垃圾填埋场可行性研究报告

1 第 1章 总图与道路工程 总平面布置 总平面及功能分区 由地形图可知，管理区所在区域地势平坦，场地标高最低点为 ，最高点为 ，整个 卫生 填埋场占地面积约 中管理区 及辅助生产区 占地 埋库区有效占地 他用地 整个场区由填埋库区、半环区道路、垃圾坝、分区隔堤、各种排洪构筑物、渗沥液处理工程以及根据卫生填埋工艺确定的辅助工程（如地下水导排、渗沥液导排等）等组成，可分为管理及厂前区 埋区两大部分，其中管理及厂前区由行政办公区、辅助生产区 、污水处理区三部分组成。行政办公区包括综合办公楼、车库及单身宿舍，辅助生产区包括水泵房、清水池、柴油机房、箱式变电站，污水处理区包括污水处理站、污水调节池、弃土堆场，另外还有门房、地磅房车台。 总图布置时将填埋区 水处理站 布置在管理区北侧，并用绿化隔离带将各功能区相对分隔。考虑到尽量利于水资源，在 生产 区中新建水塘一个，雨水导排系统将收集的雨水排往该水糖，最终通过泵的提升作用经专用管道入受纳河流。 辅助设施主要包括地磅房、洗车台、机修车间、泵房、变配电站等。 平面布置 垃圾车进入厂区后右转经地磅秤量 后沿进填埋场道路进到填埋区，避免了垃圾运输车辆对管理区的污染，出填埋场的垃圾车经过洗车台时进行清洗后进入市区。将综合办公楼、车库及单身宿舍布置在盛行风向的上风侧，而将污水处理站、污水调节池放在盛行风向的下风侧，具体布置详见总平面布置图。 竖向设计 填埋区的竖向设计根据填埋工艺的需要 外工程衔接确定的，场前区与场外道路接点标高为 27m，半环区道路标高 前区道路衔接，与垃圾坝接点标高为 35m，最大标高为 55m。 2 厂区道路、出入口及围墙 厂区道路 为满足运输及消防要求，本工程围绕综合办公楼等主要见构筑物设 有环行道路或留有消防通道，有车辆进入的建构筑物均与道路相联。，道路横断面形式采用城市型，路面采用 混凝土厚 20层则采用级配碎石或砾石厚 15层采用天然砂砾厚 15 出入口及围墙 根据填埋场的规模，厂区设 1 个出入口，与厂外道路连接。管理区部分围墙长 712 米，为砖砌实体围墙，而在填埋库区周围设铁丝网进行防护。 道路组织与运输 道路组织原则 (1) 在垃圾产生高峰期 稳期，都能满足场内正常生产运行的需要； (2) 简单明了实用，能够保证场内车辆行驶安全 。 根据以上组织原则，考虑各功能分区交通组织的相互联系性，特别是道路组织要与填埋工艺道路联系起来。整个厂区道路交通组织如下：来自 各区的垃圾车辆通过场外道路进入地磅房，而后进行新建道路，最后入填埋区填埋作业。 场内道路交通 所有的垃圾运输方式全部采取汽车运输。垃圾运输向全封闭垃圾专用车过渡，其他原材料运输根据需要选择相应的运输方式。 绿化 垃圾填埋区是城市居民固体废物集中堆置的场所，重视并搞好填埋区的绿化尤为重要。设计根据场地不同的使用功能采取了不同的绿化 化措施，库区绿化同填埋库区的填埋作业结合在 一起。 (1) 在保护好填埋库区四周已有植被的同时，在填埋场形成的最终平台及边坡上及时植草 植灌木，防止垃圾 盖土的裸露，并结合道路的修建，在道路两侧合理地种植乔木。 (2) 填埋封场后，其终场顶面可铺砌草皮，并结合当地气候种植适宜林木。 第 7 章 卫生填埋区工程 和县生活垃圾卫生填埋场项目可行性研究报告 3 第 2章 卫生填埋区工程 处理对象 本填埋场除作为应急措施外，原则上不接受除生活垃圾等以外的其他类型垃圾，特别是危险废弃物，具体如下： 1、本处埋场受纳的填埋物为以下城市生活垃圾： (1) 居民生活垃圾； (2) 商业垃圾； (3) 集贸市场垃圾； (4) 街道清扫垃圾 ； (5) 公共场所垃圾； (6) 机关、学校、厂矿等单位的生活垃圾； (7) 城市污水处理厂的干化污泥（含水量小于 30%、有机成分小于 40%、填埋物严禁含有毒、有害物质）。 2、填埋物严禁包括下列有毒、有害物质： (1) 有毒工业制品及其残物； (2) 有毒药物； (3) 有化学反应并产生有害的物质； (4) 有腐蚀或有放射的物质； (5) 易燃、易爆等危险品； (6) 生物危险品 疗垃圾； (7) 其他严重污染环境的物质。 另外，从经济角度 用年限方面 考虑，除在临时作业道路考虑建筑垃圾外，建筑垃 圾不应进入填埋场 。 