垃圾填埋場封場治理常見問題分析及相關(guān)建議

北京高能時(shí)代環(huán)境技術(shù)股份有限公司 田素芳，齊長青，羅彬，倪哲，郭智，丁仕文

一、封場防滲層與場底防滲層焊接

（一）問題分析

在衛(wèi)生填埋場已封場項(xiàng)目中，坡腳滲瀝液外溢現(xiàn)像較為常見，究其原因，主要是填埋庫區(qū)滲瀝液水位高且未及時(shí)抽排，封場防滲層錨固時(shí)未考慮與場底防滲層焊接，造成庫區(qū)未形成封閉環(huán)境，滲瀝液從坡腳溢出。

為了防止污染物外溢，以及雨水灌入，填埋場封場的時(shí)候，需要將封場防滲層與場底防滲層進(jìn)行有效焊接或搭接[5]。

（二）相關(guān)建議

針對以上問題，建議如下：

（1）項(xiàng)目設(shè)計(jì)階段，需要追根溯源，對填埋場基礎(chǔ)資料，尤其是原建設(shè)期的竣工圖紙，包括庫區(qū)總平面布置圖、土工材料庫區(qū)周邊錨固大樣圖、填埋場防滲結(jié)構(gòu)大樣圖等進(jìn)行充分掌握，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行封場設(shè)計(jì)；

（2）施工前，施工單位需詳細(xì)了解填埋場的建設(shè)和運(yùn)營情況，了解填埋場是否有超負(fù)荷填埋現(xiàn)象，根據(jù)原建設(shè)期圖紙對施工現(xiàn)場復(fù)核；如果發(fā)現(xiàn)場底防滲層錨固邊界與封場防滲層錨固邊界不一致的情況，及時(shí)報(bào)告業(yè)主及設(shè)計(jì)單位，申請圖紙變更，通過堆體整形重新確定封場錨固邊界，保證封場防滲層與場底防滲層的有效搭接或焊接；

（3）施工期間，如發(fā)現(xiàn)場底防滲膜破損或老化嚴(yán)重，建議采用均勻撒鋪膨潤土等低滲透性材料的補(bǔ)強(qiáng)方式，將封場防滲膜與鋪有一定厚度膨潤土顆粒的場底防滲膜緊密搭接、壓載錨固，降低庫區(qū)內(nèi)滲瀝液的外溢風(fēng)險(xiǎn)。

二、封場土工材料的錨固問題

（一）問題分析

填埋場封場用土工材料的功能包括填埋氣體導(dǎo)排、防滲和地表水導(dǎo)排，土工材料的錨固有多種做法，大體分為庫區(qū)周邊錨固溝錨固和截洪溝兼作錨固兩種方式。（如圖1、圖2）

圖1 方式1

圖2 方式2

由于土工材料的功能不同，全部錨固至錨固溝內(nèi)會封閉排水層的導(dǎo)水通道，雨水無法排水造成結(jié)構(gòu)層滑移、失穩(wěn)；而全部錨固至截洪溝內(nèi)，一旦垃圾堆體內(nèi)滲瀝液的液位高于截洪溝，會通過防滲材料直接向截洪溝中滲溢，造成地表水污染。

本項(xiàng)目填埋場封場項(xiàng)目的截洪溝，集錨固和排水截洪功能為一體，適用于場地限制無法進(jìn)行錨固溝和截洪溝分開設(shè)計(jì)的情況，可一定范圍內(nèi)節(jié)省占地面積，減少投資。但是，由于本填埋場所在地區(qū)雨水充沛，封場前庫區(qū)內(nèi)有較多滲瀝液積存，且調(diào)節(jié)池滲瀝液庫容已滿，滲瀝液處理站處理規(guī)模有限，造成庫區(qū)積存的滲瀝液無法短時(shí)間內(nèi)排出。在庫區(qū)地勢較低的位置，庫區(qū)滲瀝液漫過截洪溝，從壓載混凝土與截洪溝側(cè)壁存在的界面收縮縫中溢出，造成地表水污染。

