導滲管應用 垃圾掩埋管（guǎn）應用

生活垃圾填埋場擴建工程滲瀝液導排設計

1工程概況 
桃花山垃圾填埋場是無（wú）錫市（shì）區的生活（huó）垃圾衛生填（tián）埋場，位於濱湖區河埒街道（dào）與惠山區錢橋鎮交界處的桃花山山（shān）坳。 
該場（chǎng）屬於典型山穀型填埋場，建於上世紀90年代初，是我（wǒ）國（guó）批按照建設部（bù）1988年頒布標準《生活垃圾衛生填埋技術規範》(CJJ17-88)建設的生活垃圾衛生填埋場。填埋場原工程（chéng）總庫容462萬m3，設計垃（lā）圾填埋量434萬t，采（cǎi）用垂（chuí）直防滲帷幕（mù），設計服務年限為1995年～2007年，即將達到使用壽命。 
桃花山垃圾填埋場擴建工程是解決原工程填（tián）埋場日趨飽和（hé）以及重新選址存（cún）在較大困難之間矛盾的方案。擴（kuò）建工程建設範圍（wéi）主要位於（yú）原工程頂部，擴建工程設計庫容419.15萬m3，可填埋的垃圾為377.24萬m3，可使用17年(至2024年)，在服（fú）務期內，處（chù）理量為（wéi）675m3/d。 
2原工（gōng）程滲瀝液（yè）收集與（yǔ）導排係統 
2.1原工程滲瀝液導排問題 
原工程填埋氣體發電廠（chǎng）投產後，為了保持（chí）填埋氣體發電廠的采氣量，台麵盲（máng）溝係統停止建設。同時（shí），汙水處理（lǐ）廠汙泥進入垃圾填埋廠填埋後，堵塞了盲溝係（xì）統。地（dì）質勘察發現，原工程每10m一層的覆蓋土層均形成了相對隔水層，導致（zhì）垃圾滲瀝液（yè）無法通過（guò）原盲溝係統排出，從而聚集在每（měi）個相對（duì）隔水層之上。 
2.2原工（gōng）程滲瀝液導排的必要性 
原工程（chéng）垃圾（jī）滲濾液聚集（jí）在庫區（qū）底部會對擴建工程產生一（yī）定的危害，主要表現為：影響垃圾堆體穩定性；滲（shèn）瀝（lì）液（yè）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。 因此，在原工程封場之前需采取切實有效的導排措施降低原工（gōng）程滲（shèn）瀝液水（shuǐ）位，以確保擴建工程的正常（cháng）建設及運行，同時減少擴建工程建成後原工（gōng）程滲瀝液對周圍地（dì）下（xià）水環境的汙染。 
2.3原工程滲瀝液導（dǎo）排方案 
由（yóu）於原工程（chéng）滲瀝液導排不暢，導致原工程滲瀝液水位較高，局部地段從垃圾堆體表麵（miàn）直接溢出，不利於擴建工程垃圾堆體的（de）穩定。根據穩定分析，認為原工程滲瀝液安全控製浸潤線應位於原工（gōng）程垃圾土頂（dǐng）麵以下約5m(平均深度)，才能確保垃圾堆體（tǐ）的穩定性。 
擴（kuò）建工（gōng）程依現場實際情況（kuàng），在整個填埋（mái）場建設運營周期內，原工程滲瀝（lì）液導（dǎo）排設計采用（yòng）了重力導排方案、固（gù）結排水方案和原工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（jí）汙水池實施改建、汙水調蓄池實施新建等措施，將原工程滲瀝液以重力流導排方（fāng）式導排至新（xīn）建汙水調蓄池。 
在新建汙水調（diào）蓄池周邊新建檢查及反（fǎn）衝洗管，作為原工程滲瀝液導排樞紐（niǔ）。原工程、擴建工程滲瀝液在各自獨立的導（dǎo）排（pái）係統下匯集至各自導流層出口處，分別（bié）通過一根φ600mm的HDPE管將滲瀝液導（dǎo）排進入各自的檢查及反衝洗管，終導排通道將（jiāng）原工程和擴建工程滲瀝液均導（dǎo）排至新（xīn）建汙水調蓄（xù）池。滲瀝液導排盡可能利（lì）用地勢（shì）條（tiáo）件采用重力流方式，節省能耗。 
