苏州市七子山垃圾填埋场扩建工程.docx

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1、苏州市七子山垃圾填埋场扩建工程竖向堆高库区实施方案（报批稿）项目编号：2004区51乙上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司SHANGHAIMUNICIPALENGINEERINGDESIGNINSTITUTE(GROUP)CO.,LTD.2012年01月苏州市七子山垃圾填埋场扩建工程竖向堆高库区实施方案项目编号：2004区51乙集团总裁（总院院长）汤伟集团总（副总）工程师张辰设计院院长顾建嗣设计院总工程师俞士静设计负责人卢成洪工程咨询资格证书编号：工咨甲11020070008上海市政工程设计研究总院（集团）有限公司2012年01月目录前言1第一章工程概况21.1 项目背景21.2 设计依据

2、31.3 主要技术标准和设计规范31.4 主要设计原则51.5 工程范围51.6 场地现状6第二章工程方案设计72.1 建设规模及服务年限72.2 处理对象及进库填埋要求72.3 总图布置与交通运输82.4 垃圾堆体沉降分析92.5 库区基底构建172.6 库区边坡设计182.7 填埋堆体稳定分析202.8 道路工程272.9 库区地下水收集与导排系统272.10 库区地表水收集与管理272.11 水平防渗系统282.12 渗滤液收集与导排系统292.13 老场填埋气收集与导排系统322.14 原生垃圾库区水平防渗系统32第三章投资估算353.1 估算说明353.2 投资估算35第四章结论、问

3、题与建议424.1 主要结论424.2 问题与建议42附件1:苏州市七子山垃圾填埋场扩建工程竖向堆高库区实施方案专家评审意见附图：附图1：11I号库区基底构建总平面图附图2：渗沥液收集与导排平面布置图附图3：In号库区封场总平面图附图4：In号填埋区封场剖面图附图5：飞灰固化物填埋区域封场平面图附图6：飞灰固化物填埋区域1-I剖面图附图7：防渗系统详图（用于飞灰固化物区域）附图8：防渗系统详图（用于填埋生活垃圾区域）附图9：库区坡脚详图附图10：加筋土挡墙详图；BXXa-X.刖百2011年12月8日苏州市市容市政管理局主持召开苏州市七子山垃圾填埋场扩建工程竖向堆高库区实施方案专家评审会。专家评

4、审意见见附件K根据专家组评估意见，编制单位对本报告作了修改完善，形成此稿。主要调整变化如下：1）根据2012年1月4日提供的修测地形图对库区的设计方案作相应调整；2）飞灰固化物填埋库区总库容由55X104rn3调整至105X104n3;3）库区水平防渗衬垫系统由2mmLLDPE膜+60Omm厚压实粘土”调整为“ISmmLLDPE膜+GCL+LOmmLLDPE膜+60Omm厚压实粘土”。4）根据上述调整内容，相应调整投资估算。第一章工程概况1.1 项目背景苏州市七子山填埋场扩建工程于2008年建成投产，扩建工程包括水平拓展区和竖向堆高区，总设计库容为800X10411设计日处理生活垃圾规模为16

5、00td,设计使用年限为16年。根据扩建工程总体发展规划，整个扩建工程分四期依次建设、运营及生态修复，分区情况见图图111扩建工程分区示意图近年来，随着苏州市光大垃圾焚烧发电厂及填埋场扩建工程的陆续投产运营，苏州市城市生活垃圾处理方式完成了以焚烧为主、填埋为辅的处理组合。为确保焚烧厂的日常运营，配套解决苏州市垃圾焚烧厂飞灰的出路迫在眉睫，受苏州市环卫处委托，拟在原规划HI号填埋区域辟建飞灰固化物填埋库区，兹对原In号填埋区域设计方案进行调整。1.2 设计依据1）项目委托单；2）苏州市七子山垃圾填埋场扩建工程初步设计文字说明及相关图纸，2006年11月；3）苏州市七子山垃圾填埋场扩建工程施工图及

6、竣工图，2007年12月；4）现状地形图及周边建设环境等相关资料；5）苏州市七子山垃圾填埋场老场封场生态修复工程设计方案说明及施工图，2009年3月；6）苏州市七子山垃圾填埋场扩建工程竖向堆高库区实施方案会议纪要（2011年12月）。1.3 主要技术标准和设计规范1.3.1 主要标准 城市生活垃圾卫生填埋处理工程项目建设标准（建标2001101号）； 生活垃圾填埋场污染控制标准（GB16889-2008）； 生活垃圾填埋场环境监测要求GB/T18772-2002； 生活垃圾填埋场无害化评价标准（CJJ/Tl07-2005）； 中华人民共和国固体废物污染环境防治法； 危险废物安全填埋处置工程建设

