導滲管應用 垃圾掩埋（mái）管應用

生活（huó）垃圾填埋場擴建工程滲瀝液導排設計

1工程概況（kuàng） 
桃花山垃圾填埋場（chǎng）是無錫市區的生（shēng）活垃圾衛生填埋場，位於濱湖區河埒街道與惠山區錢橋鎮（zhèn）交界處的桃花山山坳。 
該場屬於（yú）典型山穀（gǔ）型填埋場，建於上（shàng）世紀90年代初，是我國（guó）批按照建設部1988年頒布標準《生活垃（lā）圾衛生填埋技（jì）術規範》(CJJ17-88)建設的生活垃（lā）圾（jī）衛生填埋場（chǎng）。填埋場原工程總庫容462萬（wàn）m3，設計垃（lā）圾填埋量434萬t，采（cǎi）用垂直防滲帷幕，設計服（fú）務（wù）年限為1995年～2007年，即（jí）將達到使用壽命。 
桃（táo）花山垃圾填（tián）埋場擴建工程是（shì）解決原工程填埋場日趨飽和以及重新選址存在較大（dà）困難之間矛（máo）盾的方案。擴建工程建設範（fàn）圍主要位於原工程頂部，擴建工程設計庫容419.15萬m3，可填（tián）埋的垃圾為377.24萬m3，可使用17年(至2024年)，在服務期內，處理量為675m3/d。 
2原工程滲瀝液收集與（yǔ）導排係統 
2.1原工程滲（shèn）瀝液導（dǎo）排（pái）問題（tí） 
原工程填埋氣體發電廠投產後，為了保持填（tián）埋氣體發電廠的采氣量，台麵盲溝係統停止建設。同時，汙水處（chù）理廠汙泥進入垃圾填埋廠填埋後，堵（dǔ）塞（sāi）了盲溝（gōu）係統。地（dì）質（zhì）勘察發現，原工程每（měi）10m一層的覆蓋土層均形成了相對（duì）隔水層，導致垃圾滲瀝液無法通過原盲溝係（xì）統排出，從而（ér）聚集在每個相對隔水層之上。 
2.2原工程滲瀝液導排的必要性 
原工程垃圾滲濾液聚集在庫區底部會對擴建工程產生一定的危害，主要表現為：影響垃圾堆體穩定性；滲瀝液水位過高時，會對（duì）擴建工程防滲係統產生浮力；影響填埋氣體的排出。 因此（cǐ），在原（yuán）工程封（fēng）場之前需采取切實有效（xiào）的導排措施降低原工（gōng）程滲瀝液水位，以確（què）保擴建工（gōng）程的正常建（jiàn）設及運行，同時減少擴建工程建成後原工程滲瀝（lì）液對周圍地下水環境（jìng）的汙染。 
2.3原工程滲瀝液導排方案 
由於原工程滲瀝液導排不暢，導致原（yuán）工程滲瀝液水位較高，局部（bù）地段從垃圾堆體表麵直（zhí）接溢出，不利於擴建工（gōng）程垃圾堆體的穩定。根據穩定分析，認為原工程（chéng）滲瀝液安全（quán）控製浸潤線應位於原工程垃圾（jī）土頂麵以下約5m(平均深度)，才能確保垃圾堆（duī）體的穩定性。 
擴建（jiàn）工程依現場實際情況，在整個填埋場建設運營周期（qī）內，原工程滲瀝液導排設計采用了重（chóng）力導（dǎo）排方案、固結排水方案和原工程頂（dǐng）部排水層相結合的降水措施。 
2.3.1重力導排方案 
對原工（gōng）程垃圾壩及汙水池（chí）實施改建、汙（wū）水調蓄池實施新建等措施，將原工程滲瀝液以重（chóng）力流導排方式導排至（zhì）新建汙水調蓄池。 
