導滲管應用 垃圾（jī）掩埋管應用（yòng）

生活垃圾（jī）填埋場擴建工程滲瀝液導排設計

1工（gōng）程概況 
桃花山垃圾填埋場是（shì）無錫市區的（de）生活垃圾（jī）衛生填埋（mái）場，位於濱湖區（qū）河埒街道與惠山區錢橋鎮交界處（chù）的桃花山山坳。 
該場屬於典（diǎn）型（xíng）山（shān）穀型填埋場，建於上世紀90年代初，是（shì）我國批按照建設部1988年頒布標準《生活垃圾衛生填埋技術規（guī）範》(CJJ17-88)建設的生活垃圾（jī）衛生填埋場（chǎng）。填埋場原工程總（zǒng）庫容462萬m3，設計垃圾填埋量434萬t，采用垂直防滲帷幕，設計服務年限為（wéi）1995年～2007年，即（jí）將（jiāng）達到使用壽命。 
桃花山垃圾填埋場（chǎng）擴建工程是解決原工程填埋場日趨飽和以及重新選址存在較大困難之間矛盾的方（fāng）案。擴建工程建設範圍主要位於原工（gōng）程頂部，擴建（jiàn）工（gōng）程設（shè）計庫容419.15萬m3，可填埋的垃圾為377.24萬m3，可使用17年（nián）(至2024年)，在服務期內，處理量（liàng）為675m3/d。 
2原（yuán）工程滲瀝液收集與導排係統（tǒng） 
2.1原工程滲瀝（lì）液導排問題 
原工程填埋氣體發電廠投產後，為了保持填埋氣體發電廠的采氣量，台麵盲溝係統（tǒng）停止建設。同時，汙水處理廠汙泥進入垃圾填埋（mái）廠填埋後，堵塞（sāi）了盲溝係統。地質勘察發現，原工程每10m一層的（de）覆蓋土層均形成了相對隔水層，導致垃圾滲瀝液無法（fǎ）通過原盲溝係統排出，從而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（yào）性 
原（yuán）工程垃圾滲濾液聚（jù）集在庫區（qū）底部會（huì）對擴建（jiàn）工程產生一定的危害，主要表現為：影響垃圾（jī）堆體穩定性（xìng）；滲瀝液水位過高時，會對擴建工程防滲係統產生浮力；影響填埋氣體的排出（chū）。 因此，在原工程封（fēng）場之前需采取切實有效的導排（pái）措施降低原工程滲瀝液水位，以確保（bǎo）擴（kuò）建工（gōng）程的正常建（jiàn）設及運行，同時減少擴（kuò）建工程建成後原工程滲瀝液對周圍地下水環境的汙染。 
2.3原工程滲瀝液導排方案 
由於原工程滲瀝液導排（pái）不暢，導致原工（gōng）程滲瀝液水位較高，局部地段從垃圾堆體表麵直接溢出，不（bú）利於擴建工程垃圾堆（duī）體的穩定。根據穩定分析（xī），認為（wéi）原工程滲瀝液安全控製浸潤線應位於原工程垃圾土頂麵以下約5m(平均深度（dù）)，才能確保垃圾堆體（tǐ）的穩定性。 
擴建工程依現場實際情（qíng）況，在整個填埋場建設運營周期內，原工程滲瀝（lì）液導排設計采用了重力導排方案、固結排水方案和原工（gōng）程頂部排水層相結合的降水措施。 
2.3.1重力導排方案 
對原工程垃圾（jī）壩及汙水池實施改建、汙（wū）水調蓄池實施新建等措施，將原工程滲瀝液（yè）以（yǐ）重力流導排方式導排（pái）至新建汙水調蓄池。 