7、技术要求环发200475号文; 危险废物填埋污染控制标准(GB18598-2001)； 危险废物贮存污染控制标准(GB18597-2001)； 危险废物鉴别标准一腐蚀性鉴别(GB5085.11996)； 危险废物鉴别标准一急性毒性初筛(GB5085.2-1996)； 危险废物鉴别标准一浸出毒性鉴别(GB5085.3-1996)； 固体废物浸出毒性浸出方法(GB5086.12-1997)； 固体废物浸出毒性测定方法(GB/T15555.112-1995)；1.3.2 主要设计规范 生活垃圾卫生填埋技术规范(CJJI7-2004)； 生活垃圾卫生填埋场防渗系统工程技术规范(CJJlI3-2007)

8、； 生活垃圾卫生填埋场封场技术规程(CJJIl2-2007)； 生活垃圾填埋场环境监测要求(GB/T18772-2002)； 碾压式土石坝设计规范(SL274-2001)； 小型水利水电工程碾压式土石坝设计导则(SL189-96)； 垃圾填埋场用高密度聚乙烯土工膜(CJ/T234-2006)； 钠基膨润土防水毯(JG/T193-2006)； 土工合成材料应用技术规范(GB50290-98)； 土工合成材料短纤针刺非织造土工布(GBT1763898)； 土工合成材料长丝纺粘针刺非织造土工布(GB/T17639-98)； 土工合成材料塑料扁丝编织土工布(GB17690-98)； 土工合成材料塑料土

9、工格栅(GB/T17689-99)； 其他有关市政、环卫、水利、给排水、建筑、电力、自控等工程设计的最新技术标准和规范。1.4 主要设计原则本报告编制遵循以下原则进行：1）现代化原则令采用现代垃圾填埋技术及设计理念；2）环保化原则令设置安全可靠的防渗系统、渗沥液收集与导排系统；采取完善的雨污分流措施及污染控制措施；令防止尘土、臭味扩散的措施；3）节约和效率原则采用高维填埋理念，节约土地资源；令因地制宜，合理降低能耗；4）经济实用原则合理的工程措施，土石方措施；令材料选用遵循贯彻高效、节能、优质及就近采购的原则。1.5 工程范围填埋场扩建工程包括水平扩展区以及竖向堆高区。整个扩建工程分为四个填埋

10、区依次建设及运营，其中I期填埋库区为水平扩展区，竖向堆高区主要包括号、m号及IV号填埋库区。根据建设单位建议与营运的总体规划，原号填埋库区将调整部分区域用作飞灰固化物的专属填埋区，为此本报告主要针对m号填埋库区功能调整后，重点说明III号填埋库区中的飞灰固化物填埋库区的设计方案调整。In号填埋库区的其余区域仍规划用作生活垃圾填埋库区，除边坡处理措施因现状条件同原初步设计阶段有较大变化而相应增加边坡工程费用外，其余工程子项及工程措施均不作调整，所以本报告针对该部分不作方案调整说明，仅进行投资估算调整及说明。1.6 场地现状In号填埋区域目前已中间封场，现状标高一般为7385m,地形相对平坦，但周

11、边边坡陡峭崎岖。现场踏勘照片如下：图1.6-1山体边坡（1）图1.6-2山体边坡（2）图1.6-3In号填埋库区概貌图1.6-4飞灰填埋库区域第二章工程方案设计1 .1建设规模及服务年限根据光大环保能源有限公司提供的资料，需填埋处置的飞灰量为3.5万ta,目前按28年的服务年限考虑，飞灰填埋总量共约100万t,飞灰固化后增重25%,飞灰固化物密度取1.3tm3,则飞灰填埋固化物库区总有效库容需为96.2104m3,库区有效利用系数取0.92,则飞灰固化物填埋库区设计总库容约为104.6X104302 .2处理对象及进库填埋要求本报告调整库区填埋的处理对象为垃圾焚烧厂所产生的飞灰固化物，根据生活

12、垃圾填埋场污染控制标准(GB16889-2008),生活垃圾焚烧飞灰和医疗废物残渣(包括飞灰、底渣)经处理后满足下列条件,可进入生活垃圾填埋场进行卫生填埋处置，但应设置单独的填埋分区：(1)含水率小于30%；(2)二嗯英含量低于3ugTEQ/Kg；(3)按照HJ/T300制备的浸出液中危害成分浓度低于表2.2-1规定的限值。表2.2-1浸出液污染物浓度限值序号污染物项目浓度限值序号污染物项目浓度限值1汞0.057252铜408银0.53锌1009碑0.34铅0.2510总络4.55镉0.1511六价辂1.56被0.0212硒0.12.3 总图布置与交通运输231总图布置In号填埋库区位于扩建工

