《火力发电厂贮灰场防渗技术导则》

DL

中华人民共和国电力行业标准

DL/T***—****

火力发电厂贮灰场防渗技术导则

****-**-**发布****-**-**实施

国家能源局发布

1规范性引用文件

下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是不注日期的

引用文件，其有效版本适用于本标准。

GB18599一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准

GB50660大中型火力发电厂设计规范

GB50290土工合成材料应用技术规范

GB/T17642土工合成材料非织造布复合土工膜

GB/T17643土工合成材料聚乙烯土工膜

GB/T17688土工合成材料聚氯乙烯土工膜

HJ610环境影响评价技术导则地下水环境

DL/T5339火力发电厂水工设计规范

DL/T5045火力发电厂灰渣筑坝设计规范

DL/T5488火力发电厂干式贮灰场设计规程

CJ/T234垃圾填埋场用高密度聚乙烯土工膜

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2总则

2.1.1为规范火力发电厂贮灰场防渗技术要求，保证工程质量，防止灰场渗漏对

周围地下水环境造成污染和损害，特制定本导则。

2.1.2本导则适用于火力发电厂灰、渣、脱硫石膏等II类一般固体废弃物贮灰场

的防渗设计、施工及运行管理的指导原则和技术要求。

2.1.3贮灰场防渗应贯彻因地制宜的原则，并做到安全可靠、经济耐用。

2.1.4贮灰场防渗技术除应符合本导则外，还应符合国家现行有关标准的规定。

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3术语和定义

3.1.1干式贮灰场Dryashdisposalarea

用以贮存干灰渣及脱硫副产品等的堆放场，简称干灰场。

3.1.2湿式贮类场Wetashdisposalarea

用以贮存水力除灰沉积灰渣及除灰水的场地，简称湿灰场。

3.1.3防渗工程Spillandleakpreventionproject

用天然或人工防渗材料构筑，阻止贮灰场内灰水渗透的工程。

3.1.4防渗材料Linearsystemengineeringmaterial

在防渗工程中，为构筑灰场防渗屏障所选用的各种材料。

3.1.5水平防渗Horizontalbarriers

利用防渗材料在灰场场底设置的阻挡灰水下渗的防渗结构。

3.1.6垂直截渗Verticalbarriers

利用防渗材料在贮灰场库区周边设置的竖向阻挡地下水或灰水的防渗结构。

3.1.7渗透系数Permeability

水力坡降为1时，水穿过土壤、岩石或其他防渗材料的渗透速度，以cm/s

计。

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4防渗设计

4.1一般规定

4.1.1防渗工程应在贮灰场设计使用年限内有效地发挥其功能。

4.1.2灰场防渗工程设计在防止地下水污染的同时，应确保灰坝、场底和四周边

坡的安全与稳定。

4.1.3防渗工程的设计应选用可靠的结构形式和防渗材料，可根据贮灰场当地的

自然条件、社会环境以及灰水水质，进行适当调整。

4.1.4防渗设计应先判定贮灰场贮存物作为一般固体废弃物的类别，并按照《一

般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准》进行设计。

4.1.5贮灰场防渗应根据贮灰场的工程地质和水文地质条件，结合灰坝坝体、坝

基材料的性质、灰水特性以及贮灰场地下水环保防渗的具体要求，选取水平防渗、

垂直截渗或渗漏回收。

4.1.6天然地层防渗性能较好，且地下水位较低时，经论证后可不做专门防渗措

施。

4.2基础资料

4.2.1防渗措施的勘测工作可结合贮灰场的勘测开展，应包括地形测量、水文气