2.3.2固結排水方案 
固結排水方案是在原工程垃圾堆體頂部設置塑料排水板，以加快原工程垃圾堆體在擴（kuò）建工程垃圾荷載作用（yòng）下的固結排水效（xiào）果，改善原（yuán）工程垃圾堆體內的（de）滲瀝液導排途經。塑料排水板作為原工程滲瀝液導排通道，將深入原工程滲瀝液安全浸潤線以下，同時頂部接（jiē）入一定厚度的（de）碎石導排層(兼作原庫區（qū）填埋氣導（dǎo）排層與滲（shèn）瀝液橫向排水層)。原工程垃圾堆體（tǐ）固結後所排出（chū）的滲瀝液沿塑料排水板豎向（xiàng）排放至碎石導（dǎo）排層，通過原工程滲瀝液（yè）收集係統，在（zài）下遊低處滲瀝液由一根（gēn）φ600mm收集管進入檢查及反衝洗（xǐ）井（jǐng），後導排至新建汙水調蓄池。 
固結排水方案與原工程垃圾土地（dì）基（jī）加固（gù）方案應相結合，排（pái）水板間距設計為3m，采用梅花型布置；排水板進入原工程庫區垃圾土的（de）深度為5m。 
固結排水方案在原工（gōng）程停止填埋作業後實施，在擴建工程整個填埋（mái）運行期間均有效，隨著擴建工程垃圾堆（duī）體的堆高，原工程垃圾（jī）土的固結（jié）度將不斷提高，原工（gōng）程滲瀝液也將被有效導（dǎo）排至場外。 
2.3.3原工程垃圾堆體頂部排水層 
頂部排水（shuǐ）層是（shì）沿整個（gè）原工程垃圾堆體頂部鋪設（shè）一定厚度（dù）的碎（suì）石排（pái）水（shuǐ）層(兼作原（yuán）工程填埋氣導排層)，將原工程滲瀝液導排至（zhì）新建汙水調蓄池。此方案能排走匯集在（zài）原工程垃圾堆體頂（dǐng）部的滲瀝液，減（jiǎn）小原工程滲瀝液對擴建工程防滲襯墊係統的浮托影響。 
以上3種導排降水措施是相輔相成的，在擴建（jiàn）工程的不同運行時期發揮著（zhe）不（bú）同的導排效果，可確保原工（gōng）程垃圾堆體滲（shèn）瀝液降低至安全浸潤線以下，為擴建工程實施豎向堆高提供必要保證。 
2.4原工程各區滲瀝液導排設計 
該（gāi）場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（yīn）此滲瀝液導排采用重力導排、固結（jié）排水和垃（lā）圾堆（duī）體頂部排水（shuǐ）層3種方案。垃圾堆（duī）體頂部排水層為300mm厚碎石（shí）導流（liú）層加盲溝係統（tǒng）。盲溝斷麵為梯形（xíng），上（shàng）底寬1000mm，下底寬600mm，高為600mm。盲溝內填碎石，粒徑大小為20～60mm，按照上大下小（xiǎo）形成反濾，碎石外包裹土工布，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，縱向布置（zhì）孔中心間距L為100mm，孔徑為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（céng）方（fāng）案。頂部排水層方案僅設計（jì）為300mm厚碎石（shí）導流層（céng）加盲溝係統，盲溝內填碎石（shí），不設置HDPE管，斷麵如圖1(b)所示。盲溝僅設置在平台一（yī）側坡腳處（chù）。 
垃圾堆體坡麵同樣僅采用垃圾堆（duī）體頂部排水層方案。垃圾坡（pō）麵因坡度較大，若（ruò）采用碎石層做（zuò）為導水層，不易施工，且堆體穩定性能較差。因此（cǐ），設計在坡麵上僅設置盲溝（gōu）係統，盲溝斷麵（miàn）如圖1(b)，內填碎（suì）石，但不鋪設穿孔HDPE管。 