13、程的竖向堆高区，整个扩建工程的东南角，拟占地面积约7.2ha0库区堆体边坡为1：3,竖向上每隔510m设置3m宽的缓坡平台，最终与扩建工程的周边已建进场道路齐平。2.3.2 库容计算采用分层体积累计法进行库区的库容计算（见表2.3-1）,飞灰填埋库区设计总库容为105X10-3,满足库容要求。表2.3“库容计算表填埋等高线面积层间体积累计库容(m)(m2)(IO4m3)(104m3)852090015.615.6904290021.036.6954120019.756.31003740017.073.31053090014.087.31102500010.798.0115180007.0105

14、.012010500填埋库容随填埋标高的发展曲线如图2.3-1所示。80-r-厂020406080100120填埋库容(104m3)图2.31填埋堆高与库容关系曲线图2.3.3 库区交通运输沿飞灰填埋库西侧修建填埋作业干道，路面高程为8292m库区80m92m高程区域，利用修建的填埋作业干道作为进场道路；库区92m高程以上区域利用扩建工程已建的进场道路。2.4 垃圾堆体沉降分析2.4.2 沉降分析内容在老填埋场竖向扩建工程中，老场垃圾堆体作为已填埋垃圾，将在新场垃圾堆体荷载作用下产生进一步沉降，同时，由于老场垃圾堆体本身沉降还没有稳定，它将随着垃圾中有机质的进一步降解而发生沉降。由于新场以老场

15、垃圾堆体面作为基础，老场垃圾堆体在新场垃圾堆体荷载作用下的沉降将对场底标高设计和堆体稳定都具有重要影响，老场垃圾堆体的沉降分析和预测对填埋场扩建至关重要，其沉降大小和不均匀沉降分布将是老场顶部防渗衬垫系统设计的关键。为此，有必要对垃圾沉降进行专门分析，主要计算老场垃圾堆体在新场垃圾堆体荷载作用下产生的总沉降及不均匀沉降，并分析沉降及不均匀沉降对老场顶部防渗衬垫系统的拉伸稳定、结构型式的影响。据此，沉降分析的主要内容有以下几方面：1）沉降及不均匀沉降计算。主要计算老场垃圾堆体的沉降及不均匀沉降，其沉降不仅要考虑垃圾自身压缩和降解作用的影响，还应考虑新场垃圾堆体荷载作用下引起的“二次应力沉降”。2

16、）沉降影响分析。主要分析垃圾总沉降对新场基底构建的影响、沉降对老场顶部防渗衬垫的拉伸稳定影响、不均匀沉降对排水层的排水效果影响、局部不均匀沉降对老场顶部防渗衬垫系统的影响及所采取的加筋措施等。3）老场顶部防渗衬垫结构优化论证。根据沉降计算成果和沉降影响分析结论，并综合考虑衬垫稳定影响分析结果，对老场顶部防渗衬垫结构的型式进行优化论证。2.4.3 分层总和沉降计算方法老场垃圾堆体沉降主要包括上覆荷载引起的压缩沉降（主固结沉降）和垃圾中有机质降解引起的长历时沉降（次固结沉降）两部分。沉降计算采用分层总和法，即具体计算时，首先根据老场垃圾堆体的填埋次序和发展情况，对垃圾堆体进行分层，分别计算不同垃圾

17、层在老场封场时，其中点处所受上覆压力和填埋年限；再根据新场垃圾堆体的发展规划，计算不同时期新场垃圾堆体产生的压力增量，由此计算老场垃圾的主固结沉降；同时根据填埋年限计算不同时期的次固结沉降，最后对不同垃圾层沉降值进行累加得到总沉降。2.4.4 计算参数及工况2.4.3.1计算参数老场垃圾堆体共划分了四个垃圾层，有关填埋龄期、填埋深度、垃圾容重、压缩指数等物理力学指标如下表所示。表2.41老场垃圾沉降计算参数层号标高厚度龄期容重初始孔隙比eo压缩指数Cc修正压缩指数Cc单位mm年kNm3LW45030350-3.510.002.890.8130.209LW340-50103.5-611.681.

