探討垃圾填埋場(chǎng)技術(shù)導(dǎo)則

PAGEPAGE1探討垃圾填埋場(chǎng)技術(shù)導(dǎo)則本文吳健萍天津市環(huán)境衛(wèi)生工程設(shè)計(jì)院〔生活垃圾衛(wèi)生填埋技術(shù)導(dǎo)則〕的編制施行，對(duì)當(dāng)前國內(nèi)日臻完善的生活垃圾衛(wèi)生填埋場(chǎng)工程設(shè)計(jì)起著積極的規(guī)范和指點(diǎn)作用。其中第3章總體設(shè)計(jì)與規(guī)模計(jì)算，提出了填埋場(chǎng)總平面布置、豎向設(shè)計(jì)、附屬及配套工程、處理規(guī)模與庫容等技術(shù)要求；給出了垃圾產(chǎn)生量預(yù)測(cè)、庫容計(jì)算及有效庫容的設(shè)計(jì)計(jì)算方法；列舉了山谷型、坡地型填埋場(chǎng)區(qū)布置，附屬與配套工程布置，垃圾產(chǎn)生量預(yù)測(cè)及庫容計(jì)算的案例。筆者從實(shí)際工程案例的角度出發(fā)，對(duì)〔生活垃圾衛(wèi)生填埋技術(shù)導(dǎo)則〕第3章中的總平面布置、豎向設(shè)計(jì)等相關(guān)內(nèi)容加以解讀。1填埋場(chǎng)總平面布置概述填埋場(chǎng)總平面布置是整個(gè)填埋場(chǎng)工程設(shè)計(jì)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)?？偲矫娌贾脼檎麄€(gè)方案設(shè)計(jì)明確指點(diǎn)思想和目的，確立基本思路，為方案從構(gòu)思、創(chuàng)作到進(jìn)一步深切進(jìn)入設(shè)計(jì)提供基本框架，使場(chǎng)區(qū)的內(nèi)部功能與外部環(huán)境條件相互協(xié)調(diào)，有機(jī)結(jié)合。因而，總平面布置決定著整個(gè)設(shè)計(jì)的方向，關(guān)系到整個(gè)設(shè)計(jì)的成?。?］。1.1重要工作內(nèi)容1.1.1分析填埋場(chǎng)工程項(xiàng)目的性質(zhì)、特點(diǎn)根據(jù)填埋場(chǎng)的建設(shè)性質(zhì)，一般可分為新建項(xiàng)目和改擴(kuò)建項(xiàng)目。新建填埋場(chǎng)工程一般選址多位于土地利用價(jià)值低、對(duì)周邊環(huán)境影響較小的區(qū)域，設(shè)計(jì)條件多以天然條件為主，在總平面布置經(jīng)過中靈敏性較大。設(shè)計(jì)部門應(yīng)通太多方案比選以及技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定最終的平面布置設(shè)計(jì)方案。改擴(kuò)建項(xiàng)目因受已建項(xiàng)目制約因素較大，設(shè)計(jì)者應(yīng)在采集原設(shè)計(jì)存檔完工圖的基礎(chǔ)上，充足理解、分析原設(shè)計(jì)理念和意圖，科學(xué)、合理地處置改擴(kuò)建項(xiàng)目與原建設(shè)項(xiàng)目的銜接關(guān)系，使兩者有機(jī)結(jié)合。在填埋場(chǎng)工程改擴(kuò)建經(jīng)過中尤其應(yīng)留意填埋庫區(qū)、滲瀝液采集導(dǎo)排、滲瀝液處理、雨水導(dǎo)排之間的關(guān)聯(lián)問題。