库容方案与坝体工程 库容方案 一般的，对于山谷型填埋场，坝体工程的设计 容的大小是紧密联系在一起的，影响库容的因素有以下几条： 第 7 章 卫生填埋区工程 和县生活垃圾卫生填埋场项目可行性研究报告 4 (1) 填埋库区的占地面积：有效占地面积越大，相应的库容相对也较大； (2) 垃圾坝：一般，垃圾坝坝顶标高越大，相应获得库容就越大，但是填埋库区的有效占地面积 圾坝高是相互关联的，垃圾坝越高，由于放坡的关系，占地就会越大，对其他构筑物的布置就会有影响。另外，当垃圾坝与道路衔接时，坝顶标高太高时不利于衔接。 (3) 填埋库区的占地面积最终要根据填埋工艺（主要是道路系统）的布置而进 行调整，这样才有利于填埋场日常运行。 结合本场地平面布置，最终确定将坝顶标高确定为 35m。垃圾堆体依托垃圾坝的作用堆积而成，堆体外坡设计为 1:3，每填高 5m，设 3m 宽的马道平台，马道平台一方面可以缓冲坡面被雨水冲刷， 一方面 在运行过程中，在该马道平台上可以设置临时终场排水沟，汇水面积内的雨水可以通过此排水沟汇入两边的环场截洪沟，以尽量减少垃圾渗沥液的处理量，另外还可以便于对坡面的检查维修，有利于垃圾填埋区的生态 色恢复。 此时容积计算见下表： 表 7始 库容计算表 填埋分层标高 标高段 （ m） 库容 （ 约万 累积库容 （约万 备注 第一层 库底 圾坝以下 第二层 35圾坝以上 第三层 40圾坝以上 第四层 45圾坝以上 第五层 50圾坝以上 第六层 55圾坝以上 坝体工程 (1) 设计原则 填埋场中的垃圾坝不完同于水利上的坝体工程设计，有着自身的特点，由于国家目前没有填埋场垃圾坝的 设计规范，一般的，是针对其具体工况的基础上，参照水利上的坝体工程设计规范进行 设计 。 第 7 章 卫生填埋区工程 和县生活垃圾卫生填埋场项目可行性研究报告 5 遵守国家现行的各种规范，在满足库区填埋工艺 生填埋场总平面合理布置的前提下，力求做到技术先进，安全系数高，经济合理；其次也应该尽可能结合当地的实际情况，结合地方的标准，规范 惯做法，最后应该结合场址附近的实际情况，在兼顾安全性的前提下，选择合适的筑坝原料，以求经济性。 坝体工程的主要设计依据是： 浆砌石坝设计规范 碾压式土石坝设计规范 水工建筑物抗震设计规范 堤防工程设计规范 (2) 坝型 在卫生填埋 场中应用的 一般为 重力坝，而重力坝包括 碾压土石坝、 混凝土重力坝 砌块石重力坝，这其中又以浆砌块石重力坝应用居多。 根据提供的地形图及总平布置，要保证填埋库区的有效面积及库容，在确定坝顶标高 35m 的基础上，选择碾压土石坝作为垃圾场的坝型 满足使用 计要求。 (3) 坝型确定 拟建的垃圾坝是卫生填埋场内的主要构筑物之一，它不仅形成了一定的填埋库容，而且对垃圾填埋场的安全运行起着决定性的作用。另外，垃圾坝的建设投资在整个填埋场的投资中占有一定 的比例，根据当地实际情况选择合适的坝型对降低本工程的造价有着 明显的作 用。 目前国内筑坝技术成熟，就国内 外填埋场而言，垃圾填埋场内坝的类型应用较多的主要有三种，分别为粘土坝、 浆砌块石 坝 石坝，下面对其三种坝型作出比较： 第 7 章 卫生填埋区工程 和县生活垃圾卫生填埋场项目可行性研究报告 6 表 7型方案比较表 坝型方案 技术比较 碾压土石坝 对自然条件有较广泛的适应性，对地基要求低，适应不均匀沉降的能力强；结构简单，工作可靠，寿命较长，机械化程度高，施工管理维修加高 建等都较简便，可以就地取材，但是对材料的要求较高，占地面积大。 浆砌块石 坝 对自然条件有比较广泛的适应性，可就地取材，在山区节省耕地，抗震能力比土坝 强。施工机械化程度高，建设速度较快。但是对地基承载力要求高，工程造价大。 堆石坝 造价不一定比土坝高。对地基要求低。在山区节省耕地，抗震性 能比土坝强。但是其防渗性能差，施工量大，施工周期长。 选择坝型需要考虑的主要因素为拟建场址的工程地质 文地质条件，筑坝材料及坝的运行条件。根据勘探部门所提供的勘探资料，该拟建场址的工程地质 文地质条件表明当地地质情况适宜进行本工程的建设。 从运行的角度来考虑，垃圾坝在一般情况下，主要承载物是固体垃圾，只有在特殊情况下，对洪水起一定的调蓄作用，另外，由于坝在填埋 场施工的过程行之前，要进行防渗处理，所以该垃圾坝实际上为一不透水坝，所以设计认为以上三种坝型在运行上均能满足填埋场的实际使用要求，而且根据本工程的地勘报告，也是适合的。 