導滲管（guǎn）應用 垃圾（jī）掩埋管應用

生活（huó）垃圾填埋場（chǎng）擴建工程滲瀝液導排設（shè）計

1工程概（gài）況 
桃花山垃圾填埋場是無錫市區的生活垃圾衛生填埋場，位於濱湖（hú）區河埒街道與惠山區錢（qián）橋鎮交界處的桃花山（shān）山坳。 
該場屬於典型山穀型填埋場，建於上（shàng）世（shì）紀90年代初，是（shì）我國批按照建（jiàn）設部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（jī）衛生填（tián）埋場。填埋場原工程總庫容462萬m3，設計垃圾填埋量434萬t，采用垂直防滲帷幕，設計服務年限為1995年（nián）～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（yuán）工程填埋場（chǎng）日趨飽和以及重新選址存在較大困難之間矛盾的方案。擴建工程建設範圍主要位（wèi）於原工程頂部，擴建工程設計（jì）庫容419.15萬（wàn）m3，可填埋的垃圾為377.24萬m3，可使用（yòng）17年(至2024年)，在服務期內，處理量為675m3/d。 
2原工程滲瀝液收集與導排係統 
2.1原工程滲瀝（lì）液導排問題 
原（yuán）工程填埋氣體（tǐ）發電廠投產後，為了保（bǎo）持填埋氣體發電廠的采氣量，台麵盲溝係（xì）統停止（zhǐ）建設。同時，汙水處理廠（chǎng）汙泥（ní）進入垃圾填埋（mái）廠填埋後，堵塞了盲溝係（xì）統。地質勘察發（fā）現，原工程每10m一（yī）層的覆蓋土層均形成了相對隔水層，導致垃圾滲瀝液無法通過原盲溝係統排出，從而聚集在每個相對隔水層之上。 
2.2原工程滲瀝液導（dǎo）排的必要性 
原工程垃圾滲濾液聚集在庫區底部會（huì）對擴建工程產生（shēng）一定的危害，主要（yào）表現為：影響垃圾堆體穩定性；滲瀝液水位過高時，會對擴建工程防滲係統產生浮力；影響填埋（mái）氣體的排出。 因此，在（zài）原工程（chéng）封場之前需采取切（qiē）實有效的導（dǎo）排（pái）措施降低（dī）原工程滲瀝液水位，以確保擴建工程（chéng）的正（zhèng）常建設及運行，同時減少擴建工程（chéng）建成後原工程（chéng）滲瀝液對周圍地下水環境的汙（wū）染。 
2.3原工程滲瀝液導排方案 
由於原工程滲瀝液導排（pái）不暢，導致原（yuán）工程（chéng）滲瀝（lì）液水位較高，局部（bù）地段從垃圾堆體表麵直接溢出，不利於擴建工程垃圾堆體的穩定。根據穩定分析，認為原工程滲瀝液安全控製浸（jìn）潤線應位於原工（gōng）程垃圾土頂（dǐng）麵以下約5m(平均深度)，才能確保垃圾堆體的穩定性。 
擴建工程依（yī）現場實際情況，在整個填埋場建設運營周期內（nèi），原工程滲瀝液導排設計采用（yòng）了重（chóng）力導排方案、固結排水方（fāng）案和（hé）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（duì）原工程垃圾壩及汙水池實施改建、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式導排至新建汙水調蓄池。 
在新建汙水調蓄（xù）池周邊新建檢查及反衝洗管，作為原工程滲瀝液導排樞紐。原工程、擴建工（gōng）程滲瀝（lì）液在各自獨立的導排係統下匯集至各自導流（liú）層出口處（chù），分別通過一根（gēn）φ600mm的HDPE管將滲瀝液導排進入（rù）各自的檢查及反衝洗管，終導排通道將原工程和擴建工程滲瀝液均導排至新建汙水調蓄池。滲瀝（lì）液導排（pái）盡可能利用地勢條件采用重（chóng）力流方（fāng）式，節省能耗。 
2.3.2固結排水（shuǐ）方案 
固（gù）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（jiā）快原工程垃圾堆體在擴建工程垃圾荷載作用下（xià）的固（gù）結排水效果，改善原工程垃圾堆體內的滲瀝液（yè）導排途經。塑料排水板作為原工程滲瀝液導排通道（dào），將（jiāng）深入原工程滲瀝液安全浸潤線以下，同時頂（dǐng）部接入一定厚度的碎石導排層(兼作（zuò）原庫區填埋氣導排層與滲瀝液橫向（xiàng）排水層)。原工（gōng）程垃圾堆體固結後（hòu）所排出的滲瀝液沿塑料排水板（bǎn）豎向（xiàng）排放至（zhì）碎石導排（pái）層，通過原工程（chéng）滲瀝液收集係統，在下遊低處滲瀝液由一根φ600mm收集管進入（rù）檢查及反衝洗井，後導排至新建（jiàn）汙水調蓄池。 
固結排水方案與原工程垃圾土地基加固方案應相結合，排水板間距設計為3m，采用梅花型布置；排水板進入原（yuán）工程庫區垃（lā）圾土的深度為5m。 
固結排水方案在原工程停止填埋作業後（hòu）實施，在擴建工程整個填埋運行期間均有效（xiào），隨著擴建工程垃圾堆體的堆高，原工程（chéng）垃圾土的固結度將不斷提高，原工程滲瀝液也將被有效導排至場外。 
2.3.3原工程垃圾堆體頂部排水層 
頂部排水層是沿整個（gè）原工程垃圾（jī）堆體頂部鋪設一定（dìng）厚度的碎石排水層(兼作原工程填埋氣導排層（céng）)，將原工（gōng）程滲瀝液導排至新建汙水調蓄池。此（cǐ）方案能排（pái）走匯集在原工程垃圾堆體頂部的滲瀝液，減小原工程滲瀝液對擴建工（gōng）程防滲（shèn）襯墊係統的浮（fú）托影響。 
以上3種導排降水措施是相輔相成的，在擴建工（gōng）程的不同運行時期發（fā）揮著不同的導排效果，可確保原（yuán）工程垃圾堆體滲瀝液降低至（zhì）安全浸潤線（xiàn）以（yǐ）下，為擴建工程實施豎向（xiàng）堆高提供必要（yào）保（bǎo）證。 
2.4原工程（chéng）各區滲瀝液導排設計 
該場（chǎng）屬於典型山穀型填埋場，分平台和坡麵部位。 
填埋庫區的低平台（tái）處滲瀝液溢出（chū）現象嚴重，因此滲瀝液導排采用重力導排、固結排（pái）水和垃圾堆體頂部（bù）排（pái）水層3種方案。垃圾堆體頂部排水層為300mm厚碎石導流層加盲溝係統。盲溝斷麵為梯形，上底寬1000mm，下底（dǐ）寬600mm，高為600mm。盲（máng）溝內填碎石，粒徑大小為20～60mm，按照上大下小形成反（fǎn）濾，碎石外包裹土工布，溝內鋪設φ350mmHDPE穿（chuān）孔管，如圖（tú）1(a)所示。孔徑及開孔布局如（rú）圖2所示，縱（zòng）向布置孔中心間距L為100mm，孔徑（jìng）為20mm。 