象、工程地质与水文地质、施工条件调查等。

4.2.2水文地质资料应包括地下水类型、埋深及其动态变化、流向、补给和排泄

条件、水质与污染源等。

4.2.3工程地质资料应包括地层分布、各地层的渗漏特性、地基承载力、边坡稳

定性等。

4.3水平防渗措施

4.3.1水平防渗应铺设于贮灰场场底和四周边坡，形成完整、有效的防水屏障。

4

4.3.2水平防渗材料可根据贮灰场的水文地质条件选用压实土或土工合成材料。

在材料的渗透系数和厚度满足要求的条件下，压实土可选用原地基层、压实粘土

层、土与膨润土混合层等，土工合成材料可选用土工膜、复合土工膜、膨润土防

水毯等。

4.3.3水平防渗措施可选用单层防渗结构或复合防渗结构，单层防渗结构可选压

实土单层防渗结构和土工膜单层防渗结构，复合防渗结构可选用土工膜与压实土

复合防渗结构和土工膜与膨润土防渗毯（GCL）复合防渗结构。

4.3.4压实土单层防渗结构的防渗性能不低于于渗透系数1×10-7cm/s、厚度1.5m

的黏性土层。

4.3.5土工膜单层防渗结构的设计应符合下列规定：

1.土工膜应采用非织造土工布作为保护层，规格不应小于300g/m2；

2.土工膜厚度不应小于0.5mm；

3.地基应满足铺设要求。

4.3.6土工膜与膨润土防水毯（GCL）复合防渗结构的设计应符合下列规定：

1.土工膜应采用非织造土工布作为保护层，规格不应小于300g/m2；

2.土工膜厚度不应小于0.3mm；

3.GCL规格不应小于4800g/m2；

4.地基应满足铺设要求。

4.4垂直截渗措施

4.4.1透水地基较浅的已建贮灰场渗漏治理工程宜采用垂直截渗措施，新建贮灰

场防渗工程条件合适时，亦可采用垂直截渗措施。

4.4.2垂直截渗措施可选用混凝土防渗墙、深层搅拌桩、高压喷射水泥土防渗墙、

垂直铺设防渗膜等。

4.4.3垂直截渗设计时应考虑以下因素：

1.场地隔水层条件、地下水流向等；

2.材料供应、施工条件等。

5

4.4.4垂直铺设防渗膜宜用于粉质土（包括粉质黏土、粉质砂土）、可塑-软塑状

态的黏性土地层。对砂层厚度较大及沟、塘等未经压实处理的回填土地层应慎用。

地质应具备下列条件：

1.透水层深度在12m以内，最大深度不宜超过16m；

2.透水层中大于5cm的土料含量不超过10%（以重量计），其少量大块石

的最大粒径不超过15cm，或不超过开槽设备允许的尺寸；

3.透水层中的水位、流砂夹层或纯中粗砂段所占比例很少，能满足泥浆固

壁的要求。

4.4.5深层搅拌桩宜用于淤泥、淤泥质土、粉土、素填土、黏性土及饱和或松散

砂土等。处理深度一般不宜大于15m。

4.4.6高压喷射水泥土防渗墙宜用于淤泥、淤泥质土、流塑、软塑或可塑黏性土、

砂土、粉土、黄土、素填土和碎石土等地层。

4.4.7混凝土防渗墙宜用于各类土层，如砂土、砂壤土、粉土以及直径小于10mm

的卵砾石土层等。

4.4.8当垂直截渗措施底部岩石裂隙发育，或存在断层、破碎带等强透水的地质

条件，宜采取灌浆等措施处理。

4.4.9垂直截渗措施的厚度宜根据相关计算结果确定，且不宜小于50cm。

4.4.10垂直防渗帷幕宜嵌入相对隔水层，嵌入深度不宜小于1m。

4.5渗水回收措施

4.5.1已建贮灰场渗漏治理工程可采用渗水回收措施。

4.5.2渗水回收措施宜根据水文地质条件设计渗水收集系统，且渗水收集系统应

能保持设计使用年限内的有效性。

4.5.3渗水回收措施宜建在灰坝下游附近，且宜长期抽水运行，抽走的水可回收

利用或排入贮灰场。

4.5.4渗水回收措施可选用截流沟、截渗管和截水井。

4.5.5截流沟宜用于浅透水地基且下部有低渗透性土层的情况。

4.5.6截流沟可设置集水池以便于抽水，灰坝较长的贮灰场宜间隔一定距离建数

个集水池。

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4.5.7截渗管宜用于相对较深的透水地基，且下部有低渗透性土层的情况。

