填埋场地基与防渗
强制性条文5.0.1 填埋场必须防止对地下水的污染。不具备自然防渗条件的填埋场必须进行人工防渗。
为了减少渗沥液渗入地下，污染地下水，本规范增加了清污分流的具体要求及水平防渗、垂直防渗的要求。
防渗分为自然防渗与人工防渗，人工衬里防渗中的HDPE材料应附合我国现有标准的要求。本规范规定了铺设工艺的具体要求。
本规范阐明天然衬里系统的粘土类的渗透系数为k≤1.0×10-7cm/s，并规定了粘土层厚为2m的具体要求。对填埋场的自然或人工防渗作出了具体规定。除条文规定天然衬里具有所要求的渗透性外，还应满足有关的土壤指标。此外，不论天然或人工衬里要与可能渗出的渗沥液相融，结构完整性和渗透性不因与渗沥液接触而发生变化。对高密度聚乙烯土工膜等人工防渗材料的性能要求，国家已有相关标准。本次修订对原标准中术语进行了补充和修改，将土衬里改为粘土类衬里，将渗透率改为渗透系数。渗透系数（k）也称水力传导系数，是一个重要的水文地质参数，在国内外都比较重视。由Darcy（达西）定律看出：当水力坡度J=1时，渗透系数在数值上等于渗透速度。因为水力坡度无量纲，渗透系数具有速度的量纲。即渗透系数的单位和渗透速度的单位相同，需用cm/s或m/d表示。考虑到渗透液体性质的不同，渗透系数（k）仅仅取决于岩石的性质，而与液体的性质无关。应注意到，渗沥液与水的μ不同，渗沥液与水的渗透系数具有差异。应注意达西定律在小水力梯度下的适用性。
5.0.2 自然防渗和人工防渗处理应符合下列规定：
1 粘土类衬里（自然防渗）的填埋场，天然粘土类衬里的渗透系数不应大于1.0×10-7cm/s，场底及四壁衬里厚度不应小于2m；改良土衬里的防渗性能应达到粘土类防渗性能。
粘土类衬里的渗透系数不应大于1.0×10-7cm/s。规范为了严格限定其范围，给出系数1.0，限定粘土类衬里的渗透系数的数量级。液限高的粘土多会导致土壤表面干裂，粘性指数或粘性极限低的粘土不适用。通常粘土应符合下列条件：液体极限≥30％，粘性指数≥15％，粘土粒径在0.002mm以下成分≥50％，粘土成分≥25％。德国把卫生填埋场建设的标准分成几级，各级有其建设标准，主要是按填埋物的特性划分。可见其从源头进行分类控制垃圾成分对垃圾处理是十分必要的。考虑不同填埋物对环境污染的影响，渗透系数与我国在一个数量级上，但德国有约定值I=30。据德国资料表明，其标准规定二级填埋场矿物层厚度不小于0.75m，其渗透系数k≤5×10-10m/s（i=30）。我国台湾省规定填埋场防渗材料的渗透系数为k≤10-6cm/s。美国标准中规定了天然衬里渗透系数为10-7cm/s，厚度大于90cm，衬里上的水头高度不得超出30cm。我国要求黄粘土厚度为2m，对我国土资源不足地区则有一定的难度，而土资源丰富地区可以达到规范要求。我国填埋场中的渗沥液处理，南北差异大，填埋设计过程中要根据当地实际情况选择工艺，规范只给出原则要求。
2 当填埋场不具备粘土类衬里或改良土衬里防渗要求时，宜采取自然和人工结合的防渗技术措施。
3 复合衬里按下列结构铺设：
1）防渗结构宜采用单复合衬里防渗结构（图5.0.1-1）；当不能满足防渗性能时，应采用双复合衬里防渗结构（图5.0.1-2）。
2）高密度聚乙烯土工膜厚度不应小于1.5mm，并应具有较大延伸率。膜的焊（粘）接处应通过试验、检验。
目前，还没有关于土工膜用于填埋现场指导的类似欧洲标准的文件，我国从1999年3月才提出研究。土工薄膜可定义为薄的、柔性的（可弯曲的）、连续的、流体不能透过的合成或沥青基的产品。其至少为1mm的厚度。本规范规定高密度聚乙烯土工膜厚度不应小于1.5mm，只是给出了下限值。各地区应根据实际情况及HDPE的材料理化性能等参数确定其厚度。
台湾省标准规定，选择人工不透水材料时，应考虑不透水性、抗张力、接缝处抗张力、伸长率、撕裂力、耐老化性、抗穿刺、就地性、耐候性、耐酸性、耐碱性、耐腐蚀性等性质及其厚度。
渗透系数k对不同的压实条件下有着不同的结果。当为1.0×10-7cm/s时，上面具有一定的水头压力，每天渗透0.009cm，即每年为3.15cm，当防渗层为2m时，从理论上讲，穿透时间约为63年。当k值变小、粘土土层厚度加大时，穿透防渗层时间大大加长。应通过实验室模拟不同条件下渗透与粘土层厚度的关系与渗透规律。