其餘平台（tái），原工程的滲瀝（lì）液導排僅采（cǎi）用（yòng）垃圾堆體頂部排水層方案。頂部排水層方案僅設計為300mm厚碎石導流層加（jiā）盲溝係統，盲（máng）溝內填碎石，不設置HDPE管（guǎn），斷麵如圖1(b)所示。盲溝僅設置在平台一側坡腳處。 
垃圾堆體（tǐ）坡麵同樣僅采用（yòng）垃圾堆體頂部排水層方案。垃圾（jī）坡（pō）麵因坡度較大，若采用碎石層（céng）做（zuò）為導水層，不易施工，且堆體（tǐ）穩定性能較差。因此，設計在坡麵上僅設置盲溝係統，盲溝斷麵如圖1(b)，內（nèi）填（tián）碎石，但不鋪設穿孔HDPE管。 

圖1盲溝斷麵圖（tú） 

圖2開孔布局 
3擴建工（gōng）程滲瀝液導排設計（jì） 
3.1導排方案及材料的（de）選擇 
本次擴建工程庫底滲（shèn）瀝液導排在不（bú）同部位采用不同的導排方（fāng）式及材料。 
3.1.1平台部位（wèi） 
滲瀝（lì）液導排係統設置為400mm厚的碎石（shí）導流層，導流層中內置導滲管，如圖（tú）3。又由於垃圾堆體存在不均勻沉降，故同時使用三維土工（gōng）排水網格以提高（gāo）導排能力，兼有碎石導排層的保護層作用。其中，碎石粒徑分布在20～60mm範圍內；考慮到垃圾滲瀝液對鋼（gāng）筋混（hún）凝土有腐蝕（shí）作用，導滲管通常采用HDPE管（guǎn），並預先（xiān）置（zhì）孔，管壁包裹土工布起（qǐ）滲瀝液過濾作用。 
3.1.2坡麵部位 
坡麵坡度（dù）較陡，使用碎石做為（wéi）導排層，施工較為困難，堆體（tǐ）穩定（dìng）性較差，故僅設置三維土工排水（shuǐ）網格做為導排層。 
3.1.3碎石盲（máng）溝係統（tǒng） 
每（měi）隔10m設碎石盲溝係統，加強導滲導氣效果（guǒ）。 
3.2庫區底部導滲係統總體設計 
導滲管設計內（nèi）容包括布局格式、管道間距、管道尺寸及管道穿（chuān）孔數。其中管道間距、管道尺寸及管道穿孔數通（tōng）過計算機軟件計算。 