1.1.2分析填埋場(chǎng)場(chǎng)區(qū)周邊的設(shè)計(jì)條件通常在新建填埋場(chǎng)工程設(shè)計(jì)經(jīng)過中與場(chǎng)區(qū)周邊條件親密相關(guān)的重要內(nèi)容包含道路交通、電力、給排水、居民區(qū)等。因而，設(shè)計(jì)經(jīng)過中充足了解、把握這些外部條件，對(duì)于場(chǎng)區(qū)平面布置中內(nèi)部功能要求與外部環(huán)境條件的有機(jī)結(jié)合具有至關(guān)主要的作用。1.1.3確定填埋場(chǎng)場(chǎng)區(qū)構(gòu)成內(nèi)容之間的基本關(guān)系，進(jìn)行場(chǎng)區(qū)分區(qū)場(chǎng)地分區(qū)就是將用地劃分為若干區(qū)域，將場(chǎng)地包括的各項(xiàng)內(nèi)容根據(jù)一定關(guān)系分成若分組合到這些區(qū)域中?？勺袷?條基本思路，一是從內(nèi)容組織的要求出發(fā)，進(jìn)行功能分區(qū)組織，比方將性質(zhì)相近、使用聯(lián)絡(luò)嚴(yán)密的內(nèi)容歸于一區(qū)；二是從基本利用的角度出發(fā)，進(jìn)行用地劃分，作為不同內(nèi)容布置的用地［1］。例如，在填埋場(chǎng)工程設(shè)計(jì)經(jīng)過中，將用地劃分為填埋庫區(qū)、滲瀝液處理區(qū)、生產(chǎn)生活管理區(qū)等，恰是從功能分區(qū)角度出發(fā)進(jìn)行分區(qū)。而在平面布置經(jīng)過中怎樣結(jié)合場(chǎng)區(qū)地形、地勢(shì)將分區(qū)詳細(xì)落實(shí)，這就需要設(shè)計(jì)者從分區(qū)構(gòu)成內(nèi)容的功能關(guān)系和空間位置關(guān)系的角度出發(fā)，科學(xué)、合理地進(jìn)行布局。1.1.4分析各功能分區(qū)的布置要求，進(jìn)行總體布局設(shè)計(jì)者一方面應(yīng)確定各功能分區(qū)的構(gòu)成內(nèi)容及各自形態(tài)，另一方面應(yīng)確定各功能分區(qū)的互相關(guān)系及內(nèi)在聯(lián)絡(luò)。如山谷型填埋場(chǎng)，填埋庫區(qū)作為填埋場(chǎng)設(shè)計(jì)的核心部分大多利用沖溝的天然地勢(shì)設(shè)置，一般在沖溝下游設(shè)置垃圾壩及滲瀝液調(diào)節(jié)池，而一旦受下游地勢(shì)狹窄或無法避開行洪區(qū)等條件制約，則滲瀝液處理區(qū)的設(shè)置就要充足考慮滲瀝液調(diào)節(jié)池周邊的地勢(shì)、場(chǎng)區(qū)供電、處理達(dá)標(biāo)后污水外排等條件合理布置。1.2案例分析許昌市龐莊生活垃圾綜合處理廠工程，廠區(qū)占地總面積為10.13hm2。廠址位于許昌市西部，七里店鄉(xiāng)龐莊村西面，許禹公路以南。東距龐莊村320m，在廠址與村落中有1條寬度為100m左右的白楊樹防護(hù)林帶；西距崔代張村200多m；南距引汝干渠200多m，有大片防護(hù)林帶隔離；北距已封場(chǎng)垃圾山300m，距西環(huán)路大約1000m，間隔龐莊村中部大路約500m。該地塊原為磚廠取土坑，現(xiàn)為荒地，總體地勢(shì)西北高東南低，高差為2~3m。該綜合處理廠按功能特點(diǎn)劃分為管理區(qū)、填埋庫區(qū)、污水處理區(qū)及垃圾預(yù)處理區(qū)，廠區(qū)總建筑面積為2490.00m2，其總平面布置見圖1。