18、900.4350.150LW230-40106-9.510.892.200.5200.163LWl30159.5-1311.981.760.4600.167注：填埋深度为老场垃圾顶面至该垃圾层中部的距离，可根据填埋厚度转换;(TC=Cc/(l+e0)o根据SOWerS沉降计算模型，所推荐的修正主固结压缩指数的取值范围为C：=0.170.36,修正次固结压缩指数取值范围为=0.030.1。鉴于目前没有修正次固结压缩指数的试验指标，而由上表可以看出，七子山老场垃圾堆体的压缩指数偏低，因此，建议次固结压缩指数取较低值。经试算比较，取次固结压缩指数为C=O.05。老场工程从1993年开始使用，将于20

19、07年填埋完毕，届时将启用新场扩建工程进行垃圾填埋。计算老场垃圾堆体的次固结沉降时，乙取为已填埋垃圾的年龄，如表2.31所示。次固结沉降的结束时间统一取L=20年，即以2028年产生的垃圾总沉降作为老场垃圾堆体的最终沉降。根据扩建工程填埋发展规划考虑新场垃圾竖向加载作用，垃圾堆体容重取11.14kNm2.4.3.2计算工况为得到垃圾沉降曲线，需计算不同沉降点的沉降值。为此，需将垃圾堆体从平面上进行划分，初步考虑划分为6横4纵的计算断面，共计20个沉降计算点。每个沉降计算点分别考虑老场垃圾堆体的填埋分层及厚度、填埋年限，以及新场垃圾填埋分层情况和发展规划，分别计算老场垃圾堆体在新场垃圾堆体荷载作

20、用下产生的主固结沉降和垃圾降解引起的次固结沉降以及总沉降。计算时限上，分别对老场垃圾封场后不同年限的沉降值进行了计算,直至新场封场完毕，共计算了20个时间点的沉降量（20082028年）。2.4.4沉降及不均匀沉降计算成果根据前述计算方法和计算参数，分别计算了不同时期老场垃圾堆体的总沉降及不均匀沉降，并根据20个沉降点的计算结果绘制了总沉降等值线图、不均匀沉降分布图、典型断面沉降曲线图，根据不同时间点的沉降量绘制了典型沉降点沉降发展曲线图。2.3.4.1总沉降计算结果老场垃圾堆体总沉降分布图和典型断面沉降图如下所示。图2.41老场垃圾总沉降分布图图2.42典型断面沉降曲线图由老场垃圾堆体的最终

21、沉降等值线图可以看出，老场垃圾堆体在沉降后形成中部平坦、四周陡峭的“小盆地”形状，其特点是中间沉降量较大，而且较开阔，库区中部最大沉降达8m左右，而四周沉降量受地形和堆高限制，沉降迅速降低。在竖向堆高填埋荷载作用下，老场垃圾堆体表面将形成由山谷两侧向库区中部下降倾斜的坡面，平均坡度在4%左右。2.4.4.2不均匀沉降计算结果老场垃圾堆体表面不均匀沉降分布图如下所示。降相对较小,仅为0.72%；最大不均匀沉降则发生在库区四周，约在69%左右。2.4.5沉降影响分析2.4.5.1总沉降对新场基底构建的影响分析根据总沉降分析结果，老场垃圾堆体在新场垃圾堆体荷载作用下,沉降后形成中部平坦、四周陡峭的“

22、小盆地”形状，库区中部最大沉降达8m左右，由山谷两侧向库区中部倾斜的平均坡度在4%左右。在新场基底构建时，采取与“小盆地”形状相反的“穹隆型”基底构造型式。为了使得基底排水坡度在老场沉降后仍满足2%的排水要求，必须增大老场排水坡度，据此，将“穹隆型”基底从中部向山谷两侧的平均坡度设计为6%左右。2.4.5.2不均匀沉降对导排系统的排水效果影响分析根据沉降计算结果，沉降发生后靠近山体边缘的不均匀沉降在7%左右，由此计算得到的拉伸应变为1%,小于LLDPE膜的拉伸应变30%,也小于HDPE渗沥液导排管的拉伸应变20%,说明防渗膜和渗沥液导排系统不会产生拉伸破坏。由典型断面沉降曲线（图2.32）可知

23、，沉降发生后虽然局部地段坡度有所变化，但并未形成倒坡，不会影响排水功能。2.4.5.3老场顶部防渗衬垫系统加筋设计分析1）分析目的由于老填埋场的垃圾堆体的不均匀性和垃圾成分的差异，不同区域内的降解沉降和压缩沉降也有明显差异，从而造成老填埋场的垃圾顶部（新填埋场底部）的局部不均匀沉降。根据国外文献，这种不均匀沉降符合rustedrefrigeratorassumption”准则，即认为位于老填埋场内refrigerator（gKunfilledcontainer）分解塌陷后产生相应的沉降值作为沉降半径，半径取为厂=0.91.5m0虽然国内填埋场的情况与国外不同，但根据现场调查来看，填埋场内往往存