在新建汙水調蓄池周邊新建檢查及反衝洗管，作為原工程滲瀝液導排樞紐（niǔ）。原（yuán）工程、擴建工程滲瀝液在（zài）各自獨（dú）立的導排係統下匯集至各自（zì）導流層（céng）出口處，分別通過一根φ600mm的HDPE管將滲瀝液導排進入各（gè）自的檢查及反衝洗（xǐ）管，終導排通道將原工程和擴建工程滲瀝液均導排至新（xīn）建汙水調蓄池。滲瀝液導排盡可能（néng）利用地勢條件（jiàn）采用重力流方式，節省能耗。 
2.3.2固結排水方案 
固結排水方案是在原工程垃圾堆體頂部（bù）設置（zhì）塑料排水板，以加快原工程垃圾堆體在擴建工程垃圾荷載作用下的固結排水效果，改善原（yuán）工程垃圾堆體內（nèi）的滲瀝液導排途經。塑料排（pái）水板作為原工程滲瀝液（yè）導排通道，將深（shēn）入原工程滲瀝液安（ān）全浸潤線（xiàn）以下，同時頂部接入（rù）一定厚度的碎石導（dǎo）排層(兼作原（yuán）庫區填埋氣導排層與滲瀝液橫向排水層)。原工程垃圾（jī）堆體固結後所排出的（de）滲瀝液沿塑料（liào）排（pái）水板豎向排放至碎石導排層，通過原工程滲瀝（lì）液收集係統，在下遊低處滲瀝（lì）液（yè）由一根φ600mm收集管進入檢查及反衝洗井（jǐng），後導排至新建汙水調蓄池。 
固結排水方案與原（yuán）工程垃圾土地基加固方案應相結合，排水板間距（jù）設計為3m，采用梅花型布置；排水板進入原工程庫區垃圾土的深度為5m。 
固結排水方案在原工程（chéng）停止填埋作業後實施，在擴建工程（chéng）整個填埋運行期間均有效，隨著擴建工程垃圾堆體的堆高，原工程垃圾土的固結度將不（bú）斷提高，原工程滲瀝液（yè）也將被有效導排至場外（wài）。 
2.3.3原工（gōng）程垃圾堆體頂部排水層 
頂部排水層是沿整個原（yuán）工程垃圾堆體頂部鋪設一定厚度的碎石排水層（céng）(兼作原工程填埋氣導排層)，將原工程滲（shèn）瀝液導排至新建汙水調蓄池。此方案能排走匯集（jí）在原工（gōng）程垃圾堆體頂部的（de）滲瀝（lì）液，減小原工（gōng）程滲瀝液對擴建工程防（fáng）滲襯墊係統（tǒng）的浮托影（yǐng）響（xiǎng）。 
以上3種導排降水措施是相輔相成的，在擴建工程的不同運（yùn）行時期發揮著不同的導排（pái）效果（guǒ），可確保原工程垃（lā）圾堆體滲瀝液降低至安全浸潤線以下，為擴建工程實施（shī）豎向堆高提供必要保證。 
2.4原工程各區滲瀝液導排設計（jì） 
該場屬於典型山穀型填埋（mái）場，分平台和坡麵部位。 
填埋庫區的低平台處滲瀝液溢出（chū）現象嚴重，因此滲瀝液導排采（cǎi）用重力導排、固結排水和垃圾堆體頂部排水層3種方案。垃圾（jī）堆體頂部排水層為300mm厚碎石導流層加盲溝（gōu）係統（tǒng）。盲溝斷麵為梯形，上底寬1000mm，下底寬600mm，高為600mm。盲溝內填碎石，粒徑大小為（wéi）20～60mm，按照上大下小形（xíng）成反濾，碎石外包裹土工布，溝內鋪設φ350mmHDPE穿孔（kǒng）管，如圖1(a)所示。孔徑及開孔布局如圖2所示，縱向布置孔（kǒng）中心間距L為100mm，孔徑為20mm。 

