導滲管應用 垃圾掩埋管應用（yòng）

生活（huó）垃圾填埋場擴建工程滲瀝液導排設計

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（bīn）湖區河（hé）埒街道與惠山區錢橋（qiáo）鎮交界處的桃花山山坳。 
該場屬於典型（xíng）山穀型填埋場，建於上世紀90年代初，是（shì）我國批按照建設部1988年頒布標（biāo）準《生活垃（lā）圾衛生填埋技術（shù）規範》(CJJ17-88)建設（shè）的生活（huó）垃圾衛生填埋場。填埋場原工程總庫容462萬m3，設計垃圾填（tián）埋量434萬（wàn）t，采用垂直防滲帷幕，設計服（fú）務年限為1995年～2007年，即將達到使用壽（shòu）命。 
桃花山垃圾填埋場擴建工程是解（jiě）決（jué）原工程填（tián）埋場日趨飽和以及重新（xīn）選（xuǎn）址存在較大困難之間（jiān）矛盾的方案。擴建工程建設範圍（wéi）主要位於原工程頂部，擴建工程設計庫容419.15萬m3，可填埋（mái）的垃圾為377.24萬m3，可使用17年(至2024年)，在（zài）服務期內，處理量為675m3/d。 
2原工（gōng）程滲瀝液收集與導排係統（tǒng） 
2.1原工程滲（shèn）瀝液導排問題 
原（yuán）工程填埋氣體發電廠投產後，為了保持填埋（mái）氣體發電廠的（de）采（cǎi）氣量，台麵盲（máng）溝係統停止建設。同時，汙水處（chù）理廠汙泥進入垃圾填（tián）埋廠填埋後，堵塞了盲溝係統。地質勘察（chá）發現（xiàn），原工程每10m一（yī）層的（de）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（cóng）而聚集在每個相對隔水層之上（shàng）。 
2.2原工程滲（shèn）瀝液導排（pái）的必要性 
原工程垃圾滲濾液聚集在庫區底部會對擴建（jiàn）工程產（chǎn）生一定的危害，主（zhǔ）要表現為：影響垃圾堆體穩定性；滲瀝液水位過高時，會對擴建工程防（fáng）滲係統產生浮力；影響填埋（mái）氣體的（de）排出。 因此，在原工程封場之前需采取切（qiē）實有效的（de）導排措施降低原工程滲瀝液水位，以確保擴建工程（chéng）的（de）正常建設及運行，同時減少擴建工程建成後原工程滲瀝液對周圍地下（xià）水環境的汙染。 
2.3原工程滲瀝液導排方案 
由於原（yuán）工程（chéng）滲瀝液導排不暢，導致原工程滲瀝液水位較高，局部地段從垃圾堆體表麵直接（jiē）溢出，不利於擴建（jiàn）工程垃（lā）圾堆體的穩定。根據穩定（dìng）分析，認為原工程滲瀝液安全（quán）控製浸潤線應位於（yú）原工程（chéng）垃圾土頂麵以下約5m(平均深度)，才能確保垃圾堆體（tǐ）的穩（wěn）定性。 
擴（kuò）建工程依現場實（shí）際情況，在整個填埋場建設運營周期內，原工程滲瀝液（yè）導排（pái）設（shè）計（jì）采用了重（chóng）力導排方案（àn）、固結排水方（fāng）案和原工程（chéng）頂部排水層相結（jié）合的降水措（cuò）施。 
2.3.1重力導排方案 
對原工程垃圾壩及汙水池實施改建、汙水調蓄池實施新建等（děng）措施，將（jiāng）原工程滲瀝（lì）液以重力流導排方式導排至新建汙水調蓄（xù）池。 
