廣州興豐垃圾填埋場(chǎng)滲濾液調(diào)節(jié)池濕法加蓋工程質(zhì)量管理研究
1 緒論
隨著我國(guó)城市化進(jìn)程的加快，生活垃圾大量排放，許多城市的垃圾處理設(shè)施已不能滿足要求，不僅對(duì)人們的生產(chǎn)生活帶來(lái)了極大的不便，而且對(duì)城市建設(shè)和市容市貌也帶來(lái)了諸多影響，垃圾圍城成為城市化進(jìn)程中不可回避的問(wèn)題。如何合理規(guī)劃和管理城市垃圾處理系統(tǒng)，有效控制垃圾污染，提高城市綜合功能，已成為城市建設(shè)和實(shí)施可持續(xù)發(fā)展的重要內(nèi)容。城市垃圾的處理方法有焚燒、堆肥發(fā)酵和衛(wèi)生填埋等。衛(wèi)生填埋法具有多方面的優(yōu)點(diǎn)，是目前我國(guó)及世界應(yīng)用最廣泛的垃圾處置方式。
垃圾滲濾液是垃圾在填埋過(guò)程中經(jīng)厭氧發(fā)酵和降水的沖刷、地表水或地下水的浸泡而濾出的污水。調(diào)節(jié)池是在滲濾液處理系統(tǒng)前設(shè)臵的具有均化、調(diào)蓄功能或兼有污水預(yù)處理功能的構(gòu)筑物。目前國(guó)內(nèi)垃圾填埋場(chǎng)的調(diào)節(jié)池主要為敞口式，池內(nèi)敞露的液面散發(fā)的惡臭氣味會(huì)給周邊環(huán)境帶來(lái)大氣污染，嚴(yán)重影響環(huán)境。因此，采取有效工程措施阻止惡臭氣味向四周擴(kuò)散和減少滲濾液量，并對(duì)池內(nèi)產(chǎn)生的氣體進(jìn)行收集、處理就顯得尤為重要[1]。
由于我國(guó)對(duì)環(huán)境保護(hù)工作的日漸重視，全國(guó)各地正在建設(shè)或籌建城市垃圾處理系統(tǒng)。由于對(duì)城市垃圾處理系統(tǒng)理解的偏差和投資渠道等原因，部分垃圾填埋場(chǎng)只注重垃圾填埋項(xiàng)目，而忽視配套滲濾液處理廠的建設(shè)，造成許多垃圾滲濾液要通過(guò)調(diào)節(jié)池貯存并外運(yùn)處理，調(diào)節(jié)池中的滲濾液會(huì)產(chǎn)生大量有毒有害氣體，若不對(duì)調(diào)節(jié)池進(jìn)行加蓋則會(huì)造成廢氣大量直接排放的尷尬局面。據(jù)我國(guó) 329 個(gè)城市生活垃圾處理處臵場(chǎng)所，填埋場(chǎng)存在著各填埋場(chǎng)的無(wú)組織排放廢氣中 H2S 的超標(biāo)率為 7.6%，超標(biāo)倍數(shù)在 0.5~24；NH3的超標(biāo)率為 10.8%，超標(biāo)倍數(shù) 0.0~11.5 等問(wèn)題[2]。為了解決這些問(wèn)題，需要研究已投入使用而未加蓋的調(diào)節(jié)池進(jìn)行加蓋的施工技術(shù)，通過(guò)加蓋達(dá)到解決滲濾液廢氣污染大氣的目標(biāo)。
目前，廣州市垃圾圍城的情況不容樂(lè)觀，必須及時(shí)完成垃圾衛(wèi)生填埋場(chǎng)建設(shè)。廣州市興豐生活垃圾衛(wèi)生填埋場(chǎng)第六區(qū)占地約 9×104m2，設(shè)計(jì)處理規(guī)模按 7000t/d考慮，設(shè)計(jì)庫(kù)容為 720×104m3，服務(wù)年限 2.3 年。由于舊的滲濾液調(diào)節(jié)池位于填埋場(chǎng)第六區(qū)庫(kù)底，貯存在舊池的滲濾液外運(yùn)進(jìn)度緩慢，直接影響填埋庫(kù)區(qū)的施工進(jìn)度，為更好推進(jìn)整個(gè)項(xiàng)目進(jìn)度，業(yè)主要求在新建調(diào)節(jié)池尚未加蓋的情況下，將滲濾液抽排到新建未加蓋的調(diào)節(jié)池內(nèi)，最后，在池中存在滲濾液情況下，對(duì)調(diào)節(jié)池進(jìn)行加蓋施工�？梢苿�(dòng)式施工平臺(tái)是調(diào)節(jié)池濕法加蓋的創(chuàng)新施工技術(shù)。HDPE 土工膜是浮蓋系統(tǒng)的主要材料，占了浮蓋系統(tǒng)造價(jià)的 90%以上。土工膜焊接是調(diào)節(jié)池浮蓋系統(tǒng)施工的核心工序，調(diào)節(jié)池加蓋的施工質(zhì)量和使用功能主要體現(xiàn)在土工膜的施工焊接質(zhì)量上。
