摘 要:文章通過在生活垃圾填埋場設計中所得到的心得體會的闡釋, 結合施工中遇到的一些問題的解決,提出了在生活垃圾填埋場工程設計中對于滲濾液導流、防滲、提升泵井以及截洪溝等方面需要考慮、明確的幾點體會。
關鍵詞:生活垃圾填埋場;滲濾液;截洪溝;提升泵井
1 滲濾液導流層的設計
根據《生活垃圾填埋場污染控制標準》GB16889-2008要求,生活垃圾填埋場應建設滲濾液導排系統,該導排系統應確保在填埋場的運行期內防滲襯層上的滲濾液深度不大于30cm。導流層應選用卵石或碎石等材料,材料的碳酸鈣含量不應大于10%,鋪深厚度不應小于30cm,滲透系數不應小于1×10-3m/s;在四周邊坡上宜采用復合排水網等土工合成材料作為排水材料。
我們在填埋場滲濾液導排設計中,場地常采用30cm厚卵石導流層(d=20~40mm)結構,邊坡不設導排層,僅在防滲層上鋪設袋裝粗砂,防止填埋垃圾的下滑對邊坡HDPE膜防滲系統的摩擦破壞。在實際的施工中,由于許多地方的卵石資源緊缺,難以獲取,而碎石加工方便,可就近取材,并且價格便宜,因此,填埋場的場底滲濾液導排層若采用碎石結構可節省材料造價以及運輸成本,但是考慮到碎石棱角突出,在上面垃圾對其施加較大荷載的情況下,對場底HDPE膜防滲系統有一定的破壞性,因此本文建議在垃圾填埋場場底滲濾液導排施工圖設計中可因地制宜,如果卵石不宜獲取可以考慮場地導排層采用10cm厚卵石導流層(d=20~40mm)+20cm厚碎石導流層結構,同樣滿足設計規范要求并能降低施工難度,減少工程投資。在填埋場邊坡設計中,由于未設滲濾液導排層,該范圍內的滲濾液沿邊坡按照其坡度(一般小于0.5)自然流到場底,本文認為該設計方案存在著一定的安全隱患,由于垃圾滲濾液的濃度較高、密度較大、黏性較大、流動性差,在垃圾內部流動阻力較大,滲濾液沿邊坡流動時易連同垃圾一起對邊坡防滲層HDPE膜產生滑動破壞,因此本文認為在填埋場邊坡設計中,宜按照規范要求鋪設一層復合排水網,可有效導排邊坡上的滲濾液,減小垃圾對邊坡防滲層的滑力破壞。
2 滲濾液導排盲溝的設計
設導排盲溝的意義在于加速滲濾液排放和防止滲濾液在襯墊上積存,根據《生活垃圾填埋場污染控制標準》GB16889-2008要求,垃圾填埋場的場底必須設置縱、橫向坡度,保證滲濾液順利導排,降低防滲層上的滲濾液水頭,防滲系統工程設計中場底的縱、橫坡度不宜小于2%。在填埋場場底設計中,我們一般將場底設計成V字型式,主導排盲溝設在V字的底部,支導排盲溝與主導排盲溝以銳角相交,這樣的布置型式可以減小滲濾液收集的水頭損失,防止主、支導排盲溝相交處HDPE導排花管的堵塞,但是這樣的布置型式致使支導排盲溝未能被有效的利用,由于支管的布置方向與滲濾液流行方向相同,故截留的滲濾液量較小,大部分滲濾液是通過卵石導流層排入主導排盲溝被收集的,失去了鋪設支導排盲溝的意義,因此本文認為,在場底導排盲溝設計中,主、支導排盲溝宜沿橫、縱坡鋪設,這樣的布置型式能夠有效的截留滲濾液,防止因滲濾液在卵石導流層中的淤積導致的滲濾液收集系統效率降低,雖然主、支導排花管交匯處的滲濾液水頭損失較大,但是可以采用管頂平接的方式以彌補這方面的水頭損失。同時主導排盲溝的設計時,盡量不采用轉角或者減小轉角的角度,從而降低滲濾液局部淤積的可能性。
3 滲濾液提升泵井的設計
在滲濾液提升泵井設計中,一般采用矩形鋼筋混凝土結構,而由于填埋場場底一般較深,滲濾液提升泵井井底比場底還要深1m左右,尤其是平原式填埋場的滲濾液提升泵井埋深甚至可以達到30~40m,矩形井的施工困難,若是采用開挖工藝,泵坑放坡范圍較大,極大的增加了施工的工程造價和施工難度,并且往往由于場地限制,采用開挖工藝是很難實現的;若是采用打護壁樁的工藝,會增加提升泵井的造價,施工難度依然較大。因此本文建議在滲濾液提升泵井工藝設計中,結構形式采用圓形鋼筋混凝土結構,施工工藝采用沉井施工,這種結構同樣能滿足工藝要求,并可以大大降低施工難度,較少工程造價。
4 填埋場區截洪溝的設計
在截洪溝設計中,按照規范《生活垃圾填埋場污染控制標準》GB16889-2008要求,垃圾堆體外地表水不得流入垃圾堆體,所以應采取截洪溝、排水溝等措施,防止垃圾區外的地表水進入場內,造成對封場覆蓋系統的沖擊和壓力。在我們對截洪溝匯水面積進行計算時,很多人認為只需計算場外匯水面積,而本文認為由于在封場設計中,堆體平臺上設的排水溝截流的場區內的雨水最終需要接入截洪溝中,因此在匯水面積計算時,不僅要考慮場外匯水面積的雨水,還要計算填埋場區內收集的雨水。
以上為作者在生活垃圾填埋場設計中的心得體會,希望與大家共同探討,使以后的設計更加完善。
作者簡介:張煥鑫,男,碩士研究生,從事給排水市政設計工作。