圖3導（dǎo）滲管（guǎn）斷麵圖 
3.2.1導滲管（guǎn）平麵布局格式 
整個碎石層中導滲管布局呈樹枝狀[1]，如（rú）圖4所示。導滲主管為南北走向，管間距（jù）為50m，采用φ350mm的穿（chuān）孔HDPE管，開（kāi）孔布局如圖（tú）2，縱向布置孔中心間距L為100mm，孔徑為20mm。主管上每隔25m兩邊各設置支管，支（zhī）管與主（zhǔ）管夾角為60°[2]，管間（jiān）距為25m，采用φ200mm的穿孔HDPE管，縱向布置孔中心間距L為200mm，孔徑為20mm。 

圖4導滲管布局格式 
3.2.2導滲管基層布局格（gé）式 
結合（hé）現（xiàn）場地形條件，導滲主管間的基層設計為起伏波紋（wén）狀，波紋坡度為4%。“起伏波紋（wén）狀（zhuàng）”的基層布置不僅增加了（le）開挖量、拓寬了庫（kù）容，而且構成了“人工的”獨立水文（wén）單（dān）元，每個單元都有獨立（lì）的滲瀝液收集與導排（pái）係統[3]。導滲（shèn）支管間的地基則結（jié）合現場北高南低的地形條件設計為連續（xù）坡（pō）度狀，坡度（dù）為2.5%，如圖5所示。 

圖5滲管地基布置

3.3庫區（qū）豎（shù）向導滲係統設計 
在庫區豎向（xiàng）導滲結構中，設計每間距50m設一填埋氣體（tǐ）收集豎井，兼具導滲功能，管材（cái）為φ250mm的穿孔（kǒng）HDPE管。填埋庫區每隔（gé）10m填埋高度鋪設碎石（shí）盲溝係統（tǒng），加強各層導（dǎo）滲導氣（qì）效果。 
盲（máng）溝斷（duàn）麵為梯形，上底寬1000mm，下底（dǐ）寬600mm，高為600mm。盲溝內填級配碎石（shí），粒徑為20～60mm，按照上大下小形成反濾，碎石外包裹土工布，溝內鋪設φ200mm的HDPE水平穿（chuān）孔管。水平管（guǎn）布（bù）管（guǎn）格局為井字型，間距為50m。盲溝（gōu）分南北和東西走向，南北（běi）向管（guǎn）底坡度（dù）結合地形條（tiáo）件，擬設計為2.5%。 
填埋氣體（tǐ）垂直收集（jí）豎井和各層水平管環向均布8個孔，縱向布置孔中心間距為100mm，孔徑為8mm。 
填埋氣體（tǐ）收（shōu）集豎井（jǐng）與各層碎石盲溝內水平管連通，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，形成垂直2水平立體收集（jí）係統（tǒng），強化滲瀝（lì）液和填埋氣體收集效果（guǒ）。 
4結論 
(1)原工程垃圾滲瀝液聚集在庫區底部會對擴建工程產生一（yī）定的危害，因此擴建工（gōng）程需對原工程滲瀝液做導排設計（jì）。設計（jì）采用重力導排方（fāng）案（àn）、固結排水方（fāng）案和原工程頂部排水層相（xiàng）聯合的降（jiàng）水措施。 
(2)擴建（jiàn）工程庫底滲瀝液導流層（céng）在不同部位采用不同的導排方式（shì）及材料。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。坡麵部位（wèi）因坡度較大（dà），設置三維土工排水（shuǐ）網（wǎng）格做為導排層。 
(3)在庫區豎向導滲結構中，每（měi）間（jiān）距50m設1個填埋氣體收集豎井，兼具導（dǎo）滲功能（néng）。 
(4)填埋庫區每（měi）隔10m填埋高度鋪設碎石（shí）盲溝係統（tǒng）。填埋氣（qì）體收集豎井與各層碎石盲溝內水平管連通，收集不同高程產（chǎn）生的（de）滲瀝液和填埋氣體，形成垂直（zhí）-水平立體收集係統加強各層導滲導氣效果。