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1.2.1 國(guó)內(nèi)研究應(yīng)用現(xiàn)狀
根據(jù)調(diào)查我國(guó)現(xiàn)有的垃圾處理設(shè)施水平總體上處于一個(gè)較低的層次。約有39%的填埋場(chǎng)沒(méi)有滲濾液處理設(shè)施，49%的填埋場(chǎng)產(chǎn)生的滲濾液雖經(jīng)處理，但卻不能達(dá)標(biāo)，僅有 12%的處理設(shè)施可算基本達(dá)標(biāo)。近幾年來(lái)許多大城市都在建設(shè)或已建成大型甚至超大型的垃圾衛(wèi)生填埋場(chǎng)，這些填埋場(chǎng)在技術(shù)水平上總體而言采用了和發(fā)達(dá)國(guó)家接軌的技術(shù)要求，例如場(chǎng)地防滲采用了水平鋪設(shè) HDPE 膜和粘土礦物相結(jié)合的復(fù)合系統(tǒng)進(jìn)行防滲，填埋場(chǎng)的運(yùn)營(yíng)也具有相當(dāng)高的水平[3]。
國(guó)內(nèi)對(duì)于工程質(zhì)量管理的研究主要集中于工程項(xiàng)目的全面質(zhì)量管理思想，工程項(xiàng)目的質(zhì)量管理需要各參建方建立工程質(zhì)量保證體系，需要從政府監(jiān)督、建設(shè)單位負(fù)責(zé)和直接生產(chǎn)者負(fù)責(zé)三個(gè)層次對(duì)工程建設(shè)實(shí)施全過(guò)程質(zhì)量管理[4]。QC 小組活動(dòng)是實(shí)現(xiàn)質(zhì)量改進(jìn)的一種有效途徑。我國(guó)自 1978 年開(kāi)展 QC 小組活動(dòng)以來(lái)，不斷發(fā)展壯大，但是與世界各國(guó)，特別與日本相比，無(wú)論是數(shù)量還是效果都有一定的差距。企業(yè)在貫徹國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)和開(kāi)展質(zhì)量認(rèn)證工作中，要把 QC 小組活動(dòng)作為要素納入質(zhì)量體系，必須引導(dǎo) QC 小組致力于質(zhì)量改進(jìn)[5]。
國(guó)外的垃圾處理事業(yè)比我國(guó)起步要早。上世紀(jì) 30 年代，美國(guó)的加利福尼亞首次提出“衛(wèi)生填埋”的概念。由于垃圾產(chǎn)量大大增加，而且含有有毒有害物質(zhì)，因此造成環(huán)境污染的可能性也大大增加，所以人們對(duì)垃圾填埋場(chǎng)的環(huán)境影響越來(lái)越重視，垃圾填埋場(chǎng)的操作運(yùn)行管理越來(lái)越嚴(yán)格[3]。60 年代中期以后，填埋、堆肥、焚燒等一系列處理處臵方法就基本形成發(fā)展起來(lái)了。如在美國(guó)、英國(guó)等地，用填埋法處理垃圾的比例都相對(duì)較高，達(dá)到了 80%及以上，焚燒法處理占 10%左右，而堆肥比例很低。20 世紀(jì) 70 年代以來(lái)，一些發(fā)達(dá)國(guó)家由于受資源和能源危機(jī)的影響，對(duì)垃圾的處理開(kāi)始向“資源化”方向發(fā)展[7]。在衛(wèi)生填埋方面，英國(guó)最早于 1930 年，美國(guó)于 1940 年開(kāi)始采用生活垃圾衛(wèi)生填埋技術(shù)即有控制的生活垃圾填埋技術(shù)。經(jīng)過(guò) 60 多年的研究和發(fā)展，各國(guó)在衛(wèi)生填埋的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工、管理等方面積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，并開(kāi)發(fā)出成套技術(shù)及設(shè)備[7]。