在新建汙水調蓄池周（zhōu）邊新建檢查及反衝洗管，作為原工程滲（shèn）瀝液導排樞紐。原（yuán）工程、擴建工程滲瀝液在各自獨立的導排係統下匯（huì）集至各自導流層出口處（chù），分別通過一根φ600mm的HDPE管將滲瀝液導排進入各（gè）自的檢查及（jí）反衝洗管，終導排通（tōng）道將原工程和擴建工（gōng）程滲（shèn）瀝液均導排至新建汙水調蓄池。滲（shèn）瀝液導排盡可能利用地勢條件采用重力流方式，節省能耗。 
2.3.2固結排水方（fāng）案 
固結排（pái）水方案是（shì）在原工程垃（lā）圾堆體（tǐ）頂部設置塑料排水板，以加快原工程垃圾堆體在擴建工程垃圾荷（hé）載（zǎi）作用下的固結排（pái）水效果，改善（shàn）原工程垃圾堆體內的滲瀝液導排途經。塑料排水板作為原工程滲瀝液導排通道，將深入（rù）原工程滲瀝液安全浸潤線以下，同時頂部接（jiē）入一（yī）定厚度的碎石導（dǎo）排層(兼作原庫區填埋氣導排層（céng）與滲瀝液橫向（xiàng）排水層)。原工程垃圾堆體固結後所排出的滲瀝液沿塑料排水板豎向排放至碎石導排層，通過原工程滲瀝液收集係統，在下遊低處滲瀝液由一根φ600mm收集管進（jìn）入檢查及反衝洗（xǐ）井，後導排至新建汙水調蓄池。 
固結排水方案與原（yuán）工程垃圾土地基加固方（fāng）案應相結合，排水板間（jiān）距設計為3m，采用梅花型布置；排水板進入原工（gōng）程庫（kù）區垃（lā）圾土的深度為5m。 
固結排水方案（àn）在原（yuán）工程停止填埋作業後實施，在擴建工程整個填埋運行期間均有效，隨著擴建工程垃圾堆體的堆高，原工程垃圾土的固結度（dù）將不斷提高（gāo），原工程滲瀝液也將被有（yǒu）效導排至場外。 
2.3.3原工程垃（lā）圾（jī）堆體頂部排水層（céng） 
頂部排水層是沿整個原工程垃圾堆體頂部鋪設一定厚度的碎石排水層(兼作（zuò）原工程填埋氣導排層)，將原工程滲瀝液導排至新建汙水調蓄池。此方案能排走匯集在原（yuán）工程垃圾堆體頂部的滲瀝液（yè），減小原工程滲瀝液對擴建工程防滲襯墊係（xì）統的浮托影響。 
以上3種導排（pái）降水措施是相（xiàng）輔相成（chéng）的，在擴（kuò）建工程的不同運（yùn）行時期發（fā）揮著不同（tóng）的導排效（xiào）果，可確保原工程垃圾堆體（tǐ）滲瀝液降低至安全浸潤線以下，為擴建工程實施豎向（xiàng）堆高提供必要保證。 
2.4原工程各區（qū）滲瀝液導排設計 
該場屬於典（diǎn）型山穀（gǔ）型填埋場，分平台和坡麵部位。 
填埋庫區的低平（píng）台處滲（shèn）瀝液溢出現象嚴重，因（yīn）此（cǐ）滲瀝（lì）液導排采用重力導排、固結排（pái）水和垃圾堆體頂（dǐng）部排水層（céng）3種方案。垃圾（jī）堆體頂部排水（shuǐ）層為300mm厚碎石導流層加盲溝係統。盲（máng）溝斷（duàn）麵為梯形，上底寬1000mm，下底寬600mm，高為600mm。盲溝內填碎石，粒（lì）徑大小為20～60mm，按（àn）照上（shàng）大下（xià）小形成（chéng）反濾（lǜ），碎石外包裹土工（gōng）布（bù），溝內（nèi）鋪設φ350mmHDPE穿孔管，如圖1(a)所示。孔（kǒng）徑（jìng）及開孔布局如圖2所示，縱向布置孔中心間距L為100mm，孔徑為20mm。 