从有利于防渗土工膜的铺设 护土工膜的角度来讲，目前国内都已经有很成熟的技术来保证防渗材料的安全性。 根据本工程实际情况，尽管碾压土石坝占地要大于其他坝型，但是其可以就地取材，可以利用场地整平中的碎石 土修筑 。 综合考虑，碾压土石坝其经济性更优于浆砌块石重力坝 石坝。所以本填埋场垃圾坝确定为碾压土石坝。 (4) 垃圾坝 垃圾坝 坝顶标高 35m，并考虑行车要求，东侧与半环库区道路 35m 标高接线。坝中心轴线长 8m，从内侧（库区）到外侧依次为锚固区 +隔离网 +排水区 ，路面，内侧放坡 1： 2，外侧放坡 1： 垃圾坝最高处 7m，位于垃圾坝中段。拟建的坝址 场地 初步采用粉质粘土作为基础持力层。 第 7 章 卫生填埋区工程 和县生活垃圾卫生填埋场项目可行性研究报告 7 垃圾坝内坡（库区侧）均采取防渗措施进行防渗处理，修建好后，内侧按照库底标高设计在库区侧进行回填，库区侧防渗材料采用 的 区外侧坝面进行绿化防护。 坝基排水 区内地下水导排系统结合在一起。 场地构建 本填埋 区位于管理区以北，为一山谷型填埋场，根据填埋库区的地质地貌以及所处区域的水文地质条件，利用场地填挖结合的方式，构筑垃圾坝与周围地形形成填埋库区，该垃圾坝坝顶标高最高 35m， 最大 高度 7m（相对于目前地面标高），垃圾坝顶宽 8m。 为了构建填埋库区的基底 圾坝，结合场地整平方案，对整个场区进行开挖处理，然后用整平工程所获得的粉质粘土及碎石筑坝，最后进行防渗系统铺设前的处理。 最终形成的填埋库区有效用地 合到工程的实际情况 实施性，拟将利用分区隔堤 固平台将填埋库区进行水平分区 直分 区。 分区实施与分区隔堤 结合实际地形 有条件为依据，同时考虑填埋作业工艺 程施工，制定分区方案。原则如下： (1) 考虑垃圾量，每区的垃圾库容能够满足一段时间使用年限的需要。 (2) 实现雨污水分流，使填埋作业面积尽可能小，减少渗沥液的产生量。 (3) 分区能最大限度的适合填埋工艺，能够满足工程分期实施的需要，能够满足临时封区的需要。 (4) 有利于现阶段施工，同时也满足分期分阶段施工的要求。 根据以上原则，将整个填埋库区进行水平分区 直分区，其中，水平分区利用分区隔堤，该分区隔堤宽 3m，高 2m，位于场底中部。垂直分区利用锚固平台进行分区，各锚固平台上设置锚固沟及排水沟。 分区隔堤根据填埋工艺确定，主要作用是有利于整个填埋库区水平分区。本工程设置分区隔堤一道，位于填埋库区库底中部原有水塘南侧的塘顶位置，东西向，分区隔堤堤顶标高 36m，长 外放坡 1： 2，分区隔堤的筑堤材料第 7 章 卫生填埋区工程 和县生活垃圾卫生填埋场项目可行性研究报告 8 为碎石，施工时候 石导流层铺设结合在一起，并在南侧（垃圾坝侧）进行防渗，防渗结构为 600g/工布垫层 +层 +2 一层。 分区隔堤 圾坝侧所形成区域场底为填埋一区，同时为本工程的启动区 。另外一个区域场底为填埋二区，同时分区隔堤与 35m 锚固平台顺接。 另外，锚固平台实现垂直分区，根据实际情况，在边坡上， 35m， 45m 标高设置两道 锚固平台，其在有排水功能的同时，达到垂直分区的目的。 场地整平 根据本工程地质勘察报告，有关地质情况如下 ： 第（ 1）层：耕土 (层厚 ，层顶埋深 ，层底标高 。灰褐色，松散，稍湿。 第（ 2）层：粉质粘土 (层厚 ，层顶埋深 ，层底标高 。灰、灰黄色，可塑硬塑，湿，干强度高，低韧性，摇振反应无，稍有光泽。为弱透水层。该层土在整个场地基本均有分布。 第（ 3）层：碎石 (层厚 ，层顶埋深 ，层底标高 。灰黄色，中密密实，湿，低压缩性。骨架成分为硅质沉积岩，直径 2等，也可见有大于 10块石，含量为 50充填物为硬塑状态的粉质粘土。动力触探试验 均值大于 20 击。亦为弱透水层。该层土在整个场地均有分布。 第（ 4）层：砂岩 (C)，强风化，层厚 ，层顶埋深 ，层底标高 。灰白色，硬度 7 级 8 级。灰黄色、棕褐色，强风化，低压缩性。为硬质岩石，岩石碎块状，手捏易碎。透水性较强。该层土在整个场地均有分布。 整个填埋库区整平 /挖深方案依照下面 因素 进行： (1) 场区工程地质 (2) 场区实际地形，该场区为沟谷型，底部 虑整平后场地基础，底部 (3) 工程经济性 (4) 以基础持力层的确定为参考依据 (5) 填埋场整平后 的有效结合 第 7 章 卫生填埋区工程 和县生活垃圾卫生填埋场项目可行性研究报告 9 场地整平根据场区的防渗要求，需要进行竖向整平 向整平主要针对库区边坡，而横向整平主要针对库区场底。 