高密度聚乙烯(HDPE)土工膜主要被應(yīng)用于如垃圾填埋場、礦、石油化工等工程的防滲系統(tǒng)。以垃圾填埋場為例,為了使填埋場庫容量達(dá)到最大化,填埋場的邊坡需要建得盡可能陡峭,而利用陡峭的自然山谷型地勢來建填埋場也十分普遍。一般光面HDPE土工膜表面光滑,表面剪切強度低,會使防滲系統(tǒng)中的邊坡存在不穩(wěn)定性,糙面HDPE土工膜由此應(yīng)運而生。
大量的相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)了很多由于在填埋場邊坡使用光面土工膜而導(dǎo)致填埋場滑坡的案例。所以,現(xiàn)在垃圾填埋場的邊坡主要使用糙面HDPE土工膜,其表面摩擦系數(shù)較高,增強了邊坡使用時的穩(wěn)定性,避免了使用光面土工膜而產(chǎn)生的滑坡現(xiàn)象
從這些滑坡的案例,我們可以得知,使用光面土工膜極易發(fā)生平移滑坡,而使用糙面土工膜可以大大減低滑坡的概率。 那么,糙面土工膜的糙面高度對于糙面土工膜又有什么重要意義呢?
糙面土工膜和光面土工膜最大的不同,就是其表面的摩擦系數(shù),而體現(xiàn)表面摩擦系數(shù)的一個重要指標(biāo),就是土工膜表面剪切強度和摩擦角。
為了研究糙面土工膜剪切強度和摩擦角與糙面高度之間的關(guān)系,根據(jù)ASTM D5321做了大量的測試。測試發(fā)現(xiàn), 糙面高度是能影響糙面土工膜的表面剪切強度和摩擦角重要參數(shù)。一個合適的糙面高度,將會增加糙面土工膜的剪切強度和摩擦角,使糙面土工膜在垃圾填埋場中的應(yīng)用更加的穩(wěn)定。
因此,在設(shè)計填埋場的邊坡防滲系統(tǒng)時,應(yīng)首先考慮使用糙面HDPE土工膜。根據(jù)地形和邊坡的實際情況,可以在設(shè)計中要求較高的糙面高度。根據(jù)土工合成材料協(xié)會的研究結(jié)果,我們可以看出,當(dāng)糙面高度從0.25毫米提高到0.5毫米,可以提高與不同材料間的摩擦角,從而可以提高填埋場邊坡的穩(wěn)定性。另外,在工程的施工和驗收過程中,監(jiān)理單位也應(yīng)對使用的糙面HDPE土工膜的糙面高度進(jìn)行測試,確保達(dá)到設(shè)計時的技術(shù)要求。