汨羅新橋老垃圾場污染深度及防滲下限分析

曾憲斌　毛成鈞

（湖南省水利水電勘測設計研究總院　長沙市　410007）

汨羅新橋老垃圾場污染深度及防滲下限分析

曾憲斌毛成鈞

（湖南省水利水電勘測設計研究總院長沙市410007）

老垃圾場污染深度為老垃圾場防滲封閉處理的關鍵指標，文章文根據(jù)現(xiàn)場物理測試初判，分層取水樣測試指標進行詳判，得出垃圾場內土污染深度，但該值淺于弱透水層埋藏深度。根據(jù)防滲帷幕各工況模擬，隨著防滲帷幕深度的增加，其污染物滲漏量在中等透水土層中減少量較明顯，在弱透水層中滲漏減少量不明顯，故采用弱透水層做為防滲帷幕的下限具有防滲效果好和經濟性好的雙重效果。

老垃圾場污染深度防滲帷幕下限分析

1　工程概況

汨羅新橋垃圾場于2004年選址，2007年完成設計，設計日處理規(guī)模為400 t，2007年8月，第一庫區(qū)正式動工建設，2009年9月完成第一庫區(qū) （總庫容66萬m3）竣工并投入使用。在2004～2009年該垃圾填埋場第一庫區(qū)未完工之前，城區(qū)垃圾堆放在第一庫區(qū)的東側，形成一座老垃圾填埋場，垃圾總量約40萬m3；由于當時沒有按衛(wèi)生填埋規(guī)范處理，對當?shù)丨h(huán)境造成部分污染，需對老垃圾場進行處理。根據(jù)相關設計部門核算，將老垃圾場垃圾搬運至新老垃圾場，費用較高。因此提出地下污水封閉防滲處理方案，而防滲帷幕下限的確定成為關鍵。

2　場地工程地質條件

場地內為侵蝕剝蝕丘陵地貌、構造簡單，未見大的斷層發(fā)育，巖體為侵入巖，出露地層為燕山晚期第一次長樂街侵入巖體（）花崗巖及第四系地層。巖體風化分為全風化、強風化、中風化三個亞帶。其中全風化花崗巖呈土狀，紅褐色～灰白色等，中粗粒結構，黑云母，長石等風化強烈，原巖結構清晰，節(jié)理清晰可辨，標貫實測擊數(shù)31～38擊，平均33.7擊。厚度（1.5～10.8）m；層頂埋深（15.0～37.2）m；強風化花崗巖：紅褐色為主，多呈碎塊～短柱狀，節(jié)理發(fā)育一般，強度較低，其風化不均一，局部見全風化碎塊。厚（2.0～20.8）m；中風化花崗巖：灰白色為主，巖芯多呈長柱狀，節(jié)理不發(fā)育，完整程度好，錘擊聲清脆，強度高。鉆孔揭露厚度（2.2～9.0）m。第四系為殘坡積堆積（Qedl）紅褐色～黃褐色砂質粘性土，稍干～稍濕，可塑狀，含少量碎石，碎石含量約占5%～10%，粒徑（1～4）cm，厚（5.4～24.2）m，層頂高程（39.64～46.0）m，標貫實測擊數(shù)10～26擊，平均14.7擊；人工堆積（Qs）為紅褐色～黃褐色砂質粘性土，垃圾等有機混合物，結構松散～較密實，標貫擊數(shù)5～12擊，厚（0.5～16.9）m。層頂高程（43.31～50.1）m。

3　水文地質條件

場地地下水類型主要為孔隙水和裂隙水二類。其中孔隙水主要賦存于第四系殘坡積層中粉質粘土中，中等透水性，水量貧乏，受大氣降水補給。排泄于老垃圾場地地勢低洼地帶即截污壩處，裂隙水賦存于花崗巖節(jié)理裂隙中，含水貧乏，受大氣降水，排泄于老垃圾場低洼地帶即截污壩處。