4.5.8截渗管宜沿灰坝走向挖沟埋设，每间隔一定距离可设置一抽水井。管道的

管径和埋设深度宜根据地基土层情况确定，管道外侧应设置反滤层以保护周围土

层。

4.5.9透水层埋深较大时宜采用截渗井。截渗井外侧应设置反滤层。截渗井的间

隔距离宜根据地层的渗透性合理确定。

4.6监测设计

4.6.1监测点应根据工程特点和环境水文地质条件设置，包括点位、井深等。

4.6.2地下水监测井布置应符合下列要求：

1.为监控渗滤液对地下水的污染，贮灰场周围至少应设置三口地下水质监

控井；

2.第一口沿地下水流向设在贮灰场上游，作为对照井；

3.第二口沿地下水流向设在贮灰场下游，作为污染监视监测井；

4.第三口设在最可能出现扩散影响的贮灰场周边，作为污染扩散监测井。

5.当地质和水文地质资料表明含水层埋藏较深，经论证认定地下水不会被

污染时，可以不设置地下水监控井。

4.6.3上游对照井设置应符合下列要求：

1.上游对照井应设于所建贮灰场上游潜在污染范围之外；

2.上游对照井应与下游井设于同一水平地层中，以确保数据的可对比性；

3.当水质存在非均匀性时，上游对照井的数量应能满足对照功能的需求。

4.6.4下游监测井设置应符合下列要求：

1.下游监测井设置应依据污染物潜在运移路径确定；

2.下游监测井的设置应考虑含水层的地质特征；

3.下游监测井的设置应考虑所贮灰的化学成份；

4.下游监测井的设置应考虑影响污染物运移的水文地质影响因素。

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5防渗材料

5.1一般规定

5.1.1防渗材料应视料物条件、工程地质条件等当地条件确定。

5.1.2防渗材料应有相应的物理力学性能、抗化学腐蚀能力和抗老化能力。

5.2土料

5.2.1应选择粘土，压实后的饱和渗透系数不大于1×10-7cm/s为控制目标，确定

防渗材料的压实条件。

5.2.2土料场储料满足施工要求，料场距离施工地点不宜太远。

5.2.3现场土料渗透系数达不到要求时，可采用膨润土等进行改性处理。

5.2.4混合配料中，膨润土的比例可介于4%~10%之间，具体视场地条件，以渗

透系数为控制指标，试验确定配比与含水量的设计值。

5.3土工膜和复合土工膜

5.3.1土工膜和复合土工膜的选择宜视材料的物理化学性能、场地条件、施工条

件、运行条件、灰渣物理化学性质而定，具体技术指标应按照下列现行、行业标

准执行：

1.复合土工膜按照《土工合成材料非织造布复合土工膜》GB/T17642

执行；

2.聚乙烯土工膜按照《土工合成材料聚乙烯土工膜》GB/T17643执行；

3.聚氯乙烯土工膜按照《土工合成材料聚氯乙烯土工膜》GB/T17688执

行；

4.高密度聚氯乙烯土工膜按照《垃圾填埋场用高密度聚氯乙烯土工膜》CJ/T

234执行。

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5.4钠基膨润土防水毯（GCL）

5.4.1火力发电厂贮灰场防渗中使用的钠基膨润土防水毯（GCL）应符合下列要

求：

1.GCL应表面平整、厚度均匀，无破洞、破边现象。

2.针刺类产品的针刺均匀密实，应无残留断针；

3.单位面积总质量不应小于4800g/m2，其中单位面积膨润土质量不应小于