24、在整车倾倒比较容易降解的厨余垃圾的现象，而其周围的垃圾成分则有可能是比较难以降解沉降的其它垃圾，从而有可能产生较大的局部不均匀沉降。假设一个由于下部垃圾沉降引起的塌陷正好位于衬垫系统底部，此时，位于垃圾顶部的衬垫系统将被视作一个横跨塌陷的平板，并承担上部新垃圾堆体的荷载作用。为防止局部不均匀沉降引起的防渗膜拉伸破坏，必须在防渗膜底部采取土工格栅加筋措施，以分担由于局部不均匀沉降作用引起的拉伸应力。2）计算参数根据沉降分析结果，结合七子山填埋场现状，为安全起见，其最大沉降半径可取r=1.5m。相关计算参数如下表所示。表2.42土工格栅加筋设计分析参数参数符号单位取值防渗膜特性材质毛面LLDPE膜

25、厚度tmm1.5拉伸应变y30%安全系数FR1.5允许拉伸应变I20%土工格栅特性材质双向土工格栅型号GSL/PE拉伸应变Sr13%安全系数FR1.5允许拉伸应变建8.7%上覆土层垃圾层厚度Hwm40.00容重YWkNm311.14碎石导排层厚度Hsm0.30容重YskNm318.00沉降特性沉降半径m1.5无量纲因子0.77计算结果土工格栅正压力PkPa33.4所需土工格栅长期强度TWridkN/m38.63）计算结果根据以上计算参数，计算得土工格栅长期强度为38.6kN/m。土工格栅短期拉伸强度（即设计强度）为Tdesign-TgridRFCRRFlDXRFCBD当以上因子取下限时，Tde

26、Sign=38.6X2.0XLlXI.1=93.4kN/m；当以上参数取上限时，Tdesign=38.62.51.51.2=173.7kN/mo为安全起见，本工程按上限考虑，故取土工格栅强度设计值为TdeSign=173.7kNmo2.5库区基底构建2.5.1 构建原则飞灰固化物填埋库区位于整个扩建工程的东南角，基底直接构建于老填埋场封场的基础上，由于老填埋场垃圾堆体沉降尚未完全完成，而且在后续飞灰固化物堆体荷载作用下将产生进一步的沉降，因此，飞灰固化物填埋库区基底构建时应遵循以下原则：1）场地构建应统筹考虑In号库区与扩建工程其它库区的有机衔接，充分利用扩建工程已有设施，有条件地实施重力流导

27、排方式，保证渗沥液导排畅通。2）充分考虑老填埋场垃圾堆体沉降以及不均匀沉降影响，为满足渗沥液收集和导排要求，需增大In号填埋库区老填埋场垃圾顶面的纵向和横向坡度，使老填埋场垃圾沉降后纵向和横向坡度均在2%以上；2.5.2 基底设计根据2.3节计算，老填埋场垃圾沉降后将形成中部凹陷的“小盆地”形状，山谷两侧向库区中部倾斜的平均坡度在4%左右，最大不均匀沉降约在69%左右，局部不均匀沉降将形成半径为0.9m1.5m的塌陷。为了克服库底老填埋场垃圾总沉降及不均匀沉降对本工程水平防渗系统的影响，在HI号库区基底构建时，采取与“小盆地”形状相反的“穹隆型”基底构造型式。为了使得基底排水坡度在老填埋场沉降

28、后仍满足2%的排水要求，必须增大老填埋场排水坡度，据此，将“穹隆型”基底从中部向山谷两侧的平均坡度设计为6%左右，以保证老场垃圾沉降后由中部向两侧的排水坡度大于2%O综上所述，III号填埋库区基底构建时，以库区周边79m库底标高为控制，现状基底采用回填垃圾土的形式，最终形成中间高，四周低的“穹隆型”库底。2.6库区边坡设计库区周边山体边坡为基岩面裸露，坡度较陡，边坡较高，最大高度约40mo2.6.1 构建原则边坡构建原则为：1）根据场址地形地质条件，合理构建库区边坡；2）边坡构建坡度尽可能沿用现状自然地形坡度，因地制宜，合理选择边坡护坡方式；3）边坡设计应与边坡防渗系统的铺设锚固、库区雨水导排