整个场地整平设计是以场地分区为基础，结合防渗工程要求进行的。主要包括三个部分：场地清理、场地开挖 地平整最后要求形成土建构建面，以有利于防渗系统的铺设。 场地清理主要是清除表皮土，清除树木、杂草、腐殖土、淤泥等有害杂质。 场地开挖：要求挖方范围内的树木、杂草、腐殖土、石块等全部清除；挖方坡度符合设计要求，不得超挖。 土方回填：主要是根据场地整平要求进行，要求填方基 底不得有树木、杂草、腐殖土、淤泥等有害杂质；填方基底无积水，有地下水的地方应得到有效处理；填土土质 方应按规定分层回填夯实，压实度要达到 93%以上。 土建构建面：构建面平整、坚实、无裂缝、无松土；基地表面无积水、垂直深度 25根及其它任何有害的杂物；坡面稳定，过渡平缓。 边坡整平 边坡整平的主要作用是根据填埋工艺 渗工程要求而考虑的，考虑到场区防渗处理需要建设锚固平台，以有利于防渗层的稳定性及锚固。按照现有地形整平后设置锚固平台，还有填埋作业道路的需要，在通往填 埋库区底部，设计临时道路，填埋作业临时道路 库区外填埋库区专用永久性道路连接，库区内料平台顺接。 根据实际情况，在边坡上， 35m， 45m 标高设置两道锚固平台，其中 35m 锚固平台 区隔堤顺连接，各平台上均考虑排水系统的设置。 另外，在库区用地线外侧，设置永久性锚固平台， 区外截洪沟衔接在一起。 场底整平 场底整平是为了便于地下水的收集导排、渗沥液的收集导排而进行的，根据本填埋场的实际地形，对场底部要进行进一步的整平，以用来满足填埋工艺的需要。以垃圾坝内侧回填标高为控制面，考虑到渗沥液实现自流 的问题，确定以控第 7 章 卫生填埋区工程 和县生活垃圾卫生填埋场项目可行性研究报告 10 制面控制高程为基础；另外，以导渗主盲沟为控制轴线，向导渗主盲沟两侧进行整平，整平坡度为 形成填埋场场底后，在填埋区内再构建其他工程。 (1) 场底标高设计原则 原则一：充分利用场址条件，尽可能减少土石方开挖量 填量。 原则二：场底纵向 向的坡度均为不小于 2% ，满足渗沥液收集 排需要，并兼顾重力流导排。 原则三：满足库区边坡的稳定性。 (2) 方案确定 根据场区地形地貌特点，场底采用单坡布置，利用现状地形北高南低的特点，库底从北到南下降，场底纵横向坡度为 2%，由北侧坡向南 侧。 (3) 库底标高 为有效进行库区渗沥液导排 下水导排，场底综合布置横向 向坡度。并能保证重力流导排，考虑调节池的池顶标高，根据拟选方案，在采用单坡布置的基础上，以中间整平控制线为基础，纵横坡度均为 2%，垃圾坝内侧开始控制标高为 30m。 挖填土石方 场地整平后，土石方挖填初步估算为 填方： 要 为 库底填方） 挖方： 中土方： 方： 计还剩余土石方： 填埋高度 填埋高度设计原则 原则一：充分利用土地资源， 尽可能增加填埋的 堆体高度 ； 原则二：满足垃圾堆体在各种工况下的结构稳定 ； 原则三：满足填埋作业车辆在填埋作业中的安全交通要求 ； 原则四：场区地基承载力能满足设计承载力的要求 。 第 7 章 卫生填埋区工程 和县生活垃圾卫生填埋场项目可行性研究报告 11 填埋高度 场区现状北侧地形较高，最高 侧地势较低，场区地质条件较好，承载力满足填埋要求，因此为了充分利用现状地形，在满足交通顺畅的前提下，以东侧永久性道路 侧垃圾坝为前提的情况下，沿北侧山体一侧应尽可能增加填埋高度。 根据垃圾堆体边坡稳定分析结果，当垃圾堆体坡度大于 1： 3 时，稳定性较差。综合考虑场地交通条件 圾堆体边坡稳定情况， 垃圾堆体以 1： 3 的坡度从整平后及部分现状地面开始堆高，当填埋到 高时，以 5%的坡度继续向上堆高填埋，最终填埋标高约为 65m（绝对标高）。 垃圾堆体的最大填埋厚度约 30m。 库容及使用年限 填埋堆体构建 启动区工程填埋作业的先后顺序是先进行一区作业，然后再进行二区作业。垃圾车经过地磅房称量后，通过连接永久性道路的填埋作业干道，驶上填埋一区的卸料平台进行填埋作业，卸料平台结合库区内道路修建。整个填埋作业分为两个部分（卸料平台标高以下 上），第一个部分为场底至卸料平台标高，即当在填埋一区进行作业时， 到 35m 高程时，放坡继续向上填埋作业，直至垃圾坝侧标高作业至 40m 标高，便停止填埋一区的填埋作业，并开始形成一定的水力排水坡度，堆体 埋边界控制线起坡坡度均设计均为 1： 3，此时对填埋区进行临时封场造坡，这样， 所接纳的雨水很大部分通过坝顶的排水沟排走，达到雨污分流的目的。 