在填埋場(chǎng)基底沒(méi)有天然隔水層的情況下，為防止垃圾滲濾液污染填埋場(chǎng)及其周?chē)牡叵滤�，需要�?duì)填埋場(chǎng)采用防滲處理。國(guó)外從 80 年代開(kāi)始在垃圾填埋場(chǎng)防滲處理中使用土工膜作為襯層材料，逐步成為一項(xiàng)成熟的技術(shù)并得到廣泛的應(yīng)用。德國(guó)九十年代對(duì)德國(guó)填埋場(chǎng)使用襯層情況的統(tǒng)計(jì)也表明了這一點(diǎn)，目前設(shè)有防滲系統(tǒng)的生活垃圾填埋場(chǎng)比例已有很大的提高[3]。歐美等工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)建筑工程質(zhì)量的監(jiān)督與控制實(shí)行全過(guò)程管理，即從項(xiàng)目的立項(xiàng)就開(kāi)始嚴(yán)格控制[8]。對(duì)建筑工程質(zhì)量的監(jiān)督與控制通常是從政府、業(yè)主及建筑工程的生產(chǎn)者二個(gè)層次進(jìn)行的[9]。
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2 濕法加蓋施工技術(shù)工藝概述與研究
調(diào)節(jié)池是垃圾填埋場(chǎng)的主要臭氣發(fā)生源，產(chǎn)生臭氣的主要原因是滲瀝液中的惡臭物質(zhì)向大氣蒸發(fā)擴(kuò)散[2]。為了保護(hù)大氣環(huán)境不受污染，必須有效消除臭氣。消除臭氣的方法一是去除惡臭物質(zhì)；二是控制惡臭物質(zhì)向大氣擴(kuò)散；三是將向大氣中擴(kuò)散的惡臭氣體收集處理[2]。調(diào)節(jié)池面積大，儲(chǔ)存的滲濾液多，去除其中的惡臭物質(zhì)可以采用生化方法向其中加入除臭劑。但目前市場(chǎng)上的除臭劑僅能對(duì)部分惡臭物質(zhì)有去除作用，對(duì)滲濾液這樣多組分惡臭物質(zhì)的惡臭源，其作用不大，且除臭劑的用量特別大，運(yùn)行費(fèi)用較高。同時(shí)由于除臭劑的加入，勢(shì)必會(huì)增大滲濾液處理難度，增大其處理成本。故生化除臭法不適用調(diào)節(jié)池這樣的惡臭源，宜采用加蓋封閉導(dǎo)氣處理方法[2]。
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在調(diào)節(jié)池已投入使用，存在滲濾液的情況下，通過(guò)搭建一段可移動(dòng)式施工平臺(tái)，在平臺(tái)上完成調(diào)節(jié)池加蓋系統(tǒng)、氣體導(dǎo)排系統(tǒng)、重力壓管系統(tǒng)、覆蓋膜浮動(dòng)系統(tǒng)、清淤檢查孔及維護(hù)通道等工序過(guò)程，完成一段再通過(guò)小型卷?yè)P(yáng)機(jī)將平臺(tái)裝置牽引移動(dòng)到下一段施工位置，逐步完成調(diào)節(jié)池加蓋施工。
濕法加蓋不同于干法加蓋就是適用于污水調(diào)節(jié)池已經(jīng)裝水運(yùn)行，可以帶水作業(yè)加蓋。對(duì)于新建污水調(diào)節(jié)池，干法施工是安全有效的常規(guī)施工方法，而對(duì)于已經(jīng)裝水運(yùn)行的調(diào)節(jié)池，既可以采用干法施工加蓋，也可以采用濕法施工加蓋，此時(shí)濕法加蓋就比干法加蓋具有明顯的優(yōu)勢(shì)。
⑴、施工準(zhǔn)備方面
