導滲管應用 垃圾掩埋（mái）管應（yīng）用

生活垃圾填埋場擴建工程滲瀝液（yè）導排設計

1工程概況 
桃花山垃圾填埋場是無錫市區的生活垃圾衛生填埋場，位於濱湖區河埒街道（dào）與惠山區（qū）錢橋鎮交界處的桃花山山坳。 
該（gāi）場屬於典（diǎn）型山穀型填埋（mái）場，建於上世紀90年代初，是我國批按照建設部1988年頒（bān）布標準《生（shēng）活垃圾衛生填埋技術規範》(CJJ17-88)建設的生活垃圾衛生填埋場。填埋場原工程總庫容462萬m3，設計垃圾填埋量434萬t，采用（yòng）垂直防滲帷幕，設計服（fú）務（wù）年（nián）限為1995年～2007年，即將達到使（shǐ）用壽命。 
桃花山垃（lā）圾填（tián）埋場擴建工（gōng）程是解決原工程填埋場日趨（qū）飽和以（yǐ）及重新選（xuǎn）址存在較大（dà）困難之間（jiān）矛盾的（de）方案。擴（kuò）建（jiàn）工程建設範圍主要位於原工程（chéng）頂部，擴建工（gōng）程設計庫容419.15萬m3，可填埋的垃圾為377.24萬m3，可使用17年(至2024年)，在服務期（qī）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（gōng）程滲瀝液導排問題 
原工（gōng）程填埋氣體發電廠投產後，為了保持填（tián）埋氣體發電廠的采氣量，台麵（miàn）盲溝係統停止建（jiàn）設。同時（shí），汙水處理廠汙泥進入垃圾填埋廠填埋後，堵塞了盲溝係統。地質勘察（chá）發現，原工程每10m一層的覆蓋土層均形成了相對隔水（shuǐ）層，導致垃圾滲瀝（lì）液無法通過原（yuán）盲溝係統排出，從而（ér）聚集在每個相對隔水層之上。 
2.2原工程滲瀝液導排的必要性 
原工程垃圾滲濾液聚集在庫區（qū）底部會對擴（kuò）建工程產生一定的危害，主要表現為：影響垃圾堆體穩（wěn）定性；滲瀝液水位過高時，會對擴建工程防滲係統產生浮力（lì）；影響填埋氣體的排出（chū）。 因此，在（zài）原工程封場之前需采（cǎi）取切實有效的導排措施降低原工程滲瀝液水位，以確（què）保擴建工程的正常建設及運行，同時減少（shǎo）擴建工程建（jiàn）成後原工程滲瀝液對周圍地下水環境的汙（wū）染。 
2.3原（yuán）工程滲（shèn）瀝液導排方（fāng）案 
由於（yú）原工程滲瀝液導排不暢，導致原工程滲瀝（lì）液水（shuǐ）位較高，局部地（dì）段從垃圾堆體表麵直（zhí）接（jiē）溢出，不（bú）利於擴建工（gōng）程垃圾堆體的穩定。根據穩定（dìng）分析，認為原工程滲瀝液安全（quán）控製浸潤（rùn）線應位於原工程垃圾土頂麵以下（xià）約5m(平均深度)，才能（néng）確保垃圾堆（duī）體的穩定性。 
擴建工程依現場實際情況，在整個填（tián）埋場建設運營（yíng）周期內，原（yuán）工程滲瀝液導排設（shè）計采（cǎi）用了重力導（dǎo）排方案、固（gù）結排水方案（àn）和原（yuán）工程頂部排水層相結合的降水措施。 
2.3.1重力導排方案 
對原工（gōng）程垃圾壩及汙水池實施改建、汙水調蓄（xù）池實（shí）施新建等措施，將（jiāng）原工（gōng）程滲瀝（lì）液以重（chóng）力（lì）流導排方式導排至新建汙水調蓄池。 
在新建汙水調蓄池周邊新建檢查（chá）及反衝洗管，作為原工程滲瀝液導排樞紐。原工程、擴建工程滲瀝液在各自獨（dú）立的導排（pái）係（xì）統下匯集至各自（zì）導（dǎo）流（liú）層出口處，分別通過一根φ600mm的HDPE管（guǎn）將滲瀝液導排進（jìn）入各自（zì）的檢查及反衝洗管，終導（dǎo）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。滲瀝液導（dǎo）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（shuǐ）方（fāng）案 
固結排（pái）水方案是在原工程垃圾堆體頂部設置塑料排水板，以（yǐ）加快原工程（chéng）垃圾堆體在擴建工程（chéng）垃圾荷載（zǎi）作用下的固結排水（shuǐ）效果，改善原工（gōng）程垃圾（jī）堆體內的滲瀝液導排途經（jīng）。塑料（liào）排（pái）水板作為原工程（chéng）滲瀝液導排（pái）通（tōng）道，將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（pái）層與（yǔ）滲瀝液橫向排水層)。原（yuán）工程垃圾（jī）堆體固結後所排出的滲瀝液沿（yán）塑料排水板豎向排放至碎石導排層，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收集管進入檢（jiǎn）查及反衝洗井，後導排至新建汙水調蓄池。 
固結排水方案與原工程垃圾土地（dì）基加固（gù）方案應相結合，排水板間距設計為3m，采用梅花型布置；排水板進入原工程（chéng）庫區垃圾土的深度為5m。 
固結排水方案在原工程停止（zhǐ）填埋（mái）作業後（hòu）實施，在擴建工程整個填埋運行期間均有效，隨（suí）著擴建工程垃圾堆體的堆高，原工程垃圾土的固結度將（jiāng）不斷提高，原工程滲瀝液也將（jiāng）被有效導排至場（chǎng）外。 
2.3.3原工程垃圾（jī）堆體（tǐ）頂部排水層 
頂部排水層是沿整個原工程垃圾堆體頂部（bù）鋪設一定厚（hòu）度的碎石排水層(兼作原工程（chéng）填埋氣（qì）導排層)，將原工程滲瀝（lì）液導排至（zhì）新建汙水調蓄池。此方案能排走匯集在原工（gōng）程垃圾堆體頂部的滲（shèn）瀝液（yè），減小原工程滲瀝液（yè）對擴建工程防（fáng）滲襯墊係統的（de）浮托影響。 
以（yǐ）上3種導排降水措施是相輔相成的，在擴建工程的不同運行時期發揮著（zhe）不同（tóng）的導排效果，可確保原工程垃（lā）圾堆體滲瀝液降低至安（ān）全浸潤線（xiàn）以下，為擴建工程實施豎向堆高提供必要保（bǎo）證。 
2.4原工程各區滲（shèn）瀝液導排設計 
該場屬（shǔ）於（yú）典（diǎn）型山穀型填埋（mái）場，分（fèn）平台和坡麵部位。 
填埋庫區的低平台處滲瀝液溢出現象（xiàng）嚴重，因此滲瀝（lì）液（yè）導排采（cǎi）用重力導排、固結排水和垃圾堆體頂部排水層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（shàng）底寬1000mm，下底寬600mm，高為（wéi）600mm。盲溝內填碎石，粒（lì）徑大小為20～60mm，按（àn）照上大下小形成反濾，碎石（shí）外包裹土工布，溝內鋪設（shè）φ350mmHDPE穿孔管，如圖1(a)所示。孔徑及（jí）開孔布（bù）局如圖2所示，縱向布置孔中心間距L為100mm，孔徑（jìng）為20mm。 