填埋一区临时封区后，开始填埋二区的填埋作业，填埋二区的作业高程也达到 40m 标高处。这样，填埋一区 埋二区形成一个大的堆体，同时进行封区排水工程的构建，当填埋二区达到标高时，可将这两个填埋区作为一个整体继续向上堆填，然后每升高 5m 成一 个 3m 宽的马道平台，每级边坡为 1： 3，形成马道平台同时时，对于该堆体的西侧 侧的边坡进行最终封场，而北侧的边坡可作为下一阶段发展的区域。 第 7 章 卫生填埋区工程 和县生活垃圾卫生填埋场项目可行性研究报告 12 本工程的半环场永久性道路最大标高 55m，在垃圾向上堆填的过程中，结合该永久性道路，不断的设置卸料平台，另外，当超过 55m 标高时，在填埋作业堆体上构建向上的填埋作业道路，以满足填埋作业的需要，填埋作业道路宽 7m，并在路内侧设置排水沟，该排水沟同时与各层马道平台上的排水沟相连，盘山道路位于经过压实的垃圾上。 每一层垃圾堆体进行构建时，先堆填外侧边坡，内外放坡 1： 3，外侧放 坡后即形成最终的边坡，形成一个相对封闭的区域，然后在该封闭的区域里进行填埋作业。 在作业的过程中，采用分层摊铺碾压的填埋作业方式，并进行日覆盖、中间覆盖直至最终的终场覆盖。碾压作业要求分层进行，每层压实厚度不超过 压实厚度达到 ，覆土 成一个 的填埋单元。一般以一日为一个填埋单元，利于逐日覆土，多个填埋单元组成 的单元层。 库容 库容由两部分组成，其中一部分根据填埋工艺确定的原始库容，另外一部分是填挖方平衡所提供的库容。 根据填埋堆体构建，原始库容计算表 7 第二部分库容见 体为 所以该填埋场的有效库容为 为 使用年限 根据 垃圾产量、垃圾成分及确定的垃圾处理工艺方案，卫生填埋场设计规模为 200 吨 /日，每年填埋垃圾的总量为 吨，考虑到堆填的物化性质以及本设计所能达到的程度，开始新鲜垃圾压实容重 / / 虑到可替代覆盖材料的应用，覆盖土所占新鲜垃圾的比例取为 10%，则平均每年垃圾需要容积 盖土 年所需要容积约 库容为 以填埋区工程的使用年限约为 20 年。 土石方平衡 本工程场地整平后剩余土石方： 7 章 卫生填埋区工程 和县生活垃圾卫生填埋场项目可行性研究报告 13 筑坝用土石方： 盖土累计用量： 程范围用土石方为 地整平剩余土石方 大致相当 ， 所以在使用期内可以达到土方平衡 ， 但是 在运行期间， 可 进一步采取措施，采用可替代覆盖材料，减少日覆盖土用量，达到 节省土方 平衡的目的。 防渗工程 设计标准与总体防渗方案 防渗工程的主要目的是防止渗沥液对地下水 围环境构成污染 。根据地质勘察报告，结合国内目前现行国家规范及标准生活垃圾卫生填埋技术规范（ 关内容： 埋场必须进行防渗处理，防止对地下水 表水的污染，同时还应防止地下水进入填埋区。 然粘土类衬里及改性粘土类衬里的渗透系数不应大于 110s，而且场底及四壁衬里厚度不应小于 2m。 另外规范还规定如下： 人工合成衬里的防渗系统应采用复合衬里防渗系统 ， 位于地下水贫乏地区的防渗系统也可采用单层衬里防渗系统； 在特殊地质 境要求非常高的地区，库区底部应采用双层衬 里防渗系统。 对 填埋场的地质勘察表明，场底土壤的防渗系数达不到国家规定的天然粘土类衬里的防渗要求，需要采用人工防渗措施。本填埋场不满足天然防渗要求，必须进行人工防渗。目前通常采用人工防渗措施的主要有垂直防渗与水平防渗两种。 水平防渗是指防渗层水平方向布置，防止垃圾渗沥液向周围渗透污染地下水、防止地下水进入填埋库区。水平防渗系统根据采用设计标准的高低所选用的等级是不同的，一般从上到下依次包括过滤层、导流排水层、保护层、防渗主体结构层，另外还有地下水导排系统等。 垂直防渗是利用库区天然的不透水层作为底部防 渗隔离层，防渗层竖向布置，在四周设置封闭的垂直防渗帷幕，防渗帷幕工程底部需达到天然不透水层中，第 7 章 卫生填埋区工程 和县生活垃圾卫生填埋场项目可行性研究报告 14 以形成一个独立的水文地质单元，从而一方面防止垃圾渗沥液向四周横向渗透污染地下水，另一方面可以防止地下水的侵入。 对于特殊的地质构造，填埋场防渗处理一般要考虑采用水平防渗 直防渗两种方式相结合，但是根据填埋场的具体水文地质，也可以只采用一种防渗方式就可以满足防渗要求。 