①、干法施工對(duì)場(chǎng)地的要求比較高，干法作業(yè)需要清空調(diào)節(jié)池里面的滲濾液，而且要把滲濾液沉積物清理干凈，這需要耗費(fèi)較大的人力物力和較長(zhǎng)的時(shí)間，在清淤過(guò)程中，也容易造成池底防滲膜的破損且不易被發(fā)現(xiàn)，從而造成調(diào)節(jié)池防滲功能的缺陷，可能造成地下水污染的環(huán)境問(wèn)題，在環(huán)保方面存在較高的風(fēng)險(xiǎn)。②、濕法加蓋不需要清空調(diào)節(jié)池，只需要池內(nèi)水位穩(wěn)定在某一高度范圍內(nèi)，加蓋前對(duì)池底進(jìn)行常規(guī)的清淤即可，這樣投入的資源少、需要的時(shí)間短，不存在地下水污染的風(fēng)險(xiǎn)。
在這方面，濕法施工優(yōu)于干法施工。
調(diào)節(jié)池浮蓋系統(tǒng)濕法施工采用浮橋裝置作為施工平臺(tái)。所用的浮橋裝置，其特征在于，浮橋裝置由多個(gè)方形的浮橋模塊平鋪拼接而成，浮橋模塊由打包帶將長(zhǎng)寬相同的小木板和塑料泡沫板疊置捆綁而成。該浮橋裝置可以漂浮于水面，使得施工可以在浮橋裝置上完成，完成一段再移動(dòng)浮橋裝置推進(jìn)到下一段施工。該浮橋裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，卻很實(shí)用，方便移動(dòng)，成本低。浮橋具體長(zhǎng)度及寬度根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況確定。浮橋裝置安裝完畢后，應(yīng)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)負(fù)載試驗(yàn)，滿足安全技術(shù)指標(biāo)，并經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理工程師確認(rèn)核準(zhǔn)后，施工人員方可進(jìn)行水上作業(yè)。
為防止泡沫板損壞采用橡皮墊保護(hù)，通過(guò)塑料帶縱橫向進(jìn)行綁扎。浮板塊采用自制金屬扣件進(jìn)行連接，連接件用鋁板加工，并在四角鉆孔。為增加浮橋整體性，在浮塊連接后上層再次用鋁片連接安裝一層九層板，垂直方向上錯(cuò)開(kāi)放置，螺絲釘必須穿透兩層九層板，但不可損壞泡沫板。施工平臺(tái)搭建見(jiàn)圖 2.6。
浮蓋膜施工主要是在在調(diào)節(jié)池上形成一個(gè)封閉的浮蓋，避免滲濾液暴露，有效的阻止?jié)B濾液蒸發(fā)，散發(fā)臭味。浮蓋膜一般采用 2.0mm 厚的 HDPE 膜焊接而成，采用濕法施工時(shí)盡量采用幅寬較大的卷材，以減少焊接次數(shù)[14]，降低人為操作風(fēng)險(xiǎn)，減小滲漏概率。由于滲濾液調(diào)節(jié)池一般根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的地形設(shè)計(jì)，往往為不規(guī)則的池體，導(dǎo)致整個(gè)浮蓋膜也是一個(gè)不規(guī)則的平面，施工各個(gè)部位的重點(diǎn)與難點(diǎn)也不盡相同，因此，浮蓋膜施工前，有必要對(duì)整個(gè)調(diào)節(jié)池進(jìn)行科學(xué)合理的分區(qū)規(guī)劃，這樣，可以更好地明確控制各區(qū)域施工重點(diǎn)及難點(diǎn)。
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3.1 工程概況及施工要點(diǎn).................................. 24
3.1.1 廣州興豐垃圾填埋場(chǎng)六區(qū)工程概況.....................24
3.1.2 施工操作要點(diǎn).......................................25
4 浮蓋系統(tǒng)土工膜焊接施工質(zhì)量控制..........................30
4.1 土工膜焊接質(zhì)量控制的必要性 ............................30