管理區(qū)位于場(chǎng)區(qū)的東北側(cè)，根據(jù)生產(chǎn)、生活的需要設(shè)有業(yè)務(wù)用房、機(jī)修間及車庫、深井泵房、消防水池等建、構(gòu)筑物。該區(qū)遠(yuǎn)離填埋庫區(qū)、污水處理區(qū)并通過綠化帶隔開。管理區(qū)是整個(gè)場(chǎng)區(qū)管理中心，也是職工用餐、生活以及生產(chǎn)輔助用房集中區(qū)。設(shè)計(jì)中根據(jù)不同的功能要求合理布局，而且充足具體表現(xiàn)出了以人為本的原則，在空間環(huán)境的塑造、綠化設(shè)計(jì)、景觀設(shè)計(jì)上都經(jīng)過精心考慮。填埋庫區(qū)是本工程的核心部分，位于場(chǎng)區(qū)的南側(cè)，占地總面積為6.35hm2，四周設(shè)有排水明渠及環(huán)場(chǎng)道路。污水處理區(qū)位于管理區(qū)的西側(cè)，設(shè)有傳達(dá)室及地磅房、污水處理車間、調(diào)節(jié)池、硝化罐、箱式變電站等建、構(gòu)筑物。垃圾預(yù)處理區(qū)位于場(chǎng)區(qū)的西北角，毗連污水處理區(qū)，遠(yuǎn)離管理區(qū)，在垃圾預(yù)處理區(qū)內(nèi)設(shè)有分選車間。為了改善工作環(huán)境，減少場(chǎng)區(qū)對(duì)外界的影響，場(chǎng)區(qū)的四周里側(cè)設(shè)5~7m的綠化帶。整個(gè)場(chǎng)區(qū)設(shè)有1個(gè)寬12m的出入口，各區(qū)的道路有機(jī)地與入場(chǎng)道路連接，使全場(chǎng)的交通暢暢合理。該項(xiàng)目已榮獲2010年天津市優(yōu)秀工程咨詢結(jié)果三等獎(jiǎng)及2012年度天津市海河杯優(yōu)秀勘察設(shè)計(jì)二等獎(jiǎng)。2填埋場(chǎng)豎向設(shè)計(jì)概述填埋場(chǎng)豎向設(shè)計(jì)是場(chǎng)區(qū)總體設(shè)計(jì)的主要構(gòu)成部分，關(guān)系到場(chǎng)區(qū)的安全穩(wěn)定，也直接影響到填埋場(chǎng)建設(shè)投資與運(yùn)行成本。豎向設(shè)計(jì)一般是在總平面布置之后進(jìn)行。不管平原型、坡地型、山谷型填埋場(chǎng)都必需進(jìn)行垂直方向的高程〔標(biāo)高〕設(shè)計(jì)，既要知足使用功能，又要知足經(jīng)濟(jì)、安全、環(huán)保、消防、勞動(dòng)安全及綠化指標(biāo)等方面的要求。使各功能區(qū)與地形、地勢(shì)有機(jī)結(jié)合，以便營造出優(yōu)秀的場(chǎng)區(qū)規(guī)劃布局和各功能區(qū)建設(shè)。其中，填埋場(chǎng)核心區(qū)域填埋場(chǎng)庫區(qū)的豎向設(shè)計(jì)尤為主要，它不只關(guān)系到初期建設(shè)庫區(qū)邊坡、庫區(qū)基礎(chǔ)的穩(wěn)定性，而且關(guān)系到填埋場(chǎng)運(yùn)行期間直至最終封場(chǎng)覆蓋后期管理的穩(wěn)定與安全問題。十分是地形、地質(zhì)條件較復(fù)雜的場(chǎng)址，豎向設(shè)計(jì)不僅難度大，而且關(guān)系到方案的可行性與經(jīng)濟(jì)性，所以，豎向設(shè)計(jì)的主要性更為突出。2.1豎向設(shè)計(jì)的原則1〕知足填埋工藝及各分區(qū)功能布置要求。2〕以工程勘察報(bào)告為根據(jù)，方案制訂知足工程地質(zhì)、水文地質(zhì)等要求。