述连接筋相互平行，所述连接筋垂直于池壁和池底。

较佳的，所述连接筋顶端沿所述诱导缝长度方向固定连接有条形钢板，所述连接带的平面与所述条形钢板的上表面粘接。

较佳的，所述防渗层包括土工织物和HDPE膜，所述土工织物铺设在池壁和池底表面且所述连接筋穿过所述土工织物，所述HDPE膜铺设在所述土工织物上且与所述连接带的圆面焊接和/或粘结，位于所述诱导缝两侧连接带之间的部分所述HDPE膜未与所述土工织物贴合且留有伸展富余量。

较佳的，渗滤液收集池结构的施工方法，包括如下步骤：

S1:在收集池的基坑内施工收集池池体；

S2:在池底和池壁分别切割多道相互平行的诱导缝；

S3:在诱导缝两侧分别固定连接两道相互平行的连接带；

S4:沿池壁表面由上到下铺设防渗层；

S5:将经过连接带的部分防渗层与连接带焊接和/或粘结，并在诱导缝两侧相互平行的连接带相对侧之间的防渗层预留10-20cm的伸展富余量。

较佳的，S1中具体包括如下步骤：

S1.1:在基坑壁和基坑底上铺设防渗垫；

S1.2:在防渗垫上铺设垫层并压实；

S1.3:绑扎池底和池壁钢筋，并在钢筋骨架的设计位置上焊接连接筋；

S1.4:支设池底和池壁的模板；

S1.5:浇筑池底和池壁混凝土；

S1.6:拆除模板并养护。

本发明具有以下有益效果：

1、将HDPE膜与连接带焊接固定，也可以粘结固定，铺设HDPE膜时，位于诱导缝两侧连接带之间的部分防渗膜未与土工织物贴合且留有伸展富余量，这样收集池不仅具有良好的防渗效果，而且施工时不破环HDPE膜，同时HDPE膜还可以适应池壁与池体的热涨冷缩对其产生的拉力和诱导缝两侧板体错动产生的剪力，防止HDPE膜受到诱导缝处开裂面两侧的池壁或池体结构对其产生的拉应力而断裂。

2、池体上开设诱导缝，应力会集中在池体上设有诱导缝的位置，池体开裂的部位就会集中在诱导缝的位置，不会出现随机裂缝，从而避免现有技术中，HDPE防渗膜与池体采用膨胀螺栓或普通螺栓连接，裂缝经过螺栓孔的位置，膨胀螺栓或螺栓松动、移位，而导致螺栓沿HDPE膜的穿孔处将HDPE膜撕裂的情况，以及采用其他固定连接方式而导致HDPE膜出现上述开裂的情况；当池体的诱导缝处开裂时，伴随开裂产生的碎渣会留在诱导缝内，防止碎渣对HDPE膜产生割裂损伤。

3、当池体遇到热涨冷缩的现象而在诱导缝处开裂时，土工织物起到对HDPE膜加筋和保护的作用，进一步提高HDPE膜的抗拉和抗剪强度，防止池体开裂处发生错台和翘起而刺破HDPE膜。

4、防渗垫采用膨润土防水垫（GCL），膨润土具有遇水膨胀的特性，当有渗滤液下渗渗入GCL垫中时，GCL垫中的膨润土遇水膨胀，防止渗滤液继续下渗以污染土壤和地下水，起到进一步防渗的作用。

附图说明

图1为本发明所述的一种渗滤液收集池结构的整体示意图；

图2为本发明所述的一种渗滤液收集池结构的剖面示意图；

图3为本发明所述的一种渗滤液收集池结构的防渗层和防渗垫铺设位置示意图；

图4为图3的A放大图；

图5为本发明所述的一种渗滤液收集池结构的连接带与水池连接示意图；

图6为图5的B放大图。

图中1、地基；2、回填土；3、收集池；31、诱导缝；4、锚固沟；5、连接带；6、垫层；7、防渗垫；8、HDPE膜；9、连接筋；10、条形钢板；11、土工织物。

具体实施方式

下面结合附图以及实施例对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

本发明提出一种渗滤液收集池结构及其施工方法，如图1和图2所示，包括收集池3、防渗垫7、防渗层和连接带5，地基1上开设基坑，收集池3浇筑在基坑内，地基1顶面围绕收集池3顶外侧开设有锚固沟4，如图3和图4所示，连接带5的横截面为半圆形，防渗层采用HDPE膜8，收集池3的池壁具有坡度，池壁上设有多道垂直相交的诱导缝31，池底上设有相互垂直的诱导缝31，池底上两个方向的诱导缝31分别平行设有多道，诱导缝31不贯通池壁和池底，当池壁和池底由于热涨冷缩而开裂时，诱导缝31可以使由于热胀冷缩产生的应力集中在诱导缝31处，防止池壁和池底板块内产生应力而发生不规律的开裂，如图5和图6所示，诱导缝31两侧的池体结构表面分别预埋有一排连接筋9，两排连接筋9相互平行，连接筋9垂直于池壁和池底，土工织物11铺设在池壁和池底表面且连接筋9穿过土工织物11，土工织物11起到对HDPE膜8加筋的作用，进一步提高HDPE膜8的抗拉和抗剪强度，连接筋9顶端沿诱导缝31长度方向固定连接有条形钢板10，连接带5的平面与条形钢板10的上表面粘接，HDPE膜8铺设在土工织物11上且与连接带5的圆面焊接，还可以采用粘接的方式连接，如果采用其他的固定方式，如螺栓固定、膨胀螺栓固定，这样会对HDPE膜产生穿刺性的破坏，影响HDPE膜的防渗效果，焊接在连接带5圆面上的防渗膜将圆面覆盖，连接带5的圆面可以防止连接带5对HDPE膜8产生应力集中而使HDPE膜8断裂，位于诱导缝31两侧连接带5之间的部分HDPE膜8与土工织物11不贴合且留有伸展富余量，可以适应池壁和池体的热涨冷缩，还可以适应诱导缝31两侧板体错动产生的剪力，防止HDPE膜8受到诱导缝31处开裂面两侧的池壁或池体结构对其产生的拉应力而断裂，位于池壁顶端的部分防渗层铺设在锚固沟4内，防渗层位于池壁顶端的部分通过向锚固沟4内回填回填土2固定。