4.2 浮蓋膜材料選用控制 ....................................30
4.3 土工膜鋪設(shè)工藝流程 ....................................31
5 提高土工膜焊接初驗(yàn)合格率質(zhì)量管理.........................36
5.1 現(xiàn)狀調(diào)查 .............................................36
5.2 目標(biāo)設(shè)定 ...............................................37
5.3 原因分析 ...............................................37
5 提高土工膜焊接初驗(yàn)合格率質(zhì)量管理
項(xiàng)目部三個(gè)HDPE土工膜焊接施工班組進(jìn)行了滲瀝液調(diào)節(jié)池土工膜鋪設(shè)施工，前期共完成土工膜鋪設(shè)任務(wù) 2.65×104m2，但是通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理工程師監(jiān)督檢測(cè)驗(yàn)收合格的焊接面積約為 2.20×104m2，合格率僅為 83%。為了降低返工成本提高土工膜焊接效率，同時(shí)順利完成興豐垃圾場(chǎng)第六填埋庫(kù)區(qū)的建設(shè)要求，項(xiàng)目部開(kāi)展了有關(guān)提高 HDPE 土工膜焊接初驗(yàn)合格率的質(zhì)量管理課題研究，以求解決現(xiàn)場(chǎng)土工膜焊接初驗(yàn)合格率較低的難題。為提高 HDPE 土工膜焊接初驗(yàn)合格率，我們對(duì)上述驗(yàn)收不合格的 4500m2焊接區(qū)域進(jìn)行了細(xì)致的研究分析，確定了以下幾種質(zhì)量弊病類(lèi)型，并進(jìn)行了分類(lèi)統(tǒng)計(jì)：
通過(guò)排列圖的帕累托曲線，顯示 HDPE 土工膜雙軌熱熔焊接質(zhì)量差是造成土工膜焊接初驗(yàn)不合格的主要因素。本著糾正和預(yù)防相結(jié)合的原則，對(duì)主要因素“HDPE土工膜雙軌熱熔焊接質(zhì)量差”進(jìn)行調(diào)查分析。
為提高 HDPE 土工膜焊接效率，加快防滲系統(tǒng)施工進(jìn)度，確保興豐第六填埋庫(kù)區(qū)工程的順利完成，針對(duì)焊接初驗(yàn)合格率偏低的問(wèn)題，確定了以“提高 HDPE土工膜焊接初驗(yàn)合格率”為研究目標(biāo)，使土工膜焊接初驗(yàn)合格率由 QC 活動(dòng)前的83%提高到 QC 活動(dòng)后的 93%以上，以達(dá)到公司的質(zhì)量控制指標(biāo)要求。
實(shí)際情況：對(duì)土工膜焊接班組近兩個(gè)月的質(zhì)量評(píng)比獎(jiǎng)罰情況進(jìn)行調(diào)查，得知項(xiàng)目部?jī)?nèi)部制定了詳細(xì)的質(zhì)量評(píng)比獎(jiǎng)罰制度，并針對(duì)防滲部門(mén)在每周四下午由項(xiàng)目經(jīng)理、質(zhì)檢員、防滲工程施工主管組成土工膜焊接質(zhì)量評(píng)比小組到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行質(zhì)量檢查，對(duì)上月份的質(zhì)量檢查評(píng)比進(jìn)行匯總，給予獲得第一名的班組獎(jiǎng)勵(lì) 500 元，并對(duì)該班組中將焊接質(zhì)量控制做得最好的個(gè)人給予 200 元額外獎(jiǎng)勵(lì)。所以不會(huì)因?yàn)闊o(wú)獎(jiǎng)罰措施而影響員工施工的積極性。
