垃圾填埋場原地固化成路基基礎的技術實踐

文/張波、于德強、潘偉 中建一局集團第二建筑有限公司 北京 102600

1、前言

本文主要以漳州市城市建設規(guī)劃道路占用垃圾場站為課題進行技術實踐研究，規(guī)劃道路占用垃圾場站約1萬平米，垃圾填埋厚度約5～8m，經現場勘察、專家討論、經濟對比以及長遠規(guī)劃分析，針對該段垃圾場決定采用改造處理后作為路基基礎，路基完成后兼?zhèn)浞罎B作用。

2、工程情況說明

規(guī)劃道路沿九龍江布設，為城市休閑景觀道路，其中一段橫穿垃圾場站填埋區(qū)，北側緊鄰九龍江，南側為居民區(qū)，因當地居民密集，受條件、技術因素影響，垃圾場處理為簡單填埋，未做分類處理，多為生活垃圾與建筑垃圾混合，現需進行改造處理，作為路基基礎使用，垃圾填埋區(qū)域與九龍江間隔距離約80m，中間地層為沉淀中砂層，現場勘察砂層厚22m，以此判斷九龍江水位與垃圾場想通，經長時間垃圾腐爛，易滲透污染九龍江。

3、研究目的

通過改造處理達到再利用的成效，同時確保環(huán)境不受污染，在確保路基穩(wěn)定運行安全的條件下，通過實踐研究，達到經濟合理實用的效果，并在垃圾處理應用方面得到更多的技術經驗積累。

4、技術研究方向

1）該段垃圾場區(qū)與九龍江緊鄰，地層為中砂層，地下水位異常豐富、活躍，垃圾腐化產生有害物質易通過地下水滲透，穿越砂層污染九龍江，污染物的有效控制需得到解決；

2）垃圾場填埋堆積隨意未做特殊處理，會隨年代的推移，產生腐化，形成空洞，造成不均勻沉降，且污染環(huán)境，作為路基基礎，需進行處理控制沉降，滿足路基基礎承載力要求。

5、垃圾場封堵防滲處理

垃圾場地外圍采用深層三軸水泥攪拌樁垂直封堵防滲隔離處理，因地下水主要貯備于地質砂層中，通過砂層滲透至周邊河流，防滲處理三軸水泥攪拌樁需鉆進至不透水層，將垃圾場內污染地下水與外界地下水隔離，避免污染地下水通過砂層滲透，造成環(huán)境破壞。現場通過地質鉆孔查看地層情況，確定三軸水泥攪拌樁鉆深穿透砂層進入淤泥質土層，設計有效樁長23m，樁徑0.85m，采用連續(xù)搭接施工方法，咬合搭接長度0.25m，單排設置，垃圾場周邊閉合封閉。

5.1 路基基底處理

該垃圾場隨意填埋，生活垃圾及建筑垃圾未經壓實分類，隨時間推移易產生腐化發(fā)酵等化學反應，形成空洞，充當路基基礎將造成不均勻沉降與塌陷。為保證路基穩(wěn)定，擬采用振沖碎石樁與長螺旋壓灌CFG樁處理軟基。

現場通過2種樁型試樁，發(fā)現長螺旋壓灌CFG無法試用于該地層，原因分析，垃圾場內垃圾為生活建筑垃圾混合，存在較大混凝土塊致使長螺旋鉆進困難，無法鉆進至設計樁長，導致路基基礎承載力不滿足要求。最終確定采用半剛性的振沖碎石樁進行施工，以控制不均勻沉降。

實施方案確定后，現場根據垃圾場內垃圾填埋深度不等，選取垃圾填埋深度最深位置進行振沖碎石樁實驗段施工，實驗段長度選取20m路基范圍，經穩(wěn)定性驗算，擬用碎石樁有效樁長15m，樁徑50cm，樁間距1.1m，梅花形布置，實驗段位置復合地基承載力特征值為160KPa。復合地基承載力經檢測合格后，碎石樁方可滿足路基基礎穩(wěn)定，進行大面積施工。施工過程中需先行施工碎石樁，然后進行垃圾場站外圍三軸水泥攪拌樁施工，避免振沖碎石樁施工中破壞三軸水泥攪拌樁，造成污染水質滲漏。

5.2 滲漏液體的處理

垃圾場四周進行封堵后，污染水也有效的與地下水相互隔離，隨路基填筑壓實沉降穩(wěn)定，垃圾場內滲漏液體的導排也同樣至關重要。

設計主要采用頂部封層處理，通過樁體導排、防滲墻堵截的方式進行滲漏液體的收集及處理，處理形式如下圖所示：

垃圾場通過振動碎石樁進行擠密，達到復合地基承載力滿足路基基礎穩(wěn)定要求，基底滲漏液通過碎石樁可導排至頂部排水層，排水層采用級配碎石加筋墊層，碎石粒徑20～40mm，加筋墊層土工合成采用采用雙向鋼塑復合土工格柵，強度不小于80kn/m，對應變形率小于3%,格柵保護層采用聚乙烯，厚度1mm，連接點剪切強度不小于1.5mpa。排水層頂部填筑土方作為封水層處理，滲濾液經過濾緩解從泄水孔排出至邊溝，統(tǒng)一收集輸送至污水管網系統(tǒng)。

6、路基沉降監(jiān)測

路基沉降的控制主要針對路基施工階段的穩(wěn)定采用動態(tài)的監(jiān)控措施，通過監(jiān)測數據判斷路基的穩(wěn)定性，施工過程中控制填土速率，控制工后沉降，確定在新增荷載作用下，路基整體穩(wěn)定達到控制要求。

總結：

通過垃圾填埋場處理后再利用作為路基基礎使用是一項長久研究工程，既要保證生態(tài)環(huán)境、垃圾處理二次利用，但還需根據工程情況制定可實施性方案，在確保安全、環(huán)保、經濟的情況下實現，實施過程需考慮因素眾多，雨水導排、防滲效果及后續(xù)滲濾液如何處理都將成為環(huán)境二次污染的主要因素。

該段垃圾場填埋場的處理經實踐驗證、試驗檢測、沉降監(jiān)測數據標明，垃圾場處理后地基基礎穩(wěn)定，垃圾固化效果良好，無滲漏現象，達到了垃圾二次利用的效果，且可避免污染環(huán)境，垃圾填埋區(qū)可處理改造作為路基基礎使用。