在（zài）新建汙水調蓄池周邊新建檢查及反衝洗管，作為（wéi）原工程滲瀝液導排（pái）樞紐。原（yuán）工程、擴建（jiàn）工程滲瀝液在各（gè）自獨立的導排係統（tǒng）下匯集至（zhì）各自導流層出口處，分別通過一根φ600mm的（de）HDPE管將滲瀝液導（dǎo）排進入各自的（de）檢查及反衝洗管，終導（dǎo）排通道將原工（gōng）程和擴建（jiàn）工程滲瀝液均導排（pái）至新建汙水調蓄池。滲瀝液導排盡可能利用地勢（shì）條件采用重力流（liú）方式（shì），節（jiē）省（shěng）能耗。 
2.3.2固結排水方案 
固結（jié）排水方案是（shì）在原工程垃（lā）圾堆體頂部設置塑料排水板，以加快（kuài）原工程垃圾堆體在擴建工程垃圾荷載作用下的（de）固結排水效果，改善原工程垃（lā）圾堆體（tǐ）內的（de）滲瀝液導排途經。塑料排水板作為原工程滲（shèn）瀝液導排（pái）通道，將深入原工程滲瀝液安全浸潤線以下，同時頂部接入一定厚度（dù）的碎石導排層(兼作原（yuán）庫區填埋氣導排層與滲瀝液橫向排水層)。原工程（chéng）垃圾堆體固結（jié）後所排出的滲瀝液沿塑料排水板（bǎn）豎向排放至碎（suì）石導排層，通過原工程滲瀝液收集係統，在下遊（yóu）低處滲瀝液由一根φ600mm收（shōu）集管進入檢查及反衝洗井，後導排至新建汙水調蓄（xù）池。 
固結排水方案與原工程垃（lā）圾土地基加固方案應相結合，排水板間（jiān）距設計為3m，采用梅花型布置；排水板進入（rù）原工程庫區垃圾土的深度（dù）為5m。 
固結排水方案在原工程停止填埋作業後實施，在擴建工程（chéng）整個填埋（mái）運（yùn）行期間均有（yǒu）效，隨（suí）著擴建工程垃圾堆體的堆高（gāo），原工程垃圾土的固結度將不斷提高，原工程滲瀝液也將（jiāng）被有效導（dǎo）排至（zhì）場外。 
2.3.3原工程垃圾堆體頂（dǐng）部（bù）排水層（céng） 
頂部排（pái）水層是（shì）沿整個原工（gōng）程垃圾堆體頂部鋪設一定厚度的碎（suì）石排水層(兼作原工程填埋氣導排層)，將原工程滲瀝液導排至新建（jiàn）汙水（shuǐ）調蓄池。此方（fāng）案能排走匯（huì）集在原工程垃圾堆體頂部的滲瀝（lì）液，減小原工（gōng）程滲瀝液對擴建工程防滲襯墊係（xì）統的浮（fú）托影響。 
以上3種導排降水措施是相輔相（xiàng）成的，在擴建工程的不同運行時期發（fā）揮著不同的導（dǎo）排效果，可確保原工程垃圾堆體滲瀝液降（jiàng）低至安全浸潤線以（yǐ）下，為擴建工程實施豎向堆高提供必要保（bǎo）證。 
2.4原工程各區滲瀝液導（dǎo）排設計 
該（gāi）場（chǎng）屬於典型山穀型填埋場，分平台（tái）和坡麵部位。 
填埋庫區的低平台處滲瀝液溢出現象嚴重，因此滲瀝液導排采用重力導排、固結排水和垃圾堆體頂部排水層3種方案。垃圾堆體頂部排水層為300mm厚碎石導流層加盲溝係統。盲溝斷麵為梯形，上（shàng）底寬1000mm，下底寬600mm，高為（wéi）600mm。盲（máng）溝內填碎石，粒徑大小為20～60mm，按照上大下小（xiǎo）形成反濾，碎石外（wài）包裹土（tǔ）工布，溝內鋪設φ350mmHDPE穿孔管，如圖1(a)所示。孔徑及開孔布局如圖2所示，縱（zòng）向布置孔中心間距L為100mm，孔徑（jìng）為20mm。 