无论是垂直防渗系统还是水平防渗系统，都应同时具有下述三种功能： (1) 填埋场防渗系统应防止渗沥液向填埋库区外扩散，使其存在于填埋库区内，然后进入 渗沥液收集系统，防止其渗透流出填埋场外，造成对土壤 下水的污染； (2) 控制地下水，防止其形成过高的扬压力，防止地下水进入填埋场而增加渗沥液产生量； (3) 控制填埋场气体的迁移，使填埋场气体得到有控释放 集，防止其从侧向或向下迁移到填埋场外。 目前，从国内其它地区的工程经验 建卫生填埋场实例来看（包括本工程的一期工程），一般采用的防渗方式均为水平防渗，当中也有一些采用垂直防渗的填埋场，但是由于垂直防渗帷幕一般难以达到卫生填埋技术规范对防渗的要求，垂直防渗仅作为水平防渗的一种辅助手段，在新建填 埋场中，采用垂直防渗的填埋场中，均采用了人工水平防渗。 另外，对于我国的现行的垃圾填埋的专业规范，在参照国外设计经验的基础上，对人工水平防渗作出了比较详细的界定 统的要求，但是对于垂直防渗，仅在水利等行业上有着比较完善的规定，所以从技术可靠性的角度来看，采用水平防渗系统有着更积极的意义。 所以，本工程的防渗方式确定为人工水平防渗。 另外，由于本工程的基岩具有透水性，故在本工程中不宜采用垂直防渗技术，为了考虑地下水对本工程的影响，需考虑地下水导排系统。 水平防渗系统 根据渗沥液收集系统、防渗系统 护层 、过滤层的不同组合，设计采用标准的高低，填埋场的衬层系统有不同的结构，如单层衬层系统、复合衬层系统、第 7 章 卫生填埋区工程 和县生活垃圾卫生填埋场项目可行性研究报告 15 双层衬层系统 层衬层系统等，一般 地 来讲，国内 常用的是单层衬层系统、复合衬层系统、双层衬层系统。 (1) 单层衬层系统 单层衬层系统有一个防渗层，其上是渗沥液收集系统 护层。必要时其下有一个地下水收集系统 个保护层。这种类型的衬层系统只能用在地下水贫乏地区，其构成的主要防渗结构为厚度不小于 2m 的粘土（渗透系数小于110s），或者粘土（渗透系数不大于 110s） +1 层 。 (2) 复合衬层系统 复合衬层系统的防渗层是复合防渗层。复合防渗层是由两种防渗材料相帖而形成的防渗层。它们相互紧密地排列，提供综合防渗功能。比较典型复合结构是，上层为柔性膜，其下为渗透性低的粘土矿物层。与单层衬层系统相似，复合防渗层的上方为渗沥液收集系统，下方为地下水收集系统。 通常所见的复合衬层系统一般为 1m 厚粘土（渗透系数小于 110s） +1层 ，或者相当于粘土的材料（如钠基膨润土垫） +1 层 。 图 7埋场基础衬层系统 单层衬层 (3) 双层衬层系统 双 层衬层系统包含两层防渗层，两层之间是排水层，以控制 集防渗层之间的液体或气体。同样地，衬层上方为渗沥液收集系统，下方可有地下水收集系统。透过上部防渗层的渗沥液或者气体受到下部防渗层的阻挡而在中间的导流层中得到控制 集。在这一点上它优于单层衬层系统，但从施工 层的坚固性等方面上看，如果施工质量得不到保证，它一般不如复合衬层系统。 城市垃圾 保护层 排水材料 管道 排水层 粘土 H D P E 膜 第 7 章 卫生填埋区工程 和县生活垃圾卫生填埋场项目可行性研究报告 16 图 4埋场基础衬层系统 双层衬层 图 7埋场基础衬层系统 双层衬层 人工防渗结构 水平防渗的衬层系统通常从垃圾底部向下可依次包括 : (1) 过 滤层 过滤层的作用是保护渗沥液排水层，防止垃圾及其他物质在排水层中积聚，造成排水系统堵塞，使排水系统效率降低或失效。 (2) 排水层（包括渗沥液收集系统） 排水层的作用是及时将被阻隔（收集） 的渗沥液排出，减少水头，减轻对防渗层的压力，减少渗沥液的外渗可能性。 (3) 防渗保护层 保护层的功能是防止防渗层受到外界影响而被破坏，如石料或垃圾对其上表面的刺穿，应力集中造成的膜破损，或者粘土等矿物质受侵蚀等。 (4) 防渗层等 防渗层的功能是通过铺设渗透性低的材料来防止渗沥液迁移到填埋区外部去，同时也可以防止外部的地 下水进入填埋区内部。防图 7 - 3 填 埋 场 基 础 衬 层 系 统 复 合 衬 层 城市垃圾 保护层 排水材料 管道 排水层 粘土 H D P E 膜 保护层 过滤层 城市垃圾 上部排水层 下部排水层 复合衬层下垫粘土层 管道 上部防渗层 （ 下部防渗层 （ 排水材料 底土 - 第 7 章 卫生填埋区工程 和县生活垃圾卫生填埋场项目可行性研究报告 17 渗材料主要有天然粘土矿物 工合成材料以及天然与有机复合材料。 