某城市生活垃圾處理填埋場巖土工程分析評價

李凱江　陳淑強　劉震

摘要：城市生活垃圾處理是當前環境巖土工程研究的重點，根據某城市生活垃圾處理填埋場的工程地質條件，評價了填埋場區巖土的力學性質及腐蝕性等，對主要工程地質問題進行了分析及建議。

關鍵詞：垃圾填埋場巖土工程評價

中圖分類號：X3 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2012）08（b）-0073-01

某城市生活垃圾處理項目設計規模為近期2020年生活垃圾處理規模為520t/d，有效庫容223.6萬m3。擬建生活垃圾衛生填埋場占地面積為25.0萬m2，管理站區占地面積1.3萬平方米，使用年限約為10年，主要建設內容：生活垃圾填埋場，生活垃圾收集、清運系統以及生活垃圾處理設施。

1場地工程地質條件

1.1 場地地形地貌

場地地貌類型屬山前沖洪扇的中下游，位置為山前粗顆粒沖洪積扇向細土平原過渡帶，地勢北高南低，地表生長有稀疏的紅柳、梭梭等耐旱植被，地形較平坦。

1.2 地層巖性構成

根據勘察結果，場地土主要由第四紀覆蓋層構成。

①粉質粘土：黃褐、灰褐色，擬建場地均有分布，層厚0.5～4.6m，硬塑-堅硬。②細砂：青灰、黃褐色，擬建場地均有分布，埋深0.5～4.6m，層厚0.5～4.9m，中密，稍濕。③粉質粘土：黃褐、灰褐色，整個場地大部分有分布，埋深1.4～3.2m，層厚0.5～3.2m，可塑-硬塑。④細砂：青灰、黃褐色，擬建場地大部分有分布，埋深2.8～6.1m，層厚0.9～4.9m，中密，稍濕。⑤粉質粘土：黃褐、灰褐色，整個場地大部分有分布，埋深4.7～9.1m，最大揭露厚度25.5m，軟塑-可塑。

勘探深度內未揭露地下水，可不考慮地下水對本工程的影響。

1.3 地震效應

場地覆蓋層厚度大于50m，根據波速測試結果，等效剪切波速172.9m/s～191.9m/s，由此判定，擬建場地屬中軟場地土，Ⅲ類建筑場地，屬抗震一般地段；抗震設防烈度Ⅶ度，設計基本地震加速度為0.10g，抗震設計分組為第三組。

1.4 場地土液化判別

勘察在最大勘探深度30.6m范圍內見地下水，由初判條件dw>d0+db-3成立，可不考慮液化影響。

2巖土工程分析及評價

2.1 場地穩定性評價

擬建場地內無不良地質作用，場地屬山前沖洪積平原，地形平坦，場地第四系覆蓋層較厚，無軟弱地基，場地穩定性一般，屬可進行建設的一般場地。

2.2 巖土工程力學性能評價

①粉質粘土：場地內均有分布，標準貫入擊數在15～26擊之間，中密；壓縮系數在0.18～0.6之間，平均值0.34，具中壓縮性，力學性質較好，可作為建筑物基礎持力層。但該層上部0.0～2.0m范圍內包含有較多植物根系，在基槽開挖時應挖除。②細砂：場地內均有分布，層位穩定，標準貫入擊數在15～26擊之間，力學性質較好，可作為建筑物持力層。③粉質粘土：場地內大部分有分布，標準貫入擊數在16～28擊之間，壓縮系數在0.11～0.73之間，平均值0.27，具中壓縮性，力學性質較好，可作為建筑物基礎持力層或下臥層。④細砂：場地內大部分有分布，層位較穩定，標準貫入擊數在16～28擊之間，中密；力學性質較好，可作為建筑物持力層或下臥層。⑤粉質粘土：場地內均有分布，標準貫入擊數在11～18擊之間，壓縮系數在0.11～39之間，平均值0.24，具中壓縮性，力學性質一般，可作為建筑物基礎下臥層。