實(shí)際情況：工人工作時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，就會(huì)導(dǎo)致精神狀況差，影響焊接質(zhì)量，經(jīng)到各班組進(jìn)行核實(shí)，除了偶爾因雨期來(lái)臨需要臨時(shí)排班以外，他們每天的工作時(shí)間均安排在白天，且不大于 8 個(gè)小時(shí)。根據(jù)防滲焊接班組開(kāi)工近兩個(gè)月的考勤表做了工作時(shí)間統(tǒng)計(jì)表 5.7：
對(duì)現(xiàn)場(chǎng)待焊土工膜材料進(jìn)行抽檢，發(fā)現(xiàn)有小部分土工膜上有修補(bǔ)痕跡，經(jīng)詢問(wèn)得知，HDPE 土工膜的運(yùn)輸，從出廠到運(yùn)至工地采用集裝箱運(yùn)輸。出廠裝箱前每卷都用膠帶封邊包裝，并用兩根專(zhuān)用吊膜帶捆縛以便于裝卸。工地卸貨使用鏟車(chē)或吊車(chē)等機(jī)械設(shè)備。但是由于不可避免因素，每批土工膜經(jīng)過(guò)上述搬運(yùn)過(guò)程后或多或少都會(huì)受到損傷，但是項(xiàng)目部防滲部門(mén)制定了一系列用料原則，比如受到物理?yè)p壞的 HDPE 土工膜必須要修復(fù)；受?chē)?yán)重?fù)p壞的 HDPE 土工膜（整卷或部分）不能使用等[29]。經(jīng)過(guò)查閱土工膜使用前修補(bǔ)記錄，確認(rèn)土工膜正式焊接前均為合格材料。
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6 結(jié)論與展望
目前，解決城市垃圾處理行之有效的方法是興建垃圾處理場(chǎng)，而管控滲濾液揮發(fā)污染大氣則要對(duì)調(diào)節(jié)池進(jìn)行加蓋處理。本文以廣州市興豐生活垃圾衛(wèi)生填埋場(chǎng)第六區(qū)工程為施工背景，深入研究了調(diào)節(jié)池濕法加蓋施工技術(shù)，工程施工質(zhì)量保證措施，特別是核心工序（土工膜焊接）的施工質(zhì)量控制方法，以及提高土工膜焊接初驗(yàn)合格率的質(zhì)量管理措施，通過(guò)歸納總結(jié)得出以下結(jié)論：
⑴、改良性濕法加浮蓋膜技術(shù)通過(guò)搭建可移動(dòng)式施工平臺(tái)，逐步完成垃圾填埋場(chǎng)調(diào)節(jié)池濕法加蓋施工，不僅使施工進(jìn)度加快，還使施工安全性、加蓋系統(tǒng)各工序施工質(zhì)量大大提高，切實(shí)解決了調(diào)節(jié)池露天污水臭氣污染問(wèn)題，對(duì)提升垃圾填埋場(chǎng)規(guī)范化管理的水平和檔次，降低周邊居民對(duì)垃圾填埋場(chǎng)的抵制情緒，具有極其重要的現(xiàn)實(shí)意義。
⑵、調(diào)節(jié)池濕法加蓋綜合施工技術(shù)的研究，不僅解決了在調(diào)節(jié)池存在滲濾液的情況下，實(shí)現(xiàn)加蓋系統(tǒng)施工，而且加快了施工進(jìn)度，也有效地降低了施工成本。
⑶、通過(guò)質(zhì)量管理體系的運(yùn)行，以及采取施工質(zhì)量保證措施，有效實(shí)現(xiàn)了項(xiàng)目的質(zhì)量目標(biāo)。通過(guò)對(duì)土工膜焊接施工質(zhì)量的深入分析，采用針對(duì)性的措施，保證了浮蓋膜系統(tǒng)的施工質(zhì)量。
⑷、針對(duì)土工膜焊接初驗(yàn)合格率較低的施工情況，通過(guò)運(yùn)用 PDCA 循環(huán)方法實(shí)施質(zhì)量管理，，設(shè)定目標(biāo)、分析要因、制定對(duì)策、實(shí)施措施，有效提高了土工膜焊接質(zhì)量和效率，確保達(dá)到規(guī)范要求的質(zhì)量目標(biāo)，同時(shí)也為后續(xù)防滲系統(tǒng)施工打下了良好的基礎(chǔ)。
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參考文獻(xiàn)（略）
本文編號(hào)：38273
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