[发明专利]尾矿库库区陡边坡铺设土工膜的保护结构及方法

说明书

本发明公开了一种尾矿库库区陡边坡铺设土工膜的保护结构及方法，属于环境工程领域，解决了现有方法存在的土工布易老化、保护时间短的问题。本发明在地基表层依次铺设有垫层和土工膜，在土工膜表层铺设有三维立体排渗网片材，三维立体排渗网片材表面和内部设有多个不规则孔，三维立体排渗网片材的孔隙中填充有砂土。本发明方法：整平地基，在地基表层铺设垫层；在垫层上面铺设土工膜；在土工膜上面铺设三维立体排渗网片材，在三维立体排渗网片材的孔隙中灌填砂土。本发明能有效防止砂土滑动或土工膜变形问题，避免了土工膜暴露在空气中风吹日晒；三维立体排渗网片材灌砂土后具有排水排渗功能，能够抵抗雨水的冲刷作用，并有效降低尾矿坝的浸润线。

技术领域

本发明属于环境工程领域，具体涉及一种尾矿库库区陡边坡铺设土工膜的保护结构及方法。

背景技术

土工合成材料作为一种高聚物基体材料，近年来，被广泛应用于水利、市政、建筑、交通、地铁、隧道等土木工程中。土工膜是一种防渗土工合成材料，具有极强的不透水性，抗拉、抗撕裂、顶破等物理力学性能指标较高，主要用于尾矿、各种废料废液以及垃圾等材料的安全处理的防渗工程中。对于小面积铺设土工膜，一般1-2年可被尾矿覆盖，土工膜的老化问题尚不凸显。但是，土工膜大面积铺设后，约8-10年后才会被尾矿覆盖，土工膜长时间暴露在空气中易受到外力以及环境中氧气、光、热等因素的影响，发生降解等反应，从而造成土工膜的老化，使强度等性能损失或部分损失，甚至破坏而失去防渗功能。因此，发明一种保护土工膜的方法是十分必要的。

现有土工膜保护方法，有采用在土工膜表面喷混凝土，初喷混凝土与复喷混凝土之间设置机编网方法，是针对迎水面复合土工膜，主要考虑水位升降对复合土工膜性能的消减作用；有针对人工湿地的土工膜防渗层保护结构，主要是考虑地基沉降或者底部气体膨胀对土工膜造成的破坏；也有在动荷载作用下铺设土工膜施工过程中的保护方法。由于尾矿库库区面积较大，部分边坡较陡，喷射混凝土成本较高，施工难度大，因此已有相关文献均不适合在尾矿库防渗工程中使用。

尾矿库防渗工程中，传统方式采取在土工膜上面铺设一层土工布保护土工膜的措施，但是土工布在空气中时间过长也会发生老化而失去保护作用，土工布一般保护时间不超过1年，或者在遇到大风恶劣天气时，土工膜会被卷起甚至撕裂。

在尾矿库工程中需要大面积铺设土工膜防渗层，由于选矿厂生产尾矿排放周期一般较长，土工膜铺好后会长期暴露在空气中，就算分期铺设，有的前期土工膜也会在空气中暴露4—5年，光靠一层土工布来保护是远远不够的，尾矿库库区面积大，部分边坡较陡，采取其他保护措施容易滑落无法固定。

发明内容

本发明的目的是提供一种尾矿库库区陡边坡铺设土工膜的保护结构，以解决现有方法存在的土工布易老化、保护时间短的问题。

本发明的另一目的是提供一种尾矿库库区陡边坡铺设土工膜的保护方法。

本发明的技术方案是：一种尾矿库库区陡边坡铺设土工膜的保护结构，在地基表层依次铺设有垫层和土工膜，在土工膜表层铺设有三维立体排渗网片材，三维立体排渗网片材表面和内部设有多个不规则孔，三维立体排渗网片材的孔隙中填充有砂土。

作为本发明的进一步改进，不规则孔的孔径为10mm-30mm。

作为本发明的进一步改进，不规则孔的开孔密度为15%-20%。

作为本发明的进一步改进，三维立体排渗网片材的厚度为100mm-200mm。若三维立体排渗网片材过薄，则不利于稳固砂土；从其稳固性和经济性考虑，厚度以100mm-200mm为宜。

作为本发明的进一步改进，砂土的粒径为0.5mm-10mm。若砂土粒径过小，则容易被风吹走；后期尾砂覆盖后，在尾砂的压力下，为防止砂土刺破土工膜，砂土的粒径也不宜过大。