2.3 場地均勻性評價

擬建場地地基土主要由①粉質粘土、②細砂、③粉質粘土、④細砂、⑤粉質粘土構成，地層埋深變化小，構成均勻地基。

2.4 場地土含鹽量評價

根據土化學分析結果，成果分析與選用按Grubbs法進行含棄，置信水平0.95。

在0～3.0m范圍之內，土中易溶鹽含量在0.142%～1.317%之間，平均為0.661%，高于界限值0.3%，為弱氯、亞氯中鹽漬土。

根據土化學分析，土中Na2SO4含量0.00～0.343%之間，均小于1%，不具備鹽脹性，場地土上部地層主要由①粉質粘土、②細砂、③粉質粘土構成，根據當地建筑經驗不具備溶陷性。

2.5 場地土腐蝕性評價

根據場地巖土條件，擬建場地環境類別為Ⅲ類。

根據據土化學分析成果，在0.0～3.0m范圍之內，土中SO42-含量在19～3540mg/kg之間，平均為1810mg/kg，對混凝土結構具弱腐蝕性，土中CL-含量在532～5619mg/kg之間，平均為2341mg/kg，對鋼筋混凝土結構中鋼筋具中等腐蝕性。

根據擬建場地地層電阻率測試報告，場地內視電阻率0.6～56Ω·m之間，判斷場地土對鋼結構具微腐蝕性。

綜合評定場地土對鋼筋混凝土結構具中等腐蝕性。

3地基基礎處理方案及建議

3.1 垃圾填埋場及管理站區

（1）垃圾填埋場。

填埋場土層較簡單，根據填埋場的地基基礎埋深及荷載要求，基礎持力層可選②細砂、③粉質粘土、④細砂、⑤粉質粘土。

（2）管理站區。

根據管理區內擬建建筑物的性質，結合巖土工程條件，可選用②細砂、③粉質粘土、④細砂、⑤粉質粘土作為基礎持力層。根據擬建建筑物基礎預計埋深，建議采用淺基礎，基礎形式可選用獨立柱基、條形基礎或建筑結構許可的其它基礎形式。基礎施工時，應按先深后淺、先重后輕的程序進行。

3.2 基坑工程

基坑開挖深度在2～4m，在壩基、建筑物地基基坑開挖時，應按規范合理的采用自然放坡或對邊坡采取支護措施，以確保開挖邊坡的穩定和施工安全。

4填埋區、壩基主要工程地質問題及建議

4.1 填埋區

在垃圾填埋區，其主要工程地質問題為填埋區滲漏和邊坡穩定問題。填埋區覆蓋地層主要為①粉質粘土、②細砂、③粉質粘土、④細砂層，分布于庫周表部，其中②細砂、④細砂的滲透性較強，其滲漏量較大。積水易沿該層產生庫區滲漏。根據經驗，宜加對庫區加強防滲抗漏處理。

在垃圾回填的過程中，應分層壓實，以提高回填物的密實度，增強回填物的整體穩定性，從而提高填埋區的整體穩定性。以防止因地基和廢棄物變形，導致防滲襯層、封蓋層及其他設施失效，造成垃圾對環境的污染。

此外，應對庫區地表水進行嚴格控制，加強庫區周圍截水溝的設計和施工。防止地表水瀉入庫區，造成對廢棄物和壩體的影響，地表水泛濫影響垃圾填埋場，導致環境污染。

4.2 壩基

其主要工程地質問題為壩基滲漏、壩基滲漏穩定性、壩基及巖土體的整體穩定性。壩基滲漏除垂直方向滲漏外，還包括繞壩滲漏。雖然該壩為垃圾填埋壩，但垃圾中可能包含有污水，因此應考慮壩基及繞壩滲漏。

壩基和壩肩可采用灌漿帷幕進行防滲處理，壩肩及基巖出露段可采用固結灌漿進行防滲處理。從而提高壩基強度，加強壩基、壩肩的抗滲能力，以減小由于壩基滲漏和繞壩滲漏引起壩基和壩體失穩等不良工程問題。

5結語

巖土工程技術在垃圾填埋場設計中占有主導地位，從填埋場選址到設計，涉及到勘察、土工測試、變形計算、地震動力分析等方面的內容。從現狀來看，應進一步加強對垃圾土的壓實及強度要求、地基不均勻沉降及填埋場的內外穩定性分析驗算，以及地震等動力荷載的影響分析等內容。