Решения по возведению противофильтрационных грунтовых экранов

Новые технические решения по возведению противофильтрационных грунтовых экранов

Борткевич С, В., Воронин С. Г., 3АО Проектно-изыскательское научно-исследовательское бюро «ГИТЕСТ», Москва, Россия Осадчук В. А., Хомяк Р. В., ОАО «Укргидропроект», Харьков, Украина

При обустройстве иловых площадок очистных сооружений и полигонов для захоронения токсичных промышленных и твердых бытовых отходов всегда возникает необходимость создания противофильтрационных экранов, предохраняющих окружающую среду от загрязнения. Согласно СНиП 2.01.28-85 «Полигоны по обезвреживанию токсичных промышленных отходов. Основные положения по проектированию», грунтовые противофильтрационные экраны должны быть изготовлены из мятой глины. В пособии по проектированию к СНиП 2.01.28-85 разъясняется, что исходная глина ненарушенной структуры должна иметь коэффициент фильтрации не выше 0,001 м/сут. При использовании в экранах ее превращают в пасту путем перемешивания. Однако опыт работы по реконструкции иловых площадок очистных сооружений города Москвы в России и по строитель-ству верхнего водоема Днестров-ской ГАЭС в Украине показал, что суглинки и глины, имеющие в естественном залегании более высокую водопроницаемость, также могут быть использованы для возведения противофильтра- ционных экранов. При возведении противо- фильтрационных экранов из суглинков с числом пластичности более 0,10 и тяжелых глин принимали способ снижения водопроницаемости глинистых грунтов по патентам № 1760012 (Россия) и № 79036 (Украина). Грунт с естественной влажностью We укладывали в тело противофильтрационного экрана слоями 0,3 м и уплотняли до получения плотности грунта ρd, характеризуемой коэффициентом водонасыщения Sr=0,9. При этом плотность грунта изменялась в зависимости от его естественной влажности We. Область контрольных значений плотнос-ти—влажности грунта при возве-дении противофильтрационного экрана показана на рисунке. Верхней границей этой области служит кривая, соответствующая значениям ρd и We при полном водонасыщении пор грунта, характеризуемая коэффициентом водонасьпцения Sr= 1,0, а нижней границей — кривая значений и We, характеризуемая коэффициентом водонасьпцения Sr = 0,9.

Область контрольных значений плотности ρd и влажности We глинистых грунтов при укладке их в противофильтрационный экран (заштрихованная зона), совмещенная с графиками экспериментального уплотнения: 1 — энергия уплотнения Э = 17*105 Нм/м3; 2 — энергия уплотнения Э = 27*105 Нм/м3; 3 — энергия уплотнения Э = 5,9*105 Нм/м3; • и — значения плотности и влажности грунта, для которых коэффициент фильтрации Кф определен в лаборатории и на опытном фрагменте соответственно

Величина и метод уплотнения изменялись в зави-симости от естественной влажности грунта и его гли-нистости — числа пластичности (таблица). Контрольные определения водопроницаемости глинистых грунтов экрана при градиентах фильтрации 20—600 показали, что значения коэффициента фильтрации составляют Аx10-9 — Аx10-10 см/с, где А изменяется от 1 до 10, что вполне отвечает требовани-ям, предъявляемым, согласно действующим нормам, к противофильтрационным грунтовым экранам. Новые технические решения по возведению противофильтрационных экранов из глинистых грунтов позволяют снизить водопроницаемость насыпей от 10 до 100 раз по сравнению с насыпями, возводимыми обычным способом, т. е. уплотнением глинистых грунтов при влажности, отклоняющейся от оптимальной We в пределах AW0 ≤ W≤ BW0, где коэффициенты А и В принимаются по СНиП 3.02.01-87 «Земляные сооружения, основания и фундаменты». Вышеуказанные решения также позволяют уменьшить трудозатраты на кондиционирование глинистых грунтов при возведении противофильтрационных грунтовых экранов.

Величина и метод уплотнения в зависимости от естественной влажности грунта


NEW TECHNICAL SOLUTIONS IN ERECTION OF IMPERMEABLE SOIL SCREENS

Bortkevich S. V., Voronin S. G., CJSC Research, Design and Survey Bureau «GITEST», Moscow, Russia Osadchuk V. A., Khomyak R. V., OJSC «Ukrhydroproject», Kharkiv, Ukraine

The paper describes new technical solutions in erection of impermeable soil screens using loam and heavy clay instead of pugged clay. These technical solutions allow to reduce water permeability of clay barriers by 10—100 times, as compared to traditional bunds constructed of compacted earth materials that are required to have optimal (or close to it) moisture content.