衬垫系统土工膜-土工织物界面蠕变特性

目前，国内外主要城市的生活垃圾处理方式主要有三种，即卫生填埋法、高品位处理法。

温堆肥法和焚烧法[9-12]，各城市将根据城市规模、经济发展水平、地理环境、垃圾产生量

根据排名因素选择不同的治疗方法。据相关统计，现阶段我国生活垃圾的主要处置方式仍然是

填埋法是主要方法，约占我国生活垃圾无害化处理的62%[13-15]。通过以上三种垃圾

结合我国大部分中小城镇尚未落实好垃圾处理的实际情况，对各种处理方式的优缺点进行了总结和分析。

从城市生活垃圾分类处置体系和混合成分的现状来看，未来我国仍将采用卫生填埋方式进行处理。

生活垃圾的主要处理方式之一[16]。尽管垃圾填埋场可以很好地处理城市固体废物，但近数十个

几年来，国内外已发生数十起垃圾填埋场失稳、损坏案件，给人民生命财产安全造成了巨大损失。

损失[17]。因此，开展垃圾填埋场的相关研究具有重要的现实意义。

1.1.2 垃圾填埋场衬砌系统介绍

现代垃圾填埋场需要对垃圾填埋场废气、渗滤液等有害物质进行收集和阻隔，以达到

减少有害液体和气体向周围土壤和空气的迁移和扩散。一个合格的现代化垃圾填埋场通常包括

包含四大系统，分别是：内胆系统、渗滤液收集处理系统、覆盖系统、气体收集处理

系统具体组成及分布如图1-2所示，从而实现“预防、堵塞、排放、

治理”等职能[18]。

衬垫系统土工膜-土工布界面蠕变特性及预测方法

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图1-2 垃圾填埋场组成示意图[18]

衬垫系统是指垃圾填埋场底部及周边边坡的防渗层。它的主要作用是“挡水”，起到排水引导的作用。

渗滤液的作用，防止渗滤液向周围土壤渗透和扩散。衬垫系统是现代垃圾填埋场的重要组成部分

组成部分之一，它有效地将垃圾本体与周围环境隔离，大大减少垃圾对周围环境的影响

环[19]。为了有效发挥衬垫系统的防渗、防污功能，应保证其使用寿命和在垃圾填埋场的封闭性。

稳定期后诚信。

与发达国家相比，我国合理填埋处置发展较晚，早期的衬垫系统往往较为简单。

主要由压实粘土防渗层或土工膜组成[20]。近20年来，随着国家环境保护

加大力度，更加重视生活垃圾处理。垃圾填埋场必须满足隔离、防渗、耐腐蚀、排水、

排气等要求。这时，由压实粘土和土工膜组成的复合衬垫系统的防渗层就成为一种高效、合理的防渗层。

一种处理垃圾的方法，并得到了迅速发展。

参见我国《生活垃圾卫生填埋场防渗系统工程技术规范》（CJJ113-2007）第3.2节

防渗系统可知[21]。衬砌系统中常用的防渗材料主要有：压实粘土（CCL）、高密度

聚乙烯（HDPE）卷材、土工布（GT）、钠基膨润土防水毯（GCL）。班轮系统

系统主要有以下四种结构形式：HDPE薄膜单层衬垫、HDPE薄膜+压实粘土层复合衬垫

垫、HDPE膜+GCL复合衬垫、双层HDPE膜+压实粘土复合衬垫。

现代垃圾填埋场衬垫通常由压实粘土、土工膜、土工织物、土工格栅和复合土工材料组成

合成材料等。这些衬里系统的防护材料界面的剪切强度小于废物体本身的剪切强度，

这使得土工合成材料界面在受到相同剪应力时首先发生滑移消耗系统中的剪力。

因此，衬垫在保护垃圾的同时，也增加了垃圾填埋场失稳、变形的可能性[22]。无论是在国内还是国外，

垃圾填埋场不稳定和破坏时有发生，给人们造成严重后果[23]。目前，最常见的是垃圾填埋场

不稳定模式有：沿填埋场体内部的不稳定和沿填埋场衬垫系统软弱界面的不稳定[24]。表1-1

列举了历史上垃圾填埋场失稳的典型案例并简述了其破坏原因[25-28]。报道中已铺防渗

大多数填埋场衬垫失稳事故是沿衬垫界面的平移破坏[28-30]。钱学德和 Robert M.

科纳等人。 [30-32]研究了15个垃圾填埋场的滑动破坏模式，其中11个属于垃圾填埋场底部。

垫接口的滑动平移故障。冯世进和孙进健[33]也明确指出，垃圾填埋场底部衬垫系统中粘土-土工膜界面和土工布-土工膜界面抗剪强度较低，属于衬垫系统中的危险界面，极其危险。危险的。

沿界面容易造成不稳定和故障。