試論山地型垃圾衛生填埋場中土石壩的結構設計

種曉健　高瀚　李曉杰

摘 要：隨著生態文明建設進程的不斷推進，我國環境保護與治理工作成為新課題，垃圾衛生填埋場作為環境治理的重要內容，應該得到相應的重視。山地型垃圾填埋場是衛生填埋場中最為普遍的建設型式，一般地，為了保證填埋工作的順利進行，都要在山地主要走向的上游或下游建設垃圾壩，作為主要的構筑物，其結構設計尤為重要。本文對垃圾壩中的土石壩類型做簡要概括，詳細分析山地型衛生填埋場中壩體設計工作的材料選擇、壩體結構、壩基選擇、土石壩與坡岸連接的注意事項，并闡明計算過程相關問題。

關鍵詞：山地型 衛生填埋場 土石壩 結構設計

中圖分類號：TU449 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2019）03（b）-0136-02

十九大報告指出，我國已經從高速發展階段轉變為高質量發展階段，人們生活水平得到基本保障后，對社會提出了更高要求，生態文明建設首當其沖，我們的發展是建立在這片土地之上的，因此要合理使用資源，保護環境，才能使社會長治久安，實現可持續發展[1]。無論是工業廢料還是人類日常生活廢品，都要經國家有關部門集中進行處理，垃圾處理是構建良好環境的有力保障。垃圾處理方式分為很多種，其中最為常見的是焚燒和填埋，而在填埋處理方式中，山地型衛生填埋場更為常見。山地型衛生填埋場能夠充分利用土地資源，減少耕地的占用，極大的節約了土地成本。

1 垃圾壩分類和優勢

一般地，垃圾壩根據壩體結構的不同，可分為漿砌石壩、混凝土壩、碾壓式土石壩三大類，其中碾壓式土石壩的應用更為廣泛，究其原因主要是：節約運輸成本，操作過程主要是就地取材，可以運用原有的清庫土石進行搭建；山區土地基地較好，簡單清理壩下覆土層，就可以直接接觸到巖石層或持力層，能夠較好的幫助穩固壩體結構；施工操作過程簡單，節省人力物力，施工過程主要是取土、轉運和碾壓，較其他工程相比耗時更短；節約工程資金，由于土石壩建造過程應用就地取材手法，極大的減少了運輸工作帶來人力物力的消耗，節約了造價成本。

壩體建造工作質量決定垃圾處理工作是否完善，在實際施工工作中，要求操作人員嚴格遵守土石壩施工標準，不同壩體結構各不相同，填埋場最容易出現滲水問題，應加以重視，正常壩體防滲系數為≤-7√10cm/s，很難達到要求，故一般采用加鋪水平防滲層的方法防止滲瀝液擊穿壩體。

2 土石壩建造工程分析

2.1 設計

在山地型垃圾衛生填埋場中的土石壩結構設計中，涉及范圍廣，其中包括土石壩的壩體結構，壩基選擇以及建筑材料等，總體而言，對于土石壩的結構設計應做好結構設計工作[2]。

2.1.1 壩體高度

設計應根據填埋場的庫容從而確定壩體本身的高度，但并不是說庫容越大的填埋場就要把壩體做得越大越高。壩體的高度應依據現場情況，科學合理的對壩體高度進行設計。但在某些特定的情況之下，壩體的高度對應著一定的庫容，也就是說，當庫容確定壩體高度之后，若壩體增高，填埋場的庫容反而會出現下降的情況。所以，就實際來說，低壩的高度一般宜為30m以下。

2.1.2 壩坡

壩坡的確定通過以下兩種方式而定：第一是壩坡的確定需要基于初步情況，再進行擬定坡度，在穩定計算之后，科學的確定壩坡。第二就是要將實踐經驗作為依據。根據實際來說，一般土石壩的坡度都為1∶2[3]。而對于填埋場內的臨時性的土壩坡度可以適當的增加。在壩坡的設計中，每隔7～10m高都應該設置一條寬不小于2.5m的馬道，并且在填埋場內邊坡每隔一定的高度都需要設置土工膜錨固平臺，使之與馬道協調設置，其功能基本相同。

2.1.3 壩頂的構造

在一般情況下，根據填埋場的特性來說，土石壩需要用作運輸用途。因此，在進行壩頂的結構設計時，應能夠適應多種用途，并且能滿足機械作業與施工的要求。因土石壩的多用途性，其坡頂的寬度應設置在5m以上。在進行壩體施工時，只能對其進行部分的施工作業，如若采用剛性材料，路面與壩體將不能形變一致，所以在設計壩頂時所使用的材料應使用柔性材料，并且材料可防止雨水的侵蝕。

2.2 材料的選擇

在進行使用材料的選擇時，必須嚴格依照工藝與技術標準要求，另外，在確定使用材料之前，必須進行土工試驗并調查土石料。因為壩體的特殊性，所以在選擇材料時，應選擇強度大，物理力學性能好，并且具有較強的抗風化能力，能夠在長時間使用中保證其穩定性的材料。

2.3 壩基的選擇

壩基的選擇應該視現場的實際情況而定，既可以在土基之上建設，也可以在巖基之上。與其他的土石壩相比而言，填埋場的土石壩建設中某些指標的要求相對較低，并且對于壩基的強度以及形變要求等方面，其標準要求會降低。通過實踐總結，土石壩竣工之后，壩體會有一定程度的下降，其下降程度應符合要求標準，在通常情況下，竣工完成之后的壩體下降程度應小于等于壩體高度的1%，才能符合標準并視為正常下降程度。

2.4 岸坡與土石壩的連接

在岸坡的施工中，需要將岸坡的表土與覆土去除，并且將岸坡的表層土進行夯實。軟巖石一旦失水，就很容易分化變質，對于軟巖石來說，在開挖時應預留出一層保護層，在填筑時，應該一邊開挖一邊回填，也可選擇在開挖之后進行噴漿防護。土石壩與岸坡之間會自然形成溝渠，此時就應該在其間設置排水溝，以防止雨水的沖刷。

2.5 壩體結構穩定計算

土石壩穩定計算主要是壩體穩定計算、施工前期穩定計算、堆體穩定計算和變形穩定計算四大類，對于前三種通常采用條分法進行計算。變形計算采用分層計算方法，根據壓縮儀測量e-p曲線，對于防滲問題一般采用糙面HDPE膜，用毛面附著與壩體，保持其穩定性[4]。

3 結語

綜上所述，要想實現生態文明建設，就要緊抓各個方面，從源頭治理。山地型垃圾填埋場的土石壩設計工作操作便捷，具有相當強的實用性，能夠就地取材，節約運輸成本，在經濟技術環節都具有更高的應用優勢。在實際施工工作中，為了保證壩體穩定性與安全性，應依據嚴格的行業施工標準進行作業，設計過程注意壩體高度在30m之下、壩坡的選擇問題、坡頂構造寬度、材料是否能抵擋雨水侵蝕、壩基選擇問題、坡岸和土石壩連接是否合理和穩定性計算問題，加強各個環節的管理工作，保證山地型垃圾填埋場土石壩建設工作的順利進行。

參考文獻

[1] 聶鴻博，張林，董建華，胡成秋.復雜地基上Hardfill壩與重力壩破壞模式及穩定性對比分析[J].水電能源科學，2015，33（4）：76-80.

[2] 李喜.如何從垃圾遍地舊農村到園林建設新農村——淺論廣東省山區農村新農村建設[J].環境，2013（S1）.

[3] 衣士清.山區小城鎮生活垃圾衛生填埋場項目咨詢評估應注意的若干問題[J].中國工程咨詢，2014（4）：61-63.