其餘平台，原工程的滲瀝液導排僅采用垃圾堆體頂部排水層方案。頂部排水層方案僅設計為300mm厚碎石導流層加（jiā）盲溝係統，盲溝（gōu）內填碎石，不設置HDPE管，斷麵如圖1(b)所示。盲溝僅設（shè）置在平台一（yī）側坡腳處。 
垃圾堆體坡麵同樣僅采（cǎi）用垃（lā）圾堆體頂部排水（shuǐ）層（céng）方案。垃圾坡麵因坡度較（jiào）大（dà），若采用碎石層做為導水層，不易施工，且堆體穩定性（xìng）能較差。因此，設計在坡麵上僅（jǐn）設置盲溝係統，盲溝斷麵如圖1(b)，內填碎石，但（dàn）不鋪設穿孔HDPE管。 

圖1盲溝斷麵圖 

圖2開孔布局 
3擴建工程滲瀝液（yè）導（dǎo）排設計 
3.1導排方案及材料的選（xuǎn）擇 
本次擴建工程庫底滲瀝（lì）液導排（pái）在不同部（bù）位采用不同的導排方式及材料。 
3.1.1平台部位 
滲瀝液導排係統設置（zhì）為400mm厚的碎石導流層，導流層中內置導滲管，如圖3。又由於垃圾堆體存在不均勻沉降，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，碎石粒徑分布在20～60mm範圍內；考慮到垃圾滲（shèn）瀝液對鋼筋混凝土有腐蝕作用，導滲管通常采用HDPE管，並預先置孔，管壁包裹（guǒ）土工布（bù）起滲瀝液過濾作用。 
3.1.2坡麵（miàn）部位 
坡麵坡度較陡（dǒu），使用碎石做為導排層，施工較為困難，堆體穩（wěn）定性較差，故僅設置三維土工排水（shuǐ）網格做（zuò）為導排層。 
3.1.3碎石盲溝係統 
每隔10m設碎石盲溝（gōu）係統，加（jiā）強導滲導氣（qì）效果。 
3.2庫區底部（bù）導滲（shèn）係統總體設計 
導滲管（guǎn）設計（jì）內容包括布局格式、管道間距、管道尺寸及管道穿（chuān）孔數。其中管道間距、管道尺寸及管道穿孔數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（jú）格式 
整個碎石層中導滲管布局呈樹枝狀[1]，如圖4所示。導滲主管為南北走（zǒu）向，管間距為50m，采用φ350mm的穿孔HDPE管，開孔布局如圖2，縱向布置孔中心間距L為100mm，孔徑為20mm。主管上每（měi）隔25m兩邊各（gè）設置支管，支管（guǎn）與主管夾角為60°[2]，管間距為25m，采用φ200mm的穿孔HDPE管，縱向布置（zhì）孔中心間距L為200mm，孔徑為20mm。 

圖4導（dǎo）滲管布局格式 
3.2.2導（dǎo）滲管基層布局格式 
結合現場（chǎng）地形條（tiáo）件，導滲主管間的基層（céng）設計為起伏波紋狀，波紋（wén）坡度為4%。“起伏波紋狀”的基層布置不僅增加了開挖（wā）量、拓寬了庫容，而且構成了“人工（gōng）的（de）”獨立水文單元，每個（gè）單元都有獨立的滲瀝液收集與導排係統[3]。導滲支管間的地基則結合現場北（běi）高南低（dī）的地形條件設計為連續坡度狀，坡度為2.5%，如圖5所示。 

圖5滲管地基布置

3.3庫區豎向導滲係統設計 
在（zài）庫區豎向導滲結構中，設計每間距50m設一填埋氣體收集豎井，兼具導滲（shèn）功能，管材為（wéi）φ250mm的穿孔HDPE管。填（tián）埋庫區每隔10m填埋高度鋪（pù）設碎石盲溝係統，加強各層導滲導氣效果。 
盲溝斷（duàn）麵為梯形，上（shàng）底寬1000mm，下底寬600mm，高為600mm。盲溝內（nèi）填級配碎石，粒徑為20～60mm，按照上大下小形成反濾，碎石外（wài）包（bāo）裹（guǒ）土工布，溝內鋪設φ200mm的HDPE水平（píng）穿孔管。水平管布管（guǎn）格局為井字（zì）型，間距為50m。盲溝分南北和東西（xī）走向，南北向管（guǎn）底坡度結合地形條件，擬設（shè）計為2.5%。 
填埋（mái）氣體垂（chuí）直收（shōu）集（jí）豎井和各層水平管環向均（jun1）布8個孔，縱向布置孔中心間距（jù）為100mm，孔徑為8mm。 
填埋氣體收集豎（shù）井與各層碎石（shí）盲溝（gōu）內水（shuǐ）平管連（lián）通，這樣可以通過各填埋層的（de）水平管收集不同高程（chéng）產生的滲瀝（lì）液和填埋氣體，形成垂直2水平立體收集係統（tǒng），強化滲瀝液和填埋氣體收集效果。 
4結論（lùn） 
(1)原工程垃圾滲瀝液聚集在庫區底部會對擴建工程產（chǎn）生一（yī）定的危害，因此擴建工程需（xū）對原工程滲瀝液做導（dǎo）排設計。設計（jì）采用重力導排方案、固結排水方案和原工程頂部（bù）排水層相（xiàng）聯合的降水措（cuò）施。 
(2)擴建工程庫底滲瀝液導（dǎo）流層在不同部位采用不同的導排方式及材料。平台部位滲瀝液導排係（xì）統設置為400mm厚的碎石導流層，導流層中內置導滲管。坡麵部位因（yīn）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個填埋氣體收（shōu）集豎（shù）井，兼具導滲功能（néng）。 
(4)填埋庫區每隔10m填埋高（gāo）度鋪設碎石盲溝係統。填埋氣體收集豎井與各層碎石盲溝內水平管（guǎn）連（lián）通，收集不同高程產生的滲瀝液和填埋氣體，形成垂直-水平立體（tǐ）收集係統加強各層（céng）導滲導氣效果。