根据以上几种功能及其不同方式的组合，水平防渗的衬层系统可以分为单层衬层系统、双层衬层系统等，而单层衬层系统又包括单层复合衬层系统。 单层防渗及单层复合防渗结构的层次（从上至下）为：渗沥液收集导排系统、防渗层（含防渗材料及保护材料）、基础层、地下水收集导排系统。 单层衬层系统只有一个防渗层，防渗膜上面是保护层 水层，有时也在下面设下垫层 下水收集系统。 单层复合衬层系统是用两种防渗材料贴在一起构成一个防渗层，常用的 是柔性膜与粘土合在一起，其他层的设置与单层衬层系统基本相同。 渗沥液收集导排系统土工布上至下）为渗沥液收集导排系统、主防渗层（含防渗材料及保护材料）、渗漏检测层、次防渗层（含防渗材料及保护材料）、基础层、地下水收集导排系统。双层衬层系统包含两层防渗层，两层之间是排水层，以导排各层防渗层之间的液体 体，此外，上层防渗膜上面是保护层 水层，下层防渗膜的下面可以设置地下水收集系统。 第 7 章 卫生填埋区工程 和县生活垃圾卫生填埋场项目可行性研究报告 18 地下水收集导排系统基础层压实土壤土工布渗沥液收集导排系统土工布渗漏检测层土工布（ 1）构造方式选择 为保证土工膜达到较好的防渗效果，有以下三种方式供选择： 方案一：采用单层土工膜 衬垫，当土工膜材料 工质量 “一般 ”时，其破损情况参照有关资料可以用每 4000 1 个 1小孔来衡量，则其渗透率用伯努利方程计算： 工况一：单层土工膜，以下为高透水层 当为单层的土工膜，土工膜以下是透水材料时，此时渗漏量为Q= 0s，即为 Q=d = 0况二：单层土工膜，以下为低渗透层 当土工膜下是粘土层，忽略厚度时， 粘土 低渗透层渗透系数 (m/s)为110s 则有： Q= 1100s 即为 Q=0d = 0接触不好的时候，此时 Q= 1100s 即为 Q=0d= 0案二：采用单层复合材料 工况三： 单层土 工膜，以下为低渗透层，高度有限 当单层土工膜下面是粘土垫层时，水头按照 虑，粘土 低渗透层渗透系数 (m/s)为 110s 考虑，厚度按照两 2m 考虑，则计算其渗透量为： 第 7 章 卫生填埋区工程 和县生活垃圾卫生填埋场项目可行性研究报告 19 则当接触好时， Q=0s=d =0触不好时， Q=0s=d =0况四： 单层土工膜，以下为低渗透层替代材料 当单层土工膜下面是粘土垫层替代材料时，水头按照 虑，土工膜下设置 基膨润土垫）一层， 设置，使得破损处的渗沥液由面扩散变成了点扩散，使相同情况下土工膜的渗透量降低。而且膜下膨润土的防渗系数达到 10s，可进一步阻挡渗沥液下渗。下垫膨润土按防渗系数 510s 计： Q= 5100s 即为 Q=0d = 0接触不好的时候，此时 Q= 5100s 即为 Q=0d= 0显然，工况一不作为本工程的推荐方案。工况二 /三在 工膜下面存在不同厚度的粘土层，但根据拟建场址岩土地质报告，在填埋区底部存 在符合标准的粘土 相对较小 ，在附近也没有满足渗透系数的粘土（或者所发生的工程费用巨大），所以工况四下的防渗结构优于工况一 /二 /三下的防渗系统。而 单层复合防渗（ ）从一定程度上能够起到互补作用，在防渗方面有很好的互补作用，其优于其他方案，所以将其作为本工程的推荐防渗结构方案，但是应注意： (1) 施工时，特别是铺设碎石导流层时候，各种施工机，人为的对底部防渗层造成的破坏，是导致防渗层破损主要的因素； (2) 另外，防渗材料本身，如 逢以及 自然搭接方式等。随着填埋时间的不断增加，局 部会发生脱落等现象，导致防渗层的破坏，所以一定要注意施工质量 。 水平防渗系统设计 库区底部防渗设计 库区底部防渗系统组成结构从上到下依次为： (1) 150g/色轻质有纺土工布过滤层 (2) 300 厚碎石导流层（渗沥液收集系统位于其中） 第 7 章 卫生填埋区工程 和县生活垃圾卫生填埋场项目可行性研究报告 20 (3) 200 厚粗砂保护层 (4) 600g/纺土工布保护层 (5) 2 (6) 6基膨润土垫 (7) 整平后库区基底 库区边坡防渗设计 防渗系统组成结构从上到下依次为： (1) 防渗保护层（分阶段铺设的编织袋装土等） (2) 600g/纺土工布保护层 (3) 2 (4) 6基膨润土垫 (5) 修整的边坡 地下水导排系统 根据场地挖深方案，场地整平标高最低处低于地下水水位必须考虑对填埋库区底部可能存在的地下水进行导排。