場地地下水位埋深（0.5～14.98）m，地下水位標高（43.01～50.54）m。根據(jù)注水及壓水試驗結果表明，場地內人工填土（主要位于截污壩）其滲透系數(shù)均值為2.55×10-3，為中等透水層。殘坡積砂質粘土滲透系數(shù)均值為4.88×10-4，為中等透水層。全風化花崗巖滲透系數(shù)均值為4.52×10-5，為弱透水層；強風化花崗巖為弱～微透水層，中風化花崗巖為微透水層。

4　老垃圾場污染深度分析

本次采取了對鉆孔水樣、土樣用物理方法進行初判和分層取水樣進行詳判的方式。

物理方法主要采取對水土的顏色，氣味、pH值做初步的判定。結果表明：明顯污染的水的特點：渾濁，深褐色，有惡臭味，久聞讓人惡心，發(fā)暈等性狀。明顯污染的土特點:原始土壤灰白～灰黃等色，污染變成灰綠色～黃綠色，聞其氣味有明顯惡臭感，稍濕～濕狀。

經過物理方法判斷，場地內老垃圾場垃圾層以下6 m范圍內，高程分布為（37.31～39.72）m，存在明顯污染現(xiàn)象。

對經過初判不能判定的水樣，采用室內試驗的方法進行詳判，按照 《生活垃圾填埋場污染控制標準》（GB 16889-2008）判定，場地內按已建垃圾場污水排放標準，在（6.0～8.6）m以下地下水指標均未超標。按照IV類水質標準評價，在（8.0～10.0）m以下地下水滿足農業(yè)和工業(yè)用水排放指標，故本次垃圾污染下限定為老垃圾場地場以下10 m，高程分布在（33.31～34.39）m。

5　防滲帷幕下限分析

根據(jù)以上結論，垃圾場污染深度為10 m，位于中等透水層內，淺于弱透水的埋藏深度，以截污壩為例，其工程地質剖面如圖1。

圖1　截污壩地質縱剖面圖（1∶200　樓1∶500）

防滲處理方法為對截污壩表部采用土工膜覆蓋，截污壩下部采用防滲混凝土墻，防滲混凝土墻滲漏模擬計算深度分別為壩基一下10 m、12 m、15 m、17.3 m（進入弱透水層）、18.3 m、20.3 m這6種工況計算，截污壩滲流計算模型如圖2。

圖2　截污壩滲流計算圖

各模型按理正巖土6.0版計算，分別得出截污壩滲流量見附表。

附表　截污壩流量

根據(jù)以上模擬可知，各工況下，截污壩滲流量隨著防滲帷幕深度增大而減少，在進入弱透水層后，污水滲漏減少量不明顯，顯然選擇弱透水層（17.3 m）作為防滲帷幕下限，既能有效減少污水滲漏量，又能節(jié)約資金。

6　結論

老垃圾場污染下限可根據(jù)野外物理測驗進行初判，而后根據(jù)分層取水樣測試指標進行詳判，但得出其污染深度一般高于弱透水層深度值。根據(jù)模擬，隨著防滲帷幕深度的增加，在弱透水層，其滲漏量減少不明顯，故選擇弱透水層作為防滲帷幕下限，既能有效減少污水滲漏量，又能節(jié)約資金。參考文獻

[1]中華人民共和國行業(yè)標準編寫組.CJJ 17-2004.城市生活垃圾衛(wèi)生填埋技術規(guī)范[S].北京:中國建筑工業(yè)出版社，2004.

[2]胡中雄.土力學與環(huán)境土工學[M].上海:同濟大學出版社, 1997.

[3]唐曉武,羅春泳,陳云敏,等.粘土環(huán)境巖土工程特性對填埋場襯墊防滲標準的影響[J].巖石力學與工程學報,2005，24(8): 1396-1401.

[4]張文杰,陳云敏,詹良通.垃圾填埋場內的滲流和穩(wěn)定分析[C].全國巖土與工程學術大會，2006.

[5]彭振斌.注漿工程設計計算與施工[M].武漢:中國地質大學出版社，1997.

[6]劉斌.地下工程特殊施工[M].北京:冶金工業(yè)出版社,1994.

曾憲斌（1978-），工學碩士，注冊巖土工程師，手機：15580990865。

（2015-12-10）