3〕充足利用所選場(chǎng)址的天然地形。4〕知足各項(xiàng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)程、規(guī)范要求，保證工程建設(shè)與使用期間的穩(wěn)定和安全。2.2豎向設(shè)計(jì)對(duì)基礎(chǔ)資料的要求設(shè)計(jì)工作開展之初，設(shè)計(jì)部門通過現(xiàn)場(chǎng)踏勘或向建設(shè)單位提出工程設(shè)計(jì)所需的基礎(chǔ)資料清單等獲取基礎(chǔ)資料，一般包含：現(xiàn)在狀況地形圖、工程勘察報(bào)告、場(chǎng)址周邊外部條件等。2.2.1現(xiàn)在狀況地形圖測(cè)繪工作應(yīng)由具備相應(yīng)天資條件的部門完成，測(cè)繪范圍適宜及測(cè)繪精到準(zhǔn)確與否將直接關(guān)系到設(shè)計(jì)方案的制訂和工程量的計(jì)算。當(dāng)前，測(cè)繪工作多采取GPS定位技術(shù)。固然GPS高程測(cè)量能夠到達(dá)一定的精度，但用GPS施測(cè)的市政工程測(cè)量控制點(diǎn)，應(yīng)進(jìn)一步用慣例儀器進(jìn)行水準(zhǔn)聯(lián)測(cè)，保證高程精度知足工程設(shè)計(jì)及建設(shè)的需要。工程實(shí)例表示清楚，在實(shí)際踏勘中看到的場(chǎng)址垂直落差現(xiàn)在狀況，在地形圖上則顯示為一定坡度的緩坡狀。在植被茂密的山谷型填埋場(chǎng)場(chǎng)址條件下，這種測(cè)繪與實(shí)際現(xiàn)在狀況誤差較大的現(xiàn)象更為明顯。因而，設(shè)計(jì)人員應(yīng)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)踏勘，對(duì)關(guān)鍵部位的測(cè)繪提出詳細(xì)要求以避免誤差的出現(xiàn)。2.2.2工程勘察GB500212001巖土工程勘察規(guī)范要求：各項(xiàng)工程建設(shè)在設(shè)計(jì)和施工之前，必需按基本建設(shè)程序進(jìn)行巖土工程勘察，勘察工作應(yīng)由具備相應(yīng)天資條件的部門完成。巖土工程勘察應(yīng)按工程建設(shè)各勘察階段的要求，正確反映工程地質(zhì)條件，查明不良地質(zhì)作用和地質(zhì)災(zāi)禍，精心勘察、精心分析，提出資料完好、評(píng)價(jià)正確的勘察報(bào)告。由于填埋場(chǎng)工程建設(shè)的特殊性，大多地區(qū)的地質(zhì)勘察部門未從事過此類項(xiàng)目的勘察工作，在勘察大綱編制、勘察任務(wù)施行及勘察結(jié)果提交經(jīng)過中，往往忽視了填埋場(chǎng)設(shè)計(jì)及建設(shè)經(jīng)過中對(duì)工程地質(zhì)與水文地質(zhì)的詳細(xì)要求，不了解填埋場(chǎng)建設(shè)的性質(zhì)、特征，通常不能知足設(shè)計(jì)部門的設(shè)計(jì)需求。經(jīng)常出現(xiàn)的問題包含：未提供地層土性浸透系數(shù)指標(biāo)；給出了地下水靜止水位，但未查明地下水靜止水位變幅情況及其影響原因；未確定地下水流場(chǎng)走向；勘察報(bào)告缺少對(duì)場(chǎng)地的整體穩(wěn)定性及垃圾堆體的變形和穩(wěn)定性分析；未分析地基和垃圾堆體變形和導(dǎo)致防滲層、覆蓋層及其他設(shè)備失效的可能性；不能對(duì)保證穩(wěn)定、減少變形、防治滲漏和保衛(wèi)環(huán)境辦法提出詳細(xì)建議等。