4500g/m2；

4.渗透系数应不大于5×10-9cm/s。

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6防渗施工

6.1一般规定

6.1.1灰场的防渗施工应包括防渗结构各部分的施工。

6.1.2防渗材料施工前应根据相关规范进行抽样检验。

6.1.3防渗措施施工完成后，应进行质量抽样检查，并确认合格。

6.1.4防渗工程施工完成后应采取有效的保护措施。

6.2压实土层

6.2.1宜首先通过室内试验，初评碾压后土层的渗透系数能否满足要求，在满足

的条件下，再通过原位碾压试验复核。

6.2.2以渗透系数为控制标准，试验确定压实土层控制干密度，作为碾压质量控

制的最低要求。

6.2.3压实土层填筑施工前应开展碾压试验，确定达到满足渗透系数要求的施工

工艺及质量控制要点，包括含水率、压实机械类型和型号、碾压遍数、速度及松

土厚度等。

6.2.4碾压过程中，粘土应分层碾压，层数应不少于3层，单层碾压前铺土厚度

应不大于500mm。

6.2.5碾压后的压实粘土层应采取保护措施，防止因干裂和冻胀而产生裂缝降低

渗透系数。冬节来临前，可在压实土层顶部铺设一定厚度的粉煤灰防止冻胀破坏。

6.2.6土与膨润土混合衬层施工过程中应当混合均匀。

6.2.7土与膨润土混合衬层应分层碾压，层厚不应小于200mm。

6.2.8压实土层施工时，各层压实土应每500m2取3~5个样品进行压实度测试。

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6.3土工膜和复合土工膜

6.3.1土工膜铺设前，地基应符合下列要求：

1.应清理场地表皮土，彻底清除植被及其全部根系；

2.当地基平整、无碎石或碎石粒径不大于6mm时，可在压密后直接铺设土

工合成材料于其上；

3.原地基有碎石或碎石粒径大于6mm时，应在其上铺设不小于30cm厚的

压密土后，再铺设土工合成材料衬层。

6.3.2土工膜铺设应符合下列要求：

1.土工膜材料在进场交接前，应进行相关的性能检查；

2.进行现场铺设试验，确定焊接温度、速度等施工艺参数；

3.土工膜展开完成后，应及时焊接；

4.土工膜铺设过程中必须进行搭接宽度和焊缝质量控制措施；

5.施工中应注意保护土工膜不受破坏，车辆不宜直接在土工膜上碾压。

6.3.3土工布铺设应符合下列要求：

1.土工布应铺设平整，不得有石块、土块、水和过多的灰进入土工布。

2.土工布在边坡上的铺设方向应与坡面一致，在坡面上宜整卷铺设，不宜

有水平接缝。

3.土工布上如果有裂缝和孔洞，应使用相同规格材料进行修补，修补范围

应大于破损处周边300mm。

6.4钠基膨润土防水毯（GCL）

6.4.1GCL贮灰应防水、防潮、防暴晒。

6.4.2GCL不应在雨雪天气下施工。

6.4.3GCL的施工过程应符合下列要求：

1.应以品字形分布，不得出现十字搭接；

2.搭接宽度250±50mm，边坡不应存在水平搭接，局部可用膨润土粉

密封；

3.应自然松弛与地基层贴实，不应褶皱、悬空；

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4.应随时检查外观有无破损、孔洞等缺陷，发现缺陷时，及时采取修