其餘平台，原工程的滲瀝液導排僅采用垃（lā）圾堆體頂部排水層方（fāng）案。頂部排水層方案僅設計為300mm厚（hòu）碎石導流層加盲溝係統，盲溝內填碎石，不設置HDPE管，斷麵如圖1(b)所（suǒ）示。盲溝僅設置在平台一（yī）側（cè）坡腳處。 
垃圾堆體坡麵同（tóng）樣僅采用垃圾堆體頂部排水層方案（àn）。垃圾坡麵因坡度較大，若采用碎石層做為導水層，不易施工（gōng），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（miàn）如圖1(b)，內填碎石，但不鋪設穿孔HDPE管。 

圖1盲溝斷麵圖 

圖2開孔（kǒng）布局 
3擴建工程滲瀝液導排設計（jì） 
3.1導排方案及材料的選擇 
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（pái）方式及材料。 
3.1.1平台（tái）部位 
滲（shèn）瀝液導排係（xì）統設置（zhì）為400mm厚的碎石導流層，導流層中內置導滲管，如圖3。又由於垃圾堆體（tǐ）存在不（bú）均勻沉降，故同時使用三維土工排水網（wǎng）格以提高導排能力，兼有碎石導排層的（de）保護（hù）層作用。其中，碎石粒徑分布在20～60mm範圍內；考慮（lǜ）到垃圾滲瀝（lì）液對鋼筋混凝土有腐蝕作用，導滲管通常采用HDPE管（guǎn），並預先置孔，管壁包裹土工布起滲瀝液過濾（lǜ）作用。 
3.1.2坡麵部位 
坡（pō）麵（miàn）坡度較陡（dǒu），使用碎石做為導排（pái）層，施工較為困難（nán），堆體穩定性（xìng）較差，故（gù）僅設置三維土工排水網格做為導排層。 
3.1.3碎石盲溝係統 
每隔10m設碎石盲溝係統，加強導滲導氣效果。 
3.2庫區底（dǐ）部導滲係統總體設計 
導滲管（guǎn）設計內容包括布局格式、管道間（jiān）距、管道尺寸（cùn）及管道穿孔數。其中管道間距、管（guǎn）道尺寸及管道穿孔數通過計算機軟件計算（suàn）。 

圖3導滲管斷麵圖（tú） 
3.2.1導滲管平麵布局格式 
整個碎石層中導滲管布局呈樹（shù）枝狀[1]，如圖4所示。導滲（shèn）主管為南北走向，管間距為50m，采用φ350mm的穿孔HDPE管，開孔布局如圖2，縱向布置孔中心間距L為100mm，孔徑為20mm。主管（guǎn）上每隔25m兩邊各設置支管，支管與主管夾角為60°[2]，管間距為（wéi）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（dǎo）滲管基層布局格（gé）式 
結合現（xiàn）場地（dì）形條件，導滲主管間的基（jī）層設計為（wéi）起伏波（bō）紋狀，波紋坡度為4%。“起伏波紋狀”的基層布置不僅增（zēng）加了開挖量、拓寬了庫容，而且構成了“人工的”獨立水（shuǐ）文單元，每個單元都有（yǒu）獨立的（de）滲瀝液收集與導排係統[3]。導滲（shèn）支管間的地基（jī）則結（jié）合現場北（běi）高南低的地形條件設計（jì）為連續坡度狀，坡度為2.5%，如圖（tú）5所示（shì）。 

圖5滲管地基布置

3.3庫區豎向導滲係統設計 
在庫區豎向導滲結構中，設計每間距50m設一填埋（mái）氣體收集豎井，兼具導滲功（gōng）能，管材為（wéi）φ250mm的穿孔HDPE管。填（tián）埋庫區（qū）每隔10m填埋高度鋪設碎石盲溝係統，加強各層導滲導氣效果。 
盲溝斷麵（miàn）為梯形，上底寬1000mm，下底（dǐ）寬600mm，高為（wéi）600mm。盲溝內填級配碎（suì）石（shí），粒徑為20～60mm，按照（zhào）上大下小形成反濾，碎石外（wài）包裹（guǒ）土工布（bù），溝內鋪設φ200mm的HDPE水平穿孔管。水平管布管格局為井字型（xíng），間距為50m。盲溝分南（nán）北和東西走向，南（nán）北向管底坡度結合地形條件，擬設計為2.5%。 
填埋氣體垂直收集豎井和各層水平管環向（xiàng）均布8個孔，縱向布置孔中心間距為100mm，孔徑為8mm。 
填埋（mái）氣體收（shōu）集豎井與各層碎石盲（máng）溝內水平管連通，這（zhè）樣可以通過各填埋層（céng）的水平管收集不同高程產生的滲瀝液和填埋氣體，形（xíng）成垂直2水平立（lì）體收集（jí）係統，強化滲瀝液和填埋氣體收集（jí）效果。 
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定的危（wēi）害，因此擴建工程需對（duì）原工程滲瀝液做導排設計。設計采用重力導排方（fāng）案、固結排水（shuǐ）方案和原工程頂部排水層相聯合的降（jiàng）水措施。 
(2)擴建工程庫底滲瀝液導流層在（zài）不同部位（wèi）采用不同（tóng）的導排方式及材料。平台部位滲（shèn）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。坡麵部位因坡度較大，設置三維土（tǔ）工排水網格做為導排層。 
(3)在庫區豎向（xiàng）導滲結構中（zhōng），每間距（jù）50m設1個填埋氣體收集豎（shù）井，兼具導（dǎo）滲（shèn）功（gōng）能。 
(4)填埋庫（kù）區每隔10m填埋高度鋪（pù）設碎石盲溝係統。填埋氣體收（shōu）集豎井與（yǔ）各層碎石盲溝內水平管連通，收（shōu）集不同高程產生的滲瀝液和填埋氣體，形成垂直-水平立體收集係統加強各層導滲導氣效（xiào）果。