因此，本錨固方式存在一定的缺陷，面對滲瀝液積存較多，且高差較大的填埋堆體，易出現(xiàn)滲瀝液外溢風(fēng)險(xiǎn)。

（二）相關(guān)建議

結(jié)合以上案例，針對填埋場封場錨固的常見問題，本文推薦兩種錨固方式（見圖1、圖2）：

錨固方式一適用于上文案例提到的填埋場項(xiàng)目，將封場防滲層和膜下保護(hù)層壓至截洪溝底，將排水網(wǎng)延伸至截洪溝錨固。

錨固方式二適用于填埋場封場有條件實(shí)現(xiàn)錨固溝和截洪溝分開設(shè)置的填埋場。將封場防滲材料與膜下保護(hù)層錨固至錨固溝中，將排水網(wǎng)延伸至截洪溝錨固。

以上兩種錨固方式的優(yōu)勢在于：

（1）污染物密閉。通過將封場防滲材料與排水層土工材料分開錨固，容易實(shí)現(xiàn)封場防滲層與填埋場底膜的焊接或者有效搭接，實(shí)現(xiàn)填埋場內(nèi)污染物（滲瀝液、填埋氣體等）的密閉，有效杜絕污染物外溢風(fēng)險(xiǎn)。

（2）排水層順暢導(dǎo)排

將排水層單獨(dú)延伸至截洪溝錨固，可保證地表水的良好收集和順暢導(dǎo)排，杜絕邊坡封場綠化土體由于水分的過飽造成失穩(wěn)、滑坡現(xiàn)象，有效保證填埋場邊坡的穩(wěn)定。

三、封場后填埋氣體輸送管道的滑移和斷裂

（一）問題分析

填埋場封場過程中，為了實(shí)現(xiàn)堆體內(nèi)的垃圾長期發(fā)酵產(chǎn)生的氣體的有序?qū)牛话阈枰诙洋w內(nèi)設(shè)置集氣井，收集的氣體通過填埋氣體輸送管，輸送至沼氣發(fā)電系統(tǒng)綜合利用或者火炬系統(tǒng)無害化處理。

由于從垃圾堆體中排出的填埋氣體濕度很大，溫度也較高，氣體在管內(nèi)流動過程中溫度會逐漸降低，氣體中的水蒸氣會慢慢凝結(jié)成水。為了防止凝結(jié)水堵塞管道，填埋氣體輸送管應(yīng)設(shè)不小于1%的坡度，管段最低處應(yīng)設(shè)凝結(jié)水排水裝置[5]。

目前填埋氣體輸送管的鋪設(shè)有三種方式，分別是膜下地埋暗鋪、膜上地埋暗鋪及地面明鋪。由于地面明鋪操作簡單，成本低，依然有很多項(xiàng)目采用此方式。本項(xiàng)目出現(xiàn)的現(xiàn)象導(dǎo)致的問題如下：

（1）管道被凝結(jié)水堵塞。由于部分管道從平臺滑落，造成管道在坡面懸掛，改變了管道排水坡度，造成管道內(nèi)凝結(jié)水堵塞，填埋氣體無法排出。

（2）填埋氣體外泄，空氣進(jìn)入，增加爆炸風(fēng)險(xiǎn)。由于局部位置管道破損或斷裂，填埋氣體外泄，造成填埋場周圍甲烷濃度升高；管道破損造成空氣進(jìn)入，隨著風(fēng)機(jī)抽排可傳輸至火炬系統(tǒng)。以上情況都會增加爆炸風(fēng)險(xiǎn)（甲烷爆炸極限為5-15%），危及填埋場運(yùn)行維護(hù)人員及周邊環(huán)境安全。

（二）相關(guān)建議

因此，針對填埋氣體導(dǎo)排管的鋪設(shè)，有如下建議：

1.墊高固定

管道在平臺水平鋪設(shè)時(shí)，建議根據(jù)現(xiàn)場情況，間隔設(shè)置混凝土或磚石砌墩，將管道墊高和固定，留出泄水孔，減少雨水對于管道的沖刷、側(cè)推影響。