29、统一考虑；4）边坡处理后应满足防渗膜铺设要求；5）在保证边坡稳定的前提下，尽可能保持库区边坡现状，以尽可能减少边坡开挖回填土方量。2.6.2 边坡设计及防渗系统铺设边坡修整前应先清除边坡上的灌木植被。考虑到本工程岩体边坡稳定性较好，但因开挖边坡较陡，且局部岩石棱角坚硬，为满足防渗膜的铺设，还需要对边坡进行护坡处理。边坡防渗系统的铺设应与边坡护坡统一考虑，结合本场址的实际情况和已有工程经验，有两种方案可供选择。方案一（加筋土护坡方案）：沿修整后的边坡坡面铺设约4m宽加筋土挡墙。该方案随填埋高度的增加有计划地分阶段实施，每次实施高度约58m,防渗系统锚固在该阶段加筋土挡墙顶部，挡墙坡比同现状边坡坡

30、比基本一致。方案二：（锚杆铁丝网喷射混凝土护坡+猫爪锚固方案）：沿修整后的坡面喷射约12Cm厚混凝土，同时将猫爪锚固于混凝土中，边坡防渗系统与猫爪焊接连接。该方案宜一次性实施，且施工难度很大，同时综合费用较高。以上两个方案中，方案一（加筋土护坡方案）为柔性结构形式，边坡防渗系统位于土袋之上，焊缝处于水平位置，具有良好的适应性和可操作性。该方案投资相对较小，可分阶段实施，可减小一次性投资费用。且分阶段施工作业较容易实现，对库区填埋影响不大。结合类似填埋场防渗膜铺设的成功经验，推荐方案一（加筋土护坡方案）作为边坡处理及边坡防渗系统铺设锚固方案。263加筋挡墙及边坡稳定分析根据上面所述，建议边坡处理

31、方式采用加筋土护坡方案，由于现状边坡较陡，建议加筋土挡墙分期实施，结合现状条件，考虑到边坡岩层裸露，岩层稳定性较好，针对加筋土挡墙进行稳定分析，计算时取挡墙实施高度为IOmo计算结果：正常运用期安全系数为1.34（图2.6-1）,非正常运用期（7度地震）安全系数为1.26。因此建议每次挡墙实施高度不大于IOmo2.7填埋堆体稳定分析对于扩建工程而言，填埋场稳定性是至关重要的，本工程主要针对内容为飞灰固化物填埋库区，但考虑到填埋场的竖向填埋规划，有必要对扩建工程在各种工况组合下的整体稳定性进行综合分析，为扩建工程采取相应的对策和措施提供依据。填埋场堆体稳定问题主要包括老场垃圾堆体稳定分析以及新老

32、垃圾堆体整体稳定分析。2.7.1 老场垃圾堆体稳定老场垃圾堆体稳定分析的主要目的是分析评价老场垃圾堆体内渗沥液水位对垃圾堆体稳定性的影响，为合理控制老场渗沥液水位提供依据。老场垃圾堆体的稳定计算在我院编制的苏州市七子山垃圾填埋场扩建工程初步设计文字说明中已有详细的叙述，为了定量评价垃圾堆体渗沥液水位对稳定的影响，根据计算结果，绘制了各种浸润线高度下的稳定安全系数绘制成变化曲线，如下图所示。图271稳定安全系数随渗沥液浸润线变化曲线由此可以看出，随着渗沥液浸润线的抬升，老场垃圾堆体的稳定性逐渐减小，其减小过程是比较明显的。根据碾压式土石坝设计规范（SL274-2001）规定的最小安全系数要求（即

33、正常运行条件下最小安全系数为1.2,非常运行条件下最小安全系数为1.1）,由图2.7-1可以看出，当正常运行条件下渗沥液水位高度控制在0.75H,非常运行条件下渗沥液水位高度控制0.65H以内时，老场垃圾堆体的稳定性满足抗滑稳定要求。为安全起见，渗沥液水位控制条件取为h/H0.60,相当于渗沥液浸润线应控制在老场垃圾顶面0.4H以下（H为老场垃圾堆体厚度）。老场垃圾堆体厚度为1548m（平均约40m）,则当老场垃圾堆体内渗沥液浸润线低于垃圾顶面以下619m（平均约16m）时，老场垃圾堆体是稳定的。由于目前老场渗沥液水位较高，尤其是局部滞水位的存在使得老场垃圾堆体稳定性大大降低，因此应采取有效的