地下水导排系统位于防渗层下主要是由地下水导排减压层，地下水导排主盲沟 下水导排支盲沟构成。 地下水导排主盲沟 地下水导排主盲沟位于地下水导排层中，断面采用矩形断面，最大断面尺寸为下底宽 1000 800在盲沟内敷设反滤 200g/工布，然后再敷设 孔花管，最后回填级配碎石至地下水导排盲沟沟顶 (盲沟由土工布包裹 )，盲沟采用 200g/质土工布包裹。 地下水导排支盲沟 充填碎石后再在沿主盲沟纵线上，依照场地整平实际地形情况，间隔 30 米，敷设地下水导排支盲沟，地下水导排支盲沟中填充碎石，支盲沟断面形式为矩形，断面尺寸 800900 其他 对于场底及边坡可能存在的大量地下水及涌出泉水采取排水措施，增加排水碎石盲沟及排水支管。 第 7 章 卫生填埋区工程 和县生活垃圾卫生填埋场项目可行性研究报告 21 渗沥液导排系统 本渗沥液导排系统是由导流层、各种导渗盲沟 气石笼等共同组成。渗沥液导排系统的设计是 污分流结合在一 起的。 渗沥液导流层 在保护层上铺设平均 300的卵（碎）石层，粒径 16 渗沥液导渗盲沟 渗沥液导渗盲沟有三种分别为主盲沟、支盲沟 盲沟。 主盲沟负责渗沥液的最终排放，将渗沥液从场区内导出库区外。为了便于渗沥液收集 放，在各区分别设置主盲沟，其中铺设直径为 导流层形成盲沟断面，并用 200g/质土工布包裹。在每个区均设计导渗主盲沟，各区主盲沟将收集的渗沥液导排到库区外的调节池。 本工程渗沥液导排可实现重力流导排。 导渗支盲沟也位于填埋区底部，沿 场底两侧坡向主盲沟，同侧支盲沟之间的距离为 40m。在支盲沟中铺设直径为 250 孔花管，其坡向主盲沟的坡度不小于 2%。 并用并用 200g/质土工布包裹。 次盲沟是在填埋的过程中形成的，随着填埋高度的增加，当填埋高程每达到相对 高时，铺设 300的卵石，宽 500于导气石笼之间，用作导渗 气通道。 导气石笼导渗 填埋区底部主盲沟 盲沟的相交位置即为导气石笼的布设点，填埋过程中的次盲沟除位于支盲沟的垂直上方外，也以不小于 2%的坡度坡向随着填埋高度增加而不断增高的导 气石笼。生活垃圾所产生的渗沥液被次盲沟 盲沟导向导气石笼，然后在导气石笼的作用下逐渐下渗汇集到主盲沟，最后完成渗沥液的导排工作。 场区排水工程 场区排水的作用是在填埋场使用过程中 场后，将降落在填埋场汇水面积范围以内的大气降水安全排除场外，尽可能实现填埋区的清污分流，避免雨水被垃圾污染，减少渗沥液的处理量。本方案采用分区分期方式达到清污分流的目第 7 章 卫生填埋区工程 和县生活垃圾卫生填埋场项目可行性研究报告 22 的，另外在马道平台上、堆体盘山道路上、以及围堤外侧设排水沟达到雨水导排的目的。 1. 防洪标准 参照城市生活垃圾卫生填埋处理工程项目建设标准等有关规定，该 填埋场总容量为 类填埋场，按日填埋处理规模 200 吨 /日，属 级，根据 级 类考虑，本填埋场防洪标准按 20 年一遇洪水设计，按 50 年一遇洪水校核。 2. 各排水构筑物汇水面积 本填埋场为山地型填埋场，同时，本填埋场周围均有现状河流存在，所以本汇水面积基本上为填埋库区的面积。 3. 洪水计算 计算方法： 依据本填埋场汇水面积实际情况，当区域汇水面积小于 10 水计算公式采用公路科学研究所经验公式： 公式中： 设计频率下的洪峰流量（ m3/s） K 径流模数按照给水排水设计手册第七册表 2有关数据采用 F 流域的汇水面积 (n 面积参数当 F 1 n=1；当 F 1，按照给水排水设计手册第七册表 2有关数据采用 径流模数取自表 2有关数据，用内插法得到 K=重现期为 50年时候 K= 由于实际汇水面积小于 1 n=1。 由于本填埋场汇水面积小，所以面积系数 n 1 按照重现期 20 年， K 按照重现期 50 年， K 有关径流模数取值取自给水排水设计手册第七册表 2东南沿海一栏数据。当重现期为二十年时， K=重现期为五十年时， K= 4. 排水构筑物 第 7 章 卫生填埋区工程 和县生活垃圾卫生填埋场项目可行性研究报告 23 (1) 在管理区新建雨水调节池一座， 起到收集雨水的作用 ，最终将雨水排往厂区外。 (2) 道路两侧设置道路 排水边沟 。 (3) 垃圾坝内侧设置排水边沟，