способ создания противофильтрационного экрана

Формула изобретения

Способ создания противофильтрационного экрана, включающий выполнение подстилающего слоя из грунта основания, укладку полимерной пленки и отсыпку защитного слоя, отличающийся тем, что перед укладкой пленки на подстилающий слой выкладывают слой измельченного глауконита толщиной 1,0-2,0 м, затем глинистый слой толщиной 0,5-1,0 м, а в качестве защитного слоя используют слой измельченного глауконита толщиной 0,6-0,7 м.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к гидротехническому строительству и может быть использовано для защиты подземных вод от загрязнения токсичными или радиоактивными веществами из водоема-накопителя.

Известен способ сооружения противофильтрационной облицовки, включающий расстилание пленочных полотнищ на грунтовое основание, выполненное с уклоном, и образование грунтобитумного слоя, для чего на полотнища отсыпают грунт, пропитанный нефтешламом следующего состава, %: мехпримеси - 3-5; скоагулированные или заэмульгированные нефтепродукты - 40; вода - остальное, затем отсыпают второй слой грунта и слои уплотняют, причем расход нефтешлама составляет 5-10% от массы грунта (а.с. СССР 1640265, Е 02 В 3/16 "Способ сооружения противофильтрационной облицовки", опубл. 07.04.91).

Недостатком данного способа является необходимость контроля состава и массы нефтешлама, используемого для пропитки грунта, что усложняет сооружение противофильтрационной облицовки.

Наиболее близким по технической сущности является выбранный в качестве прототипа способ создания противофильтрационного экрана, включающий выполнение подстилающего слоя из грунта основания, которое вспахивают и прикатывают гладким катком в один след, укладку полимерной пленки и отсыпку защитного слоя (а.с. СССР 1599465, Е 02 В 3/16 "Способ создания противофильтрационного экрана", опубл. 15.10.90).

Недостатком данного способа является низкая эффективность противофильтрационного экрана в случаях повреждения пленки, так как из-за высокой проницаемости грунта подстилающего слоя загрязненная вода будет распространяться на значительной площади экранированной поверхности.

Задачей, стоящей перед изобретателями, является разработка такого способа создания противофильтрационного экрана, который обеспечивает надежную защиту подземных вод от загрязнения токсичными или радиоактивными веществами из водоема-накопителя даже в случае повреждения полимерной пленки.

Предложен способ создания противофильтрационного экрана, включающий выполнение подстилающего слоя из грунта основания, укладку полимерной пленки и отсыпку защитного слоя, новым в котором является то, что перед укладкой пленки на грунт основания выкладывают слой измельченного глауконита толщиной 1,0-2,0 м, затем глинистый слой толщиной 0,5-1,0 м, а в качестве защитного слоя используют измельченный слой глауконита толщиной 0,6-0,7 м.

Исследования показали, что принципиальной основой для применения глауконита при очистке водных растворов от токсичных веществ (пестицидов, нефтепродуктов, тяжелых металлов) и радиоактивных изотопов (в особенности ¹³⁷Cs и ⁹⁰Sr) является обратимость процесса обмена его катионов. Эффективность использования глауконита можно существенно повысить путем увеличения емкости катионного обмена и увеличения удельной поверхности минерала, например, предварительно измельчив его. Использование измельченного глауконита в качестве защитного слоя позволяет не только исключить воздействие внешней среды (ультрафиолетовое излучение, температурные колебания) на полимерную пленку противофильтрационного экрана, но и эффективно извлекать из водных растворов содержащиеся токсичные или радиоактивные вещества. Уплотненный глинистый слой, имеющий относительно малый по сравнению с грунтом основания коэффициент фильтрации, позволяет увеличить противофильтрационную эффективность экрана. Кроме этого, выполнение глинистого слоя под полимерной пленкой позволяет предотвратить повреждение пленки и при производстве работ, и при эксплуатации экрана. Слой измельченного глауконита, расположенный под глинистым слоем, выполняет роль слоя-сорбента, который существенно увеличивает срок службы противофильтрационного экрана.

При проведении поиска по патентной и научно-технической информации не обнаружено решений, содержащих совокупность предлагаемых признаков, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию "новизна" и "изобретательский уровень".

Предлагаемый способ осуществляют следующим образом.

Готовят ложе водоема-накопителя, для чего на вспаханную и выровненную поверхность грунта основания выкладывают слой измельченного глауконита толщиной 1,0-2,0 м, который затем покрывают слоем глины толщиной 0,5-1,0 м. Глинистый слой тщательно выравнивают, увлажняют до оптимальной влажности и уплотняют до требуемых значений коэффициента фильтрации. Перед укладкой глины крупные включения, древесные остатки и другие предметы, представляющие опасность для сохранности пленки, удаляют вручную. На уложенную пленку отсыпают и разравнивают слой измельченного глауконита толщиной 0,6-0,7 м.

Пример.

Готовят грунт основания, для чего любыми известными из области техники механизмами снимают растительный слой, вспахивают поверхность основания на глубину 0,10-0,15 м и выравнивают ее. На подготовленную поверхность выкладывают измельченный глауконит, причем отсыпку ведут полосами 6-10 м и формируют слой толщиной 1,5 м. Выровненный слой измельченного глауконита покрывают глинистым слоем толщиной 0,6 м, который тщательно выравнивают, увлажняют из поливочной машины и уплотняют гладким катком до получения коэффициента фильтрации через глинистый слой не более 10^-9 м/сек.

На подготовленный глинистый слой, не содержащий крупных включений, укладывают стабилизированную сажей полиэтиленовую пленку толщиной 0,2 мм. Сверху пленку защищают слоем измельченного глауконита толщиной 0,7 м.

Предлагаемый способ создания противофильтрационного экрана позволяет обеспечить экологическую безопасность подземных вод от загрязнения токсичными или радиоактивными веществами из водоема-накопителя и увеличить продолжительность эксплуатации экрана.