地下水主要为赋存于基岩风化裂隙水及砂岩中的层间裂隙水,主要受大气降雨量补给,以泉流方式向外排泄,库区建设主要包括垃圾坝、渗滤液收排工程、库区通道、防渗工程、护坡工程、填埋场气体集排设施等。根据前面对温江区垃圾产量的预测,在2010-2029年间,温江区累计产生的垃圾量约3200万吨,而覆盖土按垃圾量的10%计,则所需库容为619.55万m3。
3.2.1 垃圾坝
1 坝型选择
填埋场用土石坝没有防渗要求 ,不设心墙 ,一般可分为均质坝和多种土质坝。由于场地地质情况不同 ,又兼土石考虑就地取材及降低造价 ,采用多种土质坝是合适的选择。
2 材料选择
材料的选择基本同水工坝的要求 ,技术条件可放宽 ,材料选择更广泛。筑坝材料压实后 ,应具有较高的强度和一定的抗风化能力 ,并具有较好的长期稳定性。除了含有机质太多的土料、淤泥和软粘土外 ,几乎所有土石料都可用作筑坝材料。
3 坝体结构 ( 1)坝体高度
土石坝的高度主要由填埋库容确定。对于某一特定的填埋场地和红线范围 ,最大库容对应某一坝高,根据现有经验 ,坝高一般在 30m以下 ,按水工分类标准
都属于低坝。
( 2)坝坡
一般确定坝坡均在 1∶2附近。上下游可采用同样的坝坡。填埋场内边坡每隔一定高度根据需要设土工膜锚固平台。填埋垃圾一侧的坝面因上覆防渗层 ,可仅做压实土层防护 ;长期暴露的坝面应做坡面防护 ,根据重要性可选择植草防护 ,干砌石防护 ,预制板铺砌等 ,为防止坝体材料流失 ,应做反滤层。
( 3)坝顶构造
填埋场往往将土石坝顶作为运输或巡检通道 ,不宜将坝顶宽度定的太小,一般不少于 5m。常用泥结碎石、沥青碎石等材料 ,既防止雨水冲蚀 ,又能满足车辆行使的要求。坝轴线中点附近填筑高度最大 ,坝基覆盖层也可能最厚,设计中应留有一定超高 ,到轴线两侧逐渐降到设计高度 ,同时也有利于坝顶排水。
( 4)坝基选择
土石坝既可建在岩基上 ,也可建在土基上。对于地基的强度和变形的要求 ,比其它形式的坝要低。但地基中如含有不良地质情况 ,则须慎重对待 ,进行地基处理。土石坝竣工后的总沉降量 (包括坝基及坝体 )一般不应大于坝高的 1%。
( 5 )土石坝与岸坡的连接
岸坡开挖要去掉表土、浮石 ,并将表层土压实。对于失水很快分化变质的软岩石 ,开挖时预留保护层 ,填筑时 ,边开挖 ,边回填 ,也可开挖后喷浆防护。土石坝面与岸坡形成自然沟渠 ,为防止此处冲刷 ,必须设置排水沟。
二、计算
设计中必须考虑坝体防渗 ,考虑渗流的作用。而填埋场中土石坝主要用来挡垃圾 (固体废弃物 ) ,一般不考虑水的渗流作用。填埋场中往往设有良好的地下水导排系统 ,坝体在计算中可不考虑渗流的作用。大部分垃圾卫生填埋场均设有通畅的地下水导排系统 ,故坝的计算中不必考虑渗流的计算和渗透稳定的计算 ,可仅进行坝的稳定和变形计算。但坝基中的稳定地下水位对其稳定与变形的影响则应予以考虑。本垃圾填埋场分为3个填埋区,垃圾堆体高度为20米,按照37万人口规模,20年使用寿命,1000KG/M3的容重比,封场时的垃圾体积约为620万立方米。初步设定垃圾堆体高20米左右,那么就需要32万平方米占地。考虑到污水处理区,沼气发电区,综合用房,民用区,道路,绿化等的占地面积,我们划出了一块宽15万米长26万米的区域作为整个垃圾填埋场的占地。
为使场区形成较好的生产、生活和管理的环境,整场分为管理区、污水处理区和填埋区三大部分。
管理区布置在场区的东侧,设有综合楼、机修间、车库、仓库、职工宿舍和食堂、浴室,是全场的行政管理中心和职工生活基地。污水处理区布置在场区的东北部。
填埋区布置在场区的西侧,占地面积为309775㎡。为了满足填埋规范及工艺的要求,场区内设置5个监测井,用于监测地下水质,具体位置见环境监测
3.2.2 场底工程
根据《城市生活垃圾卫生填埋技术规范》(CJJ17-2004,J302-2004)填埋场必须防止对地下水的污染,不具备自然防渗条件的填埋场必须进行人工防渗。
根据填埋场地形,填埋场边坡坡度较大,不利于粘土衬层的辅设和辗压且需大量的粘土和占用较多的库容,其工程造价相对较低。人工膜防渗系统受填埋场制约因素少,防渗性能能得到较好的保证,工程造价相对较高。经技术经济比较后,本设计推荐采用人工膜防渗系统来作为场底防渗工程。
(1) HPDE膜的性能
a. 材质:一级纯品,不含杂质;
b. 密度:0.932~0.940g/cm3,最佳值 r=0.950g/cm3; c. 熔流指数:0.05~0.3g/10min,最佳值0.22g/10min; d. 炭黑含量:2%~3%;
e. 抗穿能力:1.5mm厚的膜抗穿能力不小于200N; f. 抗拉强度:1.5mm厚的膜抗拉强度不小于20MPa; g. 渗透系数:不大于10-12cm/s。 h. 数量:42250㎡
3.2.3. 设计、施工要求
库区的场底要求:
(1).场底地基应是具有承载能力的自然土层或经过碾压,夯实的平稳层,且不应因填埋场垃圾的沉陷而使场底变形,断裂;
(2)场底平整时,要求除去树桩和石块,特别是有棱角的石块等有害物质,平整后的场地应尽量减少大的起伏;
(3)粘土表面经碾压后,方可在其上铺设防渗膜。
HDPE膜的要求:
(1) 防渗膜的铺设必须平缓、无皱折; (2) 膜的搭接必须考虑使其焊缝尽量少;
(3) 在斜坡上铺设防渗膜,其焊缝应从上到下,不得出现斜坡上有水平焊缝,以避免由于滑动在焊缝处出现应力集中;
(4) 基础底部的防渗膜应尽量避免设垂直穿孔的管道或其他构筑物;若无法避免,则应采用相应的措施,使不能影响防渗层的正常运行;
(5) 边坡采用矩形槽覆土锚固法锚固;
(6) 边坡与底面交界处不设焊缝,焊缝不在跨过交界之处。
3.2.4. 垫层要求
HDPE防渗膜一般不铺设在一般的天然地基上,须铺设在平整、稳定的支撑层上,平整内容包括树桩、石块,特别是有棱角的石块等有害表面物块,平整后的场地应尽可能地减少大的起伏。本场底工程按一布一膜的复合衬里防渗系统设计。
(1) 基础最低点距地下水距离(丰水期)不小于1m; (2) 边坡坡度设计值1:0.3~1:0.5; (3) 场底坡度不小于2%;
(4) 300g/m2长丝土工布数量共132952m2。(两层,其中一层为膜上保护层,另