34、降水导排措施降低老场渗沥液水位。2.7.2 新老垃圾（包括飞灰库区）堆体稳定计算扩建工程将在老场封场的基础上，沿老场垃圾坝下游水平拓展的同时，向上继续堆高填埋40mo在新场垃圾堆体荷载和老场渗沥液水位的共同影响下，垃圾堆体有可能产生整体滑动。整体稳定分析的主要目的是分析评价老场垃圾堆体内渗沥液水位对垃圾堆体整体稳定性的影响，为新场建设后合理控制老场渗沥液水位提供依据。2.7.2.1典型断面新场垃圾堆体从下游新建垃圾坝开始，以1：3的坡度向上堆高填埋,并间隔IOm设置宽4m的缓坡平台，平均坡度为1：3.4。飞灰库区位于In号填埋库区，同样以1:3坡度向上堆填，新填垃圾在11I号填埋库区其余部分中

35、堆填，最终与飞灰库区联合堆高。因此新场填埋堆体包括垃圾与焚烧飞灰。扩建工程垃圾堆体（含飞灰库区）封场后的典型纵断面如图2.7-2所示。2.7.2.2计算参数根据原设计说明文件，老场垃圾堆体共划分了四个垃圾层，垃圾堆体整体稳定分析时，以石英砂岩层为基岩，即认为不会有沿着岩层的滑动发生。新老垃圾（焚烧飞灰）堆体整体稳定分析时，典型岩土层及其强度参数分布（从上至下）如下表所示。表2.7-1新老垃圾堆体整体稳定分析有关强度参数材料性质厚度(m)容重(kNm3)强度C(kPa)(0)新场垃圾土4011.1416.820.5飞灰固化物4013.010.015.0老场垃圾土LW430-3510.0021.6

36、9.6LW31011.6820.821.4LW21010.898.021.4LWl1511.98029.5土石坝1519.51530粉质粘土51519.637.316角砾土419.94011注：土石坝强度参数根据类似工程资料选取.2.7.2.3计算工况由于老场垃圾堆体内渗沥液水位较高，为合理评价老场渗沥液水位对垃圾堆体稳定性的影响，工况组合时考虑不同渗沥液水位的影响。扩建工程垃圾堆体整体稳定分析时典型工况组合如下表所示。表2.7-2整体稳定分析典型工况及抗滑稳定安全系数工况组合正常运行非常运行安全系数Fs渗沥液浸润线取值地震作用正常运行非常运行工况1EPA控制水位h=0.3m6度1.4351.

37、208工况2低水位h=H106度1.4131.205工况3较低水位h=H36度1.3531.165工况4中间水位h=H26度1.2871.05工况5较高水位h=2H36度1.0640.878工况6高水位h=4H56度0.8880.780注：非常运行条件即正常运行条件下考虑地震作用的影响。h为老场渗沥液水位高度、H为老场垃圾堆体厚度。4.2.4.5稳定分析结果应用理正岩土系列软件子项“边坡稳定分析”，计算得正常运行条件和非常运行条件下的新老垃圾堆体整体抗滑稳定安全系数如表2.7-2所不。由上分析结果可以看出，当老场渗沥液水位较低时，垃圾堆体的整体稳定是满足要求的；但当老场渗沥液水位较高时，垃圾堆

38、体的稳定性得不到保证，将有可能产生滑动。为了定量评价老场垃圾堆体渗沥液水位对整体稳定的影响，将各种浸润线高度下的稳定安全系数绘制成变化曲线，如下图所示。安全系数随渗沥液水位变化曲线正常运行 T-非常运行图2.7.2稳定安全系数随老场渗沥液浸润线变化曲线由此可以看出，随着渗沥液浸润线的抬升，垃圾堆体的整体稳定性逐渐减小，其减小过程是比较明显的。根据碾压式土石坝设计规范（SL274-2001）规定的最小安全系数要求（即正常运行条件下最小安全系数为1.2,非常运行条件下最小安全系数为1.1）,由图4.2-6可以看出,当正常运行条件及非常运行条件下渗沥液水位高度控制在0.5H以内时,垃圾堆体的整体稳定

39、性满足抗滑稳定要求。2.7.3稳定分析结论通过上述垃圾堆体整体稳定分析结果可以得出：为安全起见，渗沥液水位控制条件取为h/H0.5（相当于渗沥液浸润线埋深大于0.5H,H为老场垃圾堆体厚度），老场垃圾堆体厚度取1548m（平均约40m）,则当老场垃圾堆体内渗沥液浸润线低于垃圾顶面以下724m（平均约20In）时，垃圾堆体是满足整体稳定的。因此，为确保垃圾堆体整体稳定，应采取有效的降水导排措施降低老场渗沥液水位。图2.7-3扩建工程垃圾堆体纵断面图上海市政工程设计研究总院（集团）有限公司262. 8道路工程根据填埋工艺总体及填埋作业交通要求，结合拟建场地现有交通情况，布置区域交通网。道路工程包括