其餘（yú）平台，原工程的滲瀝液導排僅采（cǎi）用垃圾堆體（tǐ）頂部排水層方案（àn）。頂（dǐng）部排水層方案僅（jǐn）設計為（wéi）300mm厚碎石導流層加盲溝係統，盲溝內填碎石，不設（shè）置HDPE管，斷麵如圖1(b)所示。盲溝僅（jǐn）設置在平台一側坡腳處。 
垃圾堆體坡麵同樣僅采用垃圾堆體頂部排水層方案。垃圾（jī）坡麵因坡度較（jiào）大，若采用碎石層做為導水層，不易施工，且堆（duī）體穩定（dìng）性能較差。因（yīn）此，設計在坡麵（miàn）上僅設置盲溝係統，盲（máng）溝斷麵如圖1(b)，內填碎石，但不鋪設穿孔HDPE管。 

圖（tú）1盲溝斷麵圖（tú） 

圖2開孔布局（jú） 
3擴建工程滲瀝（lì）液導排設計 
3.1導排方案及材料的選擇 
本次擴（kuò）建（jiàn）工程庫底滲瀝液導排在不同部位采用不同的導排方式及材料。 
3.1.1平台部位（wèi） 
滲瀝液導排係統設置（zhì）為400mm厚的（de）碎（suì）石導流層（céng），導流（liú）層（céng）中（zhōng）內（nèi）置導滲管，如（rú）圖3。又由於垃圾堆體存在（zài）不均勻（yún）沉降，故同時使用三維土工排水網格以提高導排能力，兼有碎石導排層的保護層作用。其中，碎石粒（lì）徑分布在20～60mm範圍（wéi）內；考慮到垃圾滲瀝液對鋼筋混凝（níng）土（tǔ）有（yǒu）腐（fǔ）蝕（shí）作用，導滲管通常采用HDPE管，並預先置孔，管（guǎn）壁包裹土（tǔ）工布起滲（shèn）瀝液過濾作用。 
3.1.2坡麵部位 
坡麵坡度較陡，使用碎石做為（wéi）導排層，施工較為困難，堆體穩定性較差，故僅（jǐn）設置三維土（tǔ）工排水網（wǎng）格做為導排層。 
3.1.3碎石盲溝係統 
每隔10m設碎石盲溝係統（tǒng），加（jiā）強導滲導氣效果。 
3.2庫區（qū）底部導滲係統（tǒng）總體設計 
導滲管設計內容包括（kuò）布局格式、管道間距、管道尺寸及管道穿孔數。其中（zhōng）管道（dào）間距、管道尺寸及管道穿孔數（shù）通過計算機軟件計算。 

圖3導滲管斷麵圖 
3.2.1導滲（shèn）管平麵布局格式 
整個碎石層中導滲管布局（jú）呈樹枝狀[1]，如圖4所示。導滲主管為（wéi）南北走向，管間距為50m，采用φ350mm的穿孔HDPE管，開孔布局如圖2，縱向布置孔中心間（jiān）距（jù）L為100mm，孔徑為20mm。主管上每隔25m兩邊各設置支管，支管與（yǔ）主管（guǎn）夾角為60°[2]，管間距為25m，采用φ200mm的穿孔HDPE管，縱向布置孔中心間距L為200mm，孔徑為20mm。 

圖4導滲管布局格式 
3.2.2導滲管基層布局格式 
結合現場地形條件，導滲主管間的基層設計為起伏波紋狀，波紋坡度為4%。“起伏波紋狀”的基層布（bù）置不（bú）僅增加了開挖量、拓寬了庫容，而且構成了“人工的”獨立水文單元，每個單元都有獨立的滲瀝液收集與導排係（xì）統[3]。導滲支管間的地基則結合現場北高（gāo）南低的地形條件設計為連續坡度狀，坡（pō）度為2.5%，如圖5所示。 

圖5滲管地基布置

3.3庫區豎向導滲係統（tǒng）設計 
在庫區豎向導滲結構中，設計每（měi）間距50m設一填埋氣體收集豎井，兼具導滲功能，管材為（wéi）φ250mm的穿孔（kǒng）HDPE管。填埋（mái）庫區每隔10m填埋高度鋪（pù）設碎石盲溝係統，加強各層導滲導氣（qì）效果。 
盲溝斷麵為梯形，上底寬1000mm，下底寬600mm，高為600mm。盲溝內填級配碎石，粒徑為20～60mm，按照（zhào）上大下小形成反濾（lǜ），碎石外包裹土工布，溝（gōu）內鋪設φ200mm的HDPE水平（píng）穿孔管。水平管布管格局為井字型，間距為50m。盲溝分南北和東西走向，南北向管底坡度結合地形（xíng）條件，擬設計為2.5%。 
填埋氣體垂（chuí）直收集豎井和各層水平管環向均布8個孔，縱向布置孔中心間距為100mm，孔徑（jìng）為8mm。 
填埋氣體收集豎井與各層碎石盲溝內水平管連通，這樣可以通過各填埋層的水平管收集不同高程產生的滲瀝液和填埋（mái）氣體（tǐ），形（xíng）成垂直（zhí）2水平立體收集（jí）係統，強化滲瀝液和填埋氣體（tǐ）收集效果。 
4結論 
(1)原工（gōng）程垃圾滲瀝液聚集在庫（kù）區底部會對擴（kuò）建工（gōng）程產生一定的危害，因此擴建工程需對原工程滲瀝液做導排設（shè）計。設計采用重力導排方（fāng）案、固結排水方（fāng）案和原工程頂部（bù）排水層（céng）相聯合的降水措施。 
(2)擴建工程庫底滲瀝液導流層在不同部位采用不同的導排方式及材料。平台部位（wèi）滲瀝液導排係統設置（zhì）為400mm厚的碎石導流層，導流層中（zhōng）內置導滲管。坡（pō）麵部位因坡度較大，設置三維土工排水網格做為導排層。 
(3)在庫區豎向導滲結構中，每間距50m設1個填埋（mái）氣體（tǐ）收集豎井，兼具導滲功能。 
(4)填埋庫區每隔10m填（tián）埋高度鋪設碎石盲溝（gōu）係統。填埋氣體收集豎（shù）井與各層碎石（shí）盲（máng）溝內水平管連通，收集不同高程產生的滲瀝液和填埋氣體（tǐ），形成垂直-水平立體收集係統加強各層導滲導氣效果（guǒ）。