2.設(shè)置擋土坎

如管道已經(jīng)貼坡鋪設(shè)，為防止分級平臺上管道滾落滑移，建議用現(xiàn)場覆蓋土每間隔6-8米左右制作一個(gè)小的擋土坎（擋土塊不低于管徑高度），在平臺外側(cè)對管子進(jìn)行加固支撐。

3.地埋式施工

在有效控制填埋氣體導(dǎo)排管沉降變形、保證管道鋪設(shè)坡度的前提下，可考慮采用地埋式管線布置形式，填埋場地面形象會更美觀。

四、封場后邊坡綠化土層的滑坡

（一）問題分析

填埋場封場后，綠化土層的施工，是為了滿足全場綠化和植被恢復(fù)的需求，因此邊坡綠化土的穩(wěn)定性對封場后維護(hù)和開發(fā)利用至關(guān)重要。但是根據(jù)了解，由于種種原因，封場后綠化土層易出現(xiàn)滑坡等現(xiàn)象，嚴(yán)重影響填埋場的安全管理和后期維護(hù)，究其原因，主要如下：

（1）綠化土含水率高，邊坡壓實(shí)度不滿足規(guī)范要求。

（2）未按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行削坡整形（垃圾堆體整形坡度不宜大于1∶3）。

（3）邊坡地表水導(dǎo)排材料排水效果差，或坡腳地表水導(dǎo)排不及時(shí)，造成土體水分飽和，抗剪強(qiáng)度降低，穩(wěn)定性變差。

（4）封場覆蓋土工材料摩擦系數(shù)小，材料滑移造成綠化土滑移。

（二）相關(guān)建議

根據(jù)以上情況，封場施工中，有如下建議：

1.嚴(yán)控施工質(zhì)量

嚴(yán)格控制綠化土的含水率和土質(zhì)，杜絕使用含水率較高的淤泥質(zhì)土；嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)及規(guī)范要求進(jìn)行堆體整形和邊坡土層壓實(shí)處理。

2.保證排水系統(tǒng)暢通

完善坡腳排水措施。如坡腳存在大量地表水積存、截洪溝導(dǎo)排不暢等情況，建議抽干地表水，疏通完善截洪溝，保證地表水順暢導(dǎo)排。

3.增加邊坡高摩擦性材料或固土材料應(yīng)用

建議邊坡選擇填埋場封場專用高摩擦排水網(wǎng)增加材料間摩擦力，或鋪設(shè)土工格室、三維加筋網(wǎng)墊等，增加固土性能。

五、總結(jié)

綜上所述，垃圾填埋場封場在設(shè)計(jì)與施工中，需要注重以下細(xì)節(jié)處理：

（1）垃圾填埋場封場工程實(shí)施，需要嚴(yán)格根據(jù)原始基礎(chǔ)資料（尤其是庫區(qū)建設(shè)總平面布置圖、庫區(qū)周邊錨固大樣圖）進(jìn)行設(shè)計(jì)；施工時(shí)也需要根據(jù)原始資料進(jìn)行校核，保證封場和場底防滲層錨固邊界重合，實(shí)現(xiàn)有效搭接和焊接；

（2）封場防滲材料的錨固以堆體密封、防止?jié)B瀝液外溢及雨水灌入為主要目的，為保證封閉和導(dǎo)排效果，建議封場防滲材料單獨(dú)錨固，地表水導(dǎo)排材料單獨(dú)引入截洪溝；

（3）填埋氣體導(dǎo)排管道施工應(yīng)避免滑移造成管道坡度改變引起凝結(jié)水淤積堵塞、管道破損填埋氣體外溢等，建議對管道進(jìn)行支撐加固或地埋式施工；

（4）為避免封場后邊坡綠化土層的滑坡，建議對綠化土質(zhì)量、施工質(zhì)量、排水系統(tǒng)和土工材料的選擇（高摩擦性和固土能力）等方面充分考慮，做到長效管理。