40、库区西侧填埋作业干道、进场道路及库区临时作业道路。进场道路利用扩建工程已修建的进场道路，本报告不再阐述。库区西侧填埋作业干道，兼作围堤，路面总宽度为IOm,其中行车道宽度为6m。道路北侧与现状便道接顺，起点高程为82m,道路南侧至现状山体92m等高线处。道路两侧边坡坡比为1：2.5,道路内侧结合飞灰固化物填埋库区的锚固沟与排水沟一并考虑。作业干道采用沥青路面。考虑道路基础位于已实施中间封场的垃圾堆体上，基础不均匀沉降较大，因此，道路路基需采用双向土工格栅加筋处理。库区临时作业道路采用泥结碎石路面，路面宽度为6m。2. 9库区地下水收集与导排系统根据HI号填埋库区工程实际情况，拟对库区周边山体的

41、裂隙水进行收集与导排，以减轻裂隙水对库区边坡及防渗系统的破坏。为此，对库区边坡修整后，在其表面先铺设800gm2长丝无纺土工布，再上铺6.3mm厚土工复合排水网，将库区山体裂隙水导流至坡脚盲沟。坡脚盲沟为600X600碎石盲沟，内铺DN250穿孔HDPE导排管，排水坡度不小于2%,裂隙水经管道收集后排入库外。2.10 库区地表水收集与管理填埋场的地表水管理旨在实现雨污分流，通过对地表水的有效收集,防止地表水进入填埋场，将库区外部的地表水和填埋库区的渗沥液分离开来。本工程库区进场道路外侧的雨水经过进场道路周边的截洪沟、中间锚固平台锚固沟及库区基底临时作业挡坝等将填埋作业区以外的地表水排出场外。为

42、有效减少库区渗沥液的产生，将库区分为五个填埋单元，由碎石分隔堤临时分隔。对非作业单元部分采用临时雨水抽排泵将库区积水抽排至场外。2.11 水平防渗系统遵循苏州市七子山垃圾填埋场扩建工程初步设计对防渗系统的论证分析，本工程飞灰库区防渗系统采用单层复合防渗系统。本工程库区基底和边坡的防渗系统由上而下构成如下：1）基底防渗设计库底防渗系统从上至下依次为： 初始填埋层：固化飞灰； 过滤层：600gm2无纺土工布； 渗沥液收集层：30Omm厚碎石； 主防渗膜保护层：800gr112无纺土工布； 主防渗层：1.5mm厚双毛面LLDPE工膜； 膜下保护层：4800gm2GCL土工聚合衬垫； 膜下保护层：LO

43、mm厚双毛面LLDPE土工膜； 粘土保护层：60Omm厚压实粘土； 隔离层：轻质有纺土工布； 加筋层：GSLloO/PE双向土工格栅； 碎石导气层:300mm厚碎石（内设Del60HDPE穿孔导气管）； 加筋层：GSLlOO/PE双向土工格栅； 支撑层：轻质有纺土工布； 基底构建层：垃圾土找坡层；2）边坡防渗设计边坡防渗系统从上至下依次为： 初始填埋层：固化飞灰； 保护层：600g112无纺土工布； 主防渗层：1.5mm厚双毛面LLDPE土工膜； 膜下保护层：4800gm2GCL土工聚合衬垫； 膜下保护层：LOmm厚双毛面LLDPE土工膜； 下垫层：800gm2无纺土工布； 基底层：加筋边坡；

44、 地下水收集层：6.3mm厚土工复合排水网； 隔离层：800gm2无纺土工布； 基础层：山体修整边坡。2.12 渗滤液收集与导排系统2.12.1 渗沥液产计算2.12.1.1计算原理本飞灰库区的填埋对象焚烧飞灰，经过稳定化和固化后，理论上飞灰本身将不会产生渗沥液，而且对雨水还有吸收功能。因此，本填埋场的渗沥液将全部由外部入渗水分形成，其中主要由降水转化形成。目前渗沥液产量计算方法主要包括入渗系数法、水量平衡法和基于HELP模型的计算方法。本工程拟采用国内常用的入渗系数法对填埋区因降雨产生的渗沥液量进行预测，并借鉴苏州市降雨资料利用HELP模型对渗沥液产量计算结果加以校核。2.12.L2计算方法飞灰的渗沥液产生量可根据填埋规模和填埋发展规划，在确定不同覆盖面积的基础上进行计算。本工程飞灰渗沥液采用如下方法计算：(2=(C1A1+C2A2+C3A3)/100OQ：渗沥液产生量，m3d;q：年平均降雨量；Ai：正在填埋作业区面积，?;C1：正在填埋作业区降