我国应开展对土工合成材料，如HDPE等人工材料进行应用实验研究，研究出适合在垃圾填埋场中应用的土工合成材料，研究其物理化学性质。其研究成果对采用多复合衬层工程设计时，具有指导作用。
3）单复合衬里结构如图5.0.1-1所示，铺防渗层时，衬里应覆盖底面及坑壁。
4）双复合衬里防渗结构如图5.0.1-2所示，铺防渗层时，衬里应覆盖底面及坑壁。主土工膜层以上应为渗沥液的主防渗层；主、副膜之间为渗沥液检测层和次防渗层。
图5.0.1-1 单复合衬里防渗结构
图5.0.1-2 双复合衬里防渗结构
4 土工合成材料在应用过程中应符合国家现行的标准《非织造复合土工膜》（GB/T 17642）、《聚乙烯土工膜》（GB/T 17643）、《聚氯乙烯土工膜》（GB/T 17688）、《土工合成材料应用技术规范》（GB 50290）中的有关规定。
强制性标准《土工合成材料应用技术规范》（GB 50290）中，土工合成材料定义为工程建设中应用的土工织物、土工膜、土工复合材料、土工特种材料的总称。在标准中定义垂直渗透系数为垂直于土工织物平面方向上的渗透系数。平面渗透系统为平行于土工织物平面方向上的渗透系数。
矿物料封顶和底层的适宜性试验，矿物料封底层的粘土矿物的特性，渗沥液对矿物密封的化学影响，矿物料封顶和封底层的现场实验，在填埋场的外部稳定区段堆放垃圾的适宜性试验，矿物密封料对冲刷与浸蚀的抵抗力，复合密封层的剪切性能，土工布及有关产品的适宜性试验，土工膜的适宜性试验，以上试验应参考《土工合成材料应用技术规范》（GB 50290—98）等标准。
5.0.3 填埋场地基应符合下列规定：
1.场底地基应是具有承载能力的自然土层或经过碾压、夯实的平稳层，且不应填埋垃圾的沉陷而使场底变形、断裂。
2.场底应有纵、横向坡度。纵横坡度宜在2％以上，以利于渗沥液的导流。
3.粘土表面经碾压后，方可在其上贴铺人工衬里。
4.铺设人工衬里材料应焊接牢固，达到强度要求，局部不应产生下沉拉断现象。在大坡度斜面铺设时，应设锚定平台。
本条要求填埋场场底基础应是具有承载能力的自然土层或经碾压夯实的平稳层，且不会因填埋垃圾的沉陷而使场底变形、断裂。德国标准规定，基础抗剪力不小于25kN/m2，轴向变形不大于20％，抗压力不小于50kN/m2。有关专家认为这些指标要求不高，故本规范没有明确规定具体要求。地基与基础在碾压、平整时随着粘土的密实程度的变化使渗透率发生变化。即使当渗透系数为1.0×10-7cm/s时，只要水滞留，水就会慢慢地渗透到地下。渗透系数的实际值为净水实验值，粘稠的渗沥液在水头压力很小的情况下，渗透量会更小。工程设计与施工应按《土工合成材料应用技术规范》GB 50290中的第3.2节设计原则和第5.3节工程防渗设计与施工进行。
强制性条文5.0.4 在地形、地貌和水文地质条件达不到自然防渗要求的生活垃圾卫生填埋场场地，必须采取水平防渗和垂直防渗措施，当采用粘土类衬里、土工合成膜、帷幕灌浆等防渗措施应达到规定要求。
在吸收国内工程实践经验和参考国外标准的基础上，规范对填埋场基础工程中的基础坚固程度及人工衬里铺接方法等作出了具体规定。参考《土工合成材料应用技术规范》GB 50290—98，规范对填埋场防渗工程的设计和施工提出了要求。根据我国环境卫生工程实路，我们将高密度聚乙烯土工膜厚度定为1.5mm以上。德国标准对填埋场防渗工程的设计和施工要求规定，膜厚度不小于2.5mm。
复合型底部衬层本规范已作图示，从选用材料、压实、层厚及覆盖压力等方面考察，应使渗透、扩散尽量减少。衬层应对冲蚀及水流穿透具有抵抗力，对渗沥液有抵抗力，对重金属有吸收力，对沉降具有不敏感性和自愈能力，不受膨胀与收缩的影响。土工膜应对填体沉降不敏感，具有防止渗透和长期的抗化学侵蚀能力。密封层的层间分界面应防止渗沥液在分界面上向侧面散布，防止土工膜下面形成凝结水。层界分面的密封处的密封和抗剪力，以及土工膜上的各层的作用应在设计中加以考虑。资料表明，用水泥帷幕灌浆达不到防渗透系数为1.0×10-7cm/s，只能达到1.0×10-5cm/s时，用化学方法灌浆价格昂贵，可通过研究寻求其他替代物质。