Строительные специальности

Технология возведения зданий и сооружений

Раздел: Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

Сооружения, которые предназначены для захоронения различного рода отходов хозяйственной и производственной деятельности человека, являются потенциальным источником загрязнения окружающей среды, экологические последствия которого могут проявляться через несколько лет или даже несколько десятков лет. К таким объектам предъявляют повышенные требования по безопасности, качеству их проектирования, производству работ и эксплуатации, а позднее надежной консервации и закрытию или рекультивации.

Одним из массовых видов отходов являются твердые бытовые отходы (ТБО). Объем твердых бытовых отходов в России непрерывно возрастает как в абсолютных величинах, так и в пересчете на душу населения. По различным источникам, он составляет 56 млн т в год.

Участки территории, где происходит их складирование и захоронение, носят название полигонов. Они представляют собой сложные инженерные сооружения.

Наряду с полигонами, предназначенными для запланированного вывоза отходов, в городах и населенных пунктах существуют так называемые несанкционированные свалки, которые занимают большие площади. Под такими свалками понимают стихийно образовавшиеся или возникшие благодаря непродуманной деятельности человека искусственные геологические образования (площадью не менее 0,5 га при мощности отложений более  1  м).

В процессе образования свалки, формирования и эксплуатации полигона, в результате перегнивания биологических остатков и попадания на поверхность отходов атмосферных осадков в свалочном теле образуются инфильтрат (жидкая фракция) и биогаз (газообразная фракция). В связи с этим одними из основных конструктивных элементов сооружения являются защитные экраны основания полигона, а при консервации — защитный экран на его поверхности, выполняющие важнейшую природоохранную  функцию.

Требования, предъявляемые к организации полигонов в нашей стране, допускают изоляцию поверхности полигона инертными материалами для охраны атмосферы.

Охрана почвы окружающих территорий достигается установкой переносных сетчатых ограждений. Охрана фунтовых вод от фильтрата, образующегося во время перегнивания отходов, обеспечивается за счет естественного испарения с поверхности полигона и поглощения влагоемкими компонентами отходов.

Основание полигона рекомендуется устраивать на плотных суглинках и глинах, расстояние от уровня грунтовых вод до дна полигона не должно быть менее 1 м. Наличие этого естественного барьера считается достаточным для защиты грунтовых вод и  грунтового  пространства.

В случаях возможности образования фильтрата для обеспечения его равномерного распределения основание полигона проектируют строго горизонтальным. Защитные свойства грунтового экрана в основании полигона определяются коэффициентом фильтрации Кф грунтов основания.

В существующих рекомендациях по организации полигонов твердых бытовых отходов предложены следующие защитные экраны:

•          грунтовые (однослойные, двухслойные,  грунтобитумные);

•          бетонные и железобетонные (из железобетонных плит, по-лимербетонные, бетонопленочные);

•          асфальтобетонные (однослойные с битумным покрытием, двухслойные с дренажной прослойкой, с покрытием битумно-латексной эмульсией);

•          асфальтополимербетонные;

•          пленочные с однослойной и двухслойной дренажной прослойкой (из полиэтиленовой пленки, стабилизированной сажей).

Конструкция защитных экранов представляет собой комбинацию изоляционных и фильтрующих элементов, позволяющих собирать и отводить в систему коллекторов фильтрат, образующийся при перегнивании органических веществ, а также обеспечивать изоляцию тела полигона от подпитки фунтовыми водами и атмосферными осадками, отводя их в дренажную систему.

Защитные экраны могут быть выполнены из природных минеральных материалов (песок, гравий, щебень, глина, бентонит, песчано-бентонитовые смеси) и из геосинтетических материалов (синтетическая рулонная гидроизоляция, геотекстиль, бентонитовые маты, композиционные дренажные и изоляционные маты — геокомпозиты).

В последние годы в практике строительства полигонов для захоронения твердых бытовых отходов во многих европейских странах большое распространение при устройстве защитных экранов получили геосинтетические материалы.

Основное назначение геосинтетических материалов заключается в обеспечении полной изоляции места захоронения отходов и полной гарантии невозможности проникновения загрязняющих веществ в окружающую среду — почву, грунт, фунтовые воды и атмосферу.

При строительстве полигонов геосинтетические материалы несут пять важнейших функций:

1)         разделительный слой, выполняемый из нетканых материалов, препятствует перемешиванию фунтов с разным гранулометрическим составом;

2)         фильтрационный слой препятствует вымыванию мелких частиц фунта и зафязнению дренажа;

3)         дренажный слой поглощает и отводит газ, дождевые и талые воды;

4)         защитный слой изоляционного материала предохраняет гидроизоляцию полигона от механических воздействий;

5)         армирующий слой обеспечивает устойчивость полигона.

Геосинтетические материалы, применяемые при сфоительстве полигонов захоронения отходов, обладают высокими прочностными характеристиками, устойчивы к гниению и воздействию любых химических веществ и микроорганизмов, характерных для фунтов, фунтовых вод и фильтрата, так как основой всех материалов служат искусственные полимеры (полиэстер, полиэтилен). Материалы легко монтируются и долговечны (100...150 лет).

Выбор схемы защитного экрана основания полигона зависит от инженерно-геологических условий  сфоительной площадки,   схемы   формирования   полигона,   вида  депонируемых отходов,  технических требований.

В конструкциях защитных экранов принято не менее двух функционально дублирующих друг друга слоев, обеспечивающих гарантию эксплуатационной надежности. Это функциональное дублирование обусловлено тем, что комплекс геотехнических проблем, которые требуется решить при устройстве полигона, весьма велик. Надежность же природных геологических барьеров нельзя гарантировать. Защита боковых поверхностей полигона от проникновения фильтрата в грунт и грунтовые воды осуществляется с помощью устройства защитных экранов, которые выполняются, как правило, по технологии «стена в  фунте».