2.2.3場(chǎng)址周邊外部條件填埋場(chǎng)場(chǎng)址周邊的道路、河流、湖泊、給排水等外部條件，對(duì)于場(chǎng)區(qū)的豎向設(shè)計(jì)方案確實(shí)定起側(cè)重要作用。設(shè)計(jì)單位在現(xiàn)場(chǎng)踏勘的基礎(chǔ)上，應(yīng)對(duì)勘察部門的工作內(nèi)容提出詳細(xì)的范圍和要求，如：與進(jìn)場(chǎng)路銜接的場(chǎng)外道路的位置、高程；用于場(chǎng)區(qū)排水河道的堤岸高程；豐水期、枯水期河道水面高程和河道底部高程；周邊河流、湖泊對(duì)填埋場(chǎng)場(chǎng)址地下水位的影響等。一般勘察部門把工作重點(diǎn)放在場(chǎng)址區(qū)域范圍內(nèi)，而忽視了對(duì)場(chǎng)址外部條件的勘察，在設(shè)計(jì)經(jīng)過中容易造成勘察結(jié)果欠缺，耽擱設(shè)計(jì)周期；豎向設(shè)計(jì)方案未考慮外部條件的影響，以致于施工時(shí)才發(fā)現(xiàn)周邊河流、湖泊水位對(duì)填埋庫區(qū)地下水水位變幅影響較大，無法施工并需調(diào)整設(shè)計(jì)方案。因而，一個(gè)優(yōu)秀的垃圾衛(wèi)生填埋場(chǎng)設(shè)計(jì)方案是建立在前期基礎(chǔ)資料詳實(shí)、周全，并充足考慮影響設(shè)計(jì)及后期運(yùn)行等綜合因素的前提條件下完成的。2.3案例分析河南省鞏義市大黃冶生活垃圾衛(wèi)生填埋場(chǎng)工程位于鞏義市大黃冶村的柏溝，呈樹枝形，主溝上游有2個(gè)小分枝溝，東西總長800余m，南北寬50~80m，溝深10~50m，場(chǎng)地溝底標(biāo)高為171.25~219.74m，高差約50m，坡度較陡，個(gè)別區(qū)域呈90落差。該場(chǎng)地地形、地貌復(fù)雜，假如根據(jù)規(guī)范要求邊坡坡度宜小于1∶2，則土方開挖量將到達(dá)80萬m3，土方工程投資太大，建設(shè)單位難以承受。設(shè)計(jì)人員在充足研究基礎(chǔ)資料的前提下，與工程勘察單位反復(fù)研究溝通，對(duì)測(cè)繪圖紙與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際地形的差別、地質(zhì)勘察報(bào)告的有關(guān)數(shù)據(jù)做了詳細(xì)分析和校驗(yàn)，最后通過采取北京理正軟件設(shè)計(jì)研究院〔理正邊坡穩(wěn)定分析軟件〕，按瑞典法〔總應(yīng)力法〕、簡化畢肖普法〔總應(yīng)力法〕2種計(jì)算方法，對(duì)邊坡穩(wěn)定性進(jìn)行計(jì)算，最后確定邊坡高度較高時(shí)，挖方坡度最大可做到1∶1.3〔結(jié)合平臺(tái)的設(shè)置〕，填方邊坡可做到1∶2〔結(jié)合平臺(tái)的設(shè)置〕，根據(jù)此邊坡進(jìn)行土方平衡計(jì)算，則需挖方48.35萬m3，填方19.86萬m3，筑壩需土方8.43萬m3。該方案在知足了甲方意愿的前提下，充足利用地形地勢(shì)，優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，節(jié)省土方費(fèi)用285萬元。降低了