圖1盲溝斷麵圖 

圖2開孔（kǒng）布局 
3擴（kuò）建工（gōng）程滲瀝液導排設計 
3.1導排方案及材料的選擇 
本次擴建工（gōng）程庫底滲瀝液導排在不同部位采用不同的導（dǎo）排方式及材料。 
3.1.1平台部位 
滲瀝液導排係統設置為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（bú）均（jun1）勻沉降，故同時使用三維土工排水網（wǎng）格以提高導排能力，兼有碎石導排層（céng）的保護（hù）層作用。其（qí）中，碎石粒徑分布在（zài）20～60mm範圍內；考慮到（dào）垃圾滲（shèn）瀝液對鋼筋混（hún）凝土有腐蝕作用，導滲管通常采用HDPE管，並預先置孔，管壁包裹土工布起滲瀝液過濾作用（yòng）。 
3.1.2坡麵部位 
坡麵坡度較陡，使用碎石做為導排層，施工較為困難，堆體穩定（dìng）性較差，故僅設置三維土（tǔ）工（gōng）排水網格做為導排層。 
3.1.3碎石盲溝係統（tǒng） 
每隔10m設碎石盲溝係統，加強導滲導氣效果。 
3.2庫區底部導滲係統總體設計 
導滲管設（shè）計內容（róng）包括（kuò）布局格式、管道間距、管道尺寸（cùn）及管道穿孔數。其中管道間距、管（guǎn）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導滲管平麵布局格式 
整個碎石層中導滲管布局呈樹枝狀（zhuàng）[1]，如圖4所示。導滲主管為南北（běi）走向，管間距為50m，采用φ350mm的穿孔HDPE管，開孔布（bù）局如圖2，縱向布置孔中心間距（jù）L為100mm，孔徑為20mm。主管上每隔25m兩（liǎng）邊各設置支管，支管與主管夾角為60°[2]，管間距為25m，采用φ200mm的穿孔HDPE管，縱向布置孔中心間距（jù）L為200mm，孔徑為20mm。 

圖4導滲管布局格式 
3.2.2導（dǎo）滲管基層（céng）布局格（gé）式 
結合現場地（dì）形條件，導滲主管間的（de）基層設（shè）計為起伏波紋狀，波紋坡度為4%。“起（qǐ）伏波紋狀”的基層布置不僅增加了開挖量、拓寬了庫容，而且構成（chéng）了“人工的”獨立水文單元，每個單元都有獨立的滲瀝液（yè）收集與導（dǎo）排係統[3]。導滲支管間的地基則結合現（xiàn）場北高南低的地形（xíng）條件設計為連續坡度狀，坡度為2.5%，如圖5所示（shì）。 

圖5滲（shèn）管地基布置

3.3庫區豎向導滲係統（tǒng）設計 
在（zài）庫（kù）區豎向導滲結（jié）構中，設計每間距（jù）50m設（shè）一填（tián）埋氣體收集豎井，兼具導滲功能，管材為φ250mm的穿孔HDPE管。填埋庫區每隔10m填埋（mái）高度鋪設碎石盲溝（gōu）係統，加強各層導滲導氣效果。 
盲溝（gōu）斷麵為梯形，上底（dǐ）寬1000mm，下底（dǐ）寬600mm，高為600mm。盲溝內填級配（pèi）碎（suì）石，粒徑為20～60mm，按照上大下小形成反濾，碎石外包裹土工布，溝內（nèi）鋪設φ200mm的HDPE水平（píng）穿孔管。水平管布管（guǎn）格局為（wéi）井字型，間距為50m。盲溝分南北和東西走向，南北向管底坡（pō）度結合地（dì）形條件，擬設（shè）計（jì）為2.5%。 
填埋氣體（tǐ）垂直收集豎井和各層水（shuǐ）平（píng）管（guǎn）環向均布8個孔，縱向布置孔中心間距為100mm，孔徑為8mm。 
填埋氣體收集豎井與（yǔ）各層碎石盲（máng）溝內水（shuǐ）平管連通，這樣可以通過各填埋層的水平管收（shōu）集不同高程產生的滲瀝液和填埋氣體，形（xíng）成垂直（zhí）2水平立體（tǐ）收（shōu）集係統，強化滲瀝液和填埋氣體收集效果。 
4結論 
(1)原工程垃圾滲瀝液聚集在庫區底部會對擴建（jiàn）工程產生一定的危害，因此擴建工程需（xū）對原工程滲瀝液做導排設計（jì）。設計（jì）采用重力導排方案、固結（jié）排水（shuǐ）方案和原工程頂部排水層相聯合的降水措施。 
(2)擴建工程庫（kù）底滲瀝液導流層在不同部位采用不同的導排方式及材料（liào）。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（céng）中內置導滲管。坡麵部位因坡度較大（dà），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（měi）間距50m設1個填埋氣體收集豎井，兼（jiān）具導滲功能。 
(4)填埋庫區每隔10m填（tián）埋高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（nèi）水平管連（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（xì）統加強各層導滲導氣效果。