两道相互平行的诱导缝31之间的距离为1.5-2m，位于诱导缝31两侧相互平行的连接带5相对侧之间的距离为50-70cm，位于诱导缝31两侧相互平行的连接带5相对侧之间的防渗层长度比诱导缝31两侧相互平行的连接带5相对侧之间的距离长10-20cm。

诱导缝31的缝宽为3-7mm，诱导缝31的深度为3-5cm。

连接带5采用高密度聚乙烯材料。可以和HDPE膜8焊接连接，还可以采用粘接的方式与HDPE膜8连接。

收集池3的池壁和池底与基坑的坑壁和坑底之间铺设有防渗垫7，防渗垫7上铺设有垫层6，垫层6厚度为10-15cm。

防渗垫7采用GCL垫。膨润土具有遇水膨胀的特性，当有渗滤液下渗渗入GCL垫中时，GCL垫中的膨润土遇水膨胀，防止渗滤液继续下渗，污染土壤和地下水，起到进一步防渗的作用。

垫层6为柔性垫层。可以吸收渗滤液对池壁和池底的静水压力，还可以适应混凝土池壁和池底的热胀冷缩，防止垫层6开裂。

进一步的，防渗垫7的上下表面还可以分别加设一层土工合成材料。起保护和加固的作用，使GCL具有一定的整体抗剪强度。

如图3和图5所示，收集池3顶端内侧设倒角。防止收集池3顶部HDPE膜8铺设拐角处产生应力集中，使HDPE膜8断裂。

如图5所示，锚固沟4靠近收集池3一侧的上端拐角和下端拐角均设倒角。防止HDPE膜8在锚固沟4靠近收集池3一侧的上端拐角和下端拐角处产生应力集中而断裂，降低锚固沟4对HDPE膜8的锚固力。

诱导缝31内填充改性沥青，改性沥青可以与缝壁粘结，具有很好的防渗效果，同时改性沥青具有高柔性和弹性，可以适应收集池3热胀冷缩的作用，当池壁和池体的诱导缝31处由于热涨冷缩的作用产生贯通缝时，诱导缝31内填充的改性沥青可以进一步增加收集池3的抗渗性能。

实际施工时，本申请提出的渗滤液收集池结构的施工方法包括如下步骤：

S1:开挖收集池3基坑；

S2:在基坑壁和基坑底上铺设防渗垫7；

S3:在防渗垫7上铺设垫层6并压实；

S4:绑扎池底和池壁钢筋，并在钢筋骨架的设计位置上焊接连接筋9；

S5:支设池底和池壁的模板；

S6:浇筑池底和池壁混凝土；

S7:拆除模板并养护；

S8:地基1顶面围绕收集池3顶外侧开挖锚固沟4；

S9:在池底上切割相互垂直的诱导缝，池底上两个方向的诱导缝分别平行切割多道；

S10:在池壁上分别沿横向和纵向切割多道相互平行的诱导缝31；

S11:由上到下铺设土工织物11；

S12:在连接筋9上焊接条形钢板10，并在条形钢板10上粘接连接带5；

S13:由上到下铺设HDPE膜8，并将HDPE膜8与连接带5焊接，并在诱导缝两侧相互平行的连接带相对侧之间的HDPE膜8预留10-20cm的伸展富余量；

S14:锚固沟4回填回填土2。

采用本发明，在原地基1上开挖收集池3基坑，沿基坑壁铺设防渗垫7，防渗垫7铺设完毕后在防渗垫7上铺设垫层6并压实，然后再垫层6上绑扎钢筋支设收集池3模板，在钢筋骨架的设计位置上焊接连接筋9，连接筋9至少平行焊接两排，连接筋9的自由端伸出池壁和池底的设计面，随后由下到上依次浇筑池底和池壁混凝土，待池壁和池底混凝土达到设计强度后将模板拆除并养护，养护完毕后在相邻两排连接筋9之间切割诱导缝31，然后再在地基1顶面围绕收集池3顶外侧开挖锚固沟4，随后由上到下铺设土工织物11，并将位于收集池3顶部的土工织物11铺设在锚固沟4内，在回填回填土2之前先用重物将收集池3顶部的土工织物11压住，连接筋9的外露部分穿过土工织物11，在每排连接筋9上焊接相互平行条形钢板10，将连接带5粘结在条形钢板10上，然后在土工织物11上由上到下铺设HDPE膜8，并将位于收集池3顶部的HDPE膜8铺设在锚固沟4内，同样先用重物将收集池3顶部的HDPE膜8压住，将HDPE膜8与连接带5焊接，也可以粘结，铺设HDPE膜8时，位于诱导缝31两侧连接带5之间的部分防渗膜与土工织物11不贴合且留有伸展富余量，最后在锚固沟4内回填回填土2，并将收集池3顶部的重物移走，完成收集池3的施工。这样收集池3不仅具有良好的防渗效果，而且施工时不破环HDPE膜8，同时HDPE膜8还可以适应池壁与池体的热涨冷缩对其产生的拉力和诱导缝31两侧板体错动产生的剪力，防止HDPE膜8受到诱导缝31处开裂面两侧的池壁或池体结构对其产生的拉应力而断裂。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可非创造性地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节与这里示出与描述的图例。