补措施，修补范围宜大于破损范围200mm。

5.GCL施工完成后，应采取有效的保护措施，任何人员不得穿钉鞋等

在GCL上踩踏，车辆不得直接在GCL上碾压。

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7防渗运行管理

7.1地下水水质监测

7.1.1采样点设在地下水水质监控井，在贮灰场投入使用前至少应监测一次本底

水平；在运行过程中和封场后，每年按枯、平、丰水期进行，每期一次。

7.1.2至少应在贮灰场投入使用前一年监测本底值。

7.1.3灰场运行一年后，应从下游监测井采取水样，并与投入使用前一年测到的

本底值对比分析，确认所监控的指标参数是否在合理范围内。

7.2防渗结构

7.2.1使用单位应及时制订防渗工程安全保障措施及管理办法。

7.2.2防渗结构损坏时，应制定安全可靠的修复措施，并及时组织修复。

7.2.3土工膜、土工布、GCL等主要防渗材料损坏时，应及时修补。

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火力发电厂贮灰场防渗技术导则

条文说明

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3总则

3.1.2贮灰场的渗漏对地下水环境的影响主要表现在两个方面。一是渗漏引起贮

灰场周围地下水水位雍高，而出现周围土地盐碱化等，影响当地居民的正常生产

和生活；二是灰水中含有污染物质，灰水渗漏有可能影响周围地下水的质量，甚

至造成地下水污染。这两个问题是贮灰场防渗需要解决的主要问题。美国对12

个电厂的调查发现有一半以上的灰场出流灰水Al、As、Ba、Cd、Ca、Cl、Cr、

Pb、Hg、Ni、Se、Si、硫酸盐和Zn的平均浓度高于其入流。部分调查表明我国

灰水中最主要的超标因子为pH，其次是悬浮物（SS）和氟化物（F），个别电厂

的铬（Cr）、铅（Pb）、砷（As）、硫酸盐等也存在超标问题。近年来排放灰水中

的pH值超标率较高，且几乎全部为碱性太高超标。

5防渗设计

5.1一般规定

5.1.1火力发电厂贮灰场防渗系统的作用是保障灰坝安全与稳定，限制灰水渗入

地下水或下伏土层，防止地下水位壅高，使贮灰场对地下水、地表水和土壤等周

围环境的影响符合现行国家环境保护法规的有关规定，满足当地环保要求。

5.1.3可靠的防渗材料是指在防渗系统服务期限内具有一定的物理力学性能，具

有相应于当地环境的物理力学性能、抗化学腐蚀能力、抗老化能力等，满足完整

性、低渗透性的要求。

5.1.5贮灰场防渗措施可分为垂直截渗措施、水平防渗措施和渗漏回收措施（图

5.1.5）。设计中，需要根据贮灰场的工程地质和水文地质条件，结合灰坝坝体、

坝基材料的性质、灰水特性以及贮灰场地下水环保防渗的具体要求确定经济适用

的防渗措施。其中水平防渗措施可采用压实土层或土工合成材料的方法。当地质

条件适宜时，可采用垂直截渗措施。

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图5.1.5防渗措施分类

5.3水平防渗措施

5.3.2水平防渗措施在垃圾填埋场和有害工业废弃物的贮放中被普遍应用，近年

来在贮灰场的应用也日趋广泛。可用作水平防渗层的粘性土有多种，按土的统一

分类标准，高液限粘土（CH）、低液限粘土（CL）、低液限粉土（ML）和粘土

质砂（SC）都可以作为衬层材料，有时会在粘性土中加入膨润土等添加材料以

增强防渗性能。用作水平防渗层的土工合成材料主要是土工膜，复合土工膜等

5.3.3一般灰场常用水平防渗措施为单层防渗型式，如图5.3.3-1所示。

（a）单粘土衬层

（b）单土工膜衬层

图5.3.3-1单层防渗型式

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一膜一毯

图5.3.3-2复合防渗型式

5.4垂直截渗措施

5.4.1垂直截渗措施方案是沿贮灰场的外围，设置一圈封闭的垂直防渗墙，目的

是防止灰水的侧向渗漏。防渗墙底部进入贮灰场深部的不透水土层一定深度，从

而与不透水土层组成封闭的空间，使灰渣与周围地下水环境隔离，满足灰场防渗

的环保要求。垂直截渗措施即使设置于坝的底部，由于坝的高度有限，也不会承

受太大的压力。垂直截渗措施宜建于灰场外侧或坝下游，可设置在上游坝脚，并

与坝体防渗相结合（图5.4.1）。

（a）防渗隔离槽

（b）浆墙

（c）灌浆帷幕

图5.4.1-1垂直截渗措施（上游侧）

图5.4.1-2垂直截渗措施（下游侧）

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5.4.2当垂直截渗措施顶部需承受上覆荷载时，宜采用水泥-膨润土浆墙或塑性混

凝土墙；在特殊地质和环境要求非常高的场地，宜采用HDPE土工膜-膨润土复

合墙。

5.4.9当垂直截渗措施渗透系数不大于1×10-7cm/s时，厚度可按下式计算：

VB（）

LFtAH5.4.9-1

式中：Ft——安全系数，考虑渗透破坏、机械侵蚀、化学溶蚀、施工因素等，

宜取1.5；

H——垂直防渗帷幕上下游水头差（m），上游水头取与帷幕上游面接触

的渗沥液水位，下游水头取与帷幕下游接触的多年平均地下水位；

A——与帷幕材料阻滞因子有关的系数，可按图5.4.9-1取值；

B——与帷幕材料扩散系数有关的系数，可按图5.4.9-2取值。