其餘平台，原工程的（de）滲瀝液（yè）導排僅采用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（dǎo）流（liú）層加盲（máng）溝係（xì）統，盲溝內填碎石（shí），不設置HDPE管，斷麵如圖（tú）1(b)所示。盲溝僅設置在平台一側坡（pō）腳處。 
垃圾堆（duī）體坡麵同樣僅（jǐn）采用垃（lā）圾堆體頂部排水層方案。垃圾（jī）坡麵因坡度較大，若采用碎石層做為導水層，不易（yì）施工，且堆體穩定性能較差。因此，設計（jì）在坡麵上僅設置盲溝係統，盲溝斷麵如圖1(b)，內填碎石，但不鋪設穿孔HDPE管。 

圖1盲（máng）溝斷麵圖 

圖2開孔布局 
3擴（kuò）建工程滲瀝液導排設計 
3.1導排方案及材料的選擇 
本次擴建工程庫底滲瀝液導排在不同部（bù）位采用不同的導排方式及材料。 
3.1.1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，如圖3。又由於垃圾堆體存在不均勻沉降，故同時使用（yòng）三維土工（gōng）排水網格以提高導排能力，兼有碎石（shí）導（dǎo）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（yè）過濾作用。 
3.1.2坡麵部位 
坡麵坡度較陡，使用碎石（shí）做為導排層，施工較為困難，堆體穩定性較差，故僅設置三維土工排水網格（gé）做為導排層。 
3.1.3碎（suì）石盲溝係（xì）統 
每隔10m設碎石盲溝係統，加強導滲導氣效（xiào）果。 
3.2庫區底部（bù）導滲係統總體設計 
導（dǎo）滲管設計內容包括布局格式、管道間距、管道尺寸及管道穿孔數。其中管道間距、管道（dào）尺寸（cùn）及管道穿孔數通過計算機軟件計算。 

圖3導（dǎo）滲管斷麵（miàn）圖 
3.2.1導滲管平麵布局（jú）格式（shì） 
整個碎石層中導滲管布局呈樹枝狀[1]，如圖4所示。導滲主管為南北走向，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。主管上每（měi）隔25m兩邊各設置支管，支（zhī）管與主管夾角為60°[2]，管間距為25m，采用φ200mm的穿（chuān）孔HDPE管，縱向布置孔中心間距L為（wéi）200mm，孔徑為20mm。 

圖4導滲管布局格式 
3.2.2導滲管（guǎn）基層布局格式（shì） 
結合現場地形條件，導滲（shèn）主管間的基層設（shè）計為起伏波紋狀，波紋坡度為4%。“起伏波紋狀”的基層布（bù）置（zhì）不僅（jǐn）增加了開挖（wā）量、拓寬（kuān）了庫容，而且構成了（le）“人工（gōng）的”獨立水文單元（yuán），每個單元都有獨立的滲瀝液收集與導排係統[3]。導滲支管間的地基則結合現場北高南低的地形條件設計為連續坡度狀，坡度為2.5%，如圖5所示。 

圖5滲管地基布置

3.3庫（kù）區豎向導滲係統設計 
在庫區豎向導滲結構中，設計（jì）每間距50m設一填埋氣體收集豎井，兼具導滲功能，管材為φ250mm的穿孔HDPE管。填埋庫區每隔10m填埋高度（dù）鋪設碎石盲溝係統，加強各層（céng）導滲導氣效果。 
盲溝斷（duàn）麵為梯（tī）形，上底寬1000mm，下底寬600mm，高為600mm。盲溝內填級配碎（suì）石，粒徑（jìng）為（wéi）20～60mm，按照（zhào）上大下小形成反濾，碎石外包裹土工布，溝內鋪設φ200mm的HDPE水平穿孔管。水平管布（bù）管格局為井字型，間距為50m。盲溝分南北和東西走向，南北（běi）向（xiàng）管底（dǐ）坡度結合地形條件，擬設計為（wéi）2.5%。 
填埋氣體垂直收集豎井和各層水平管環向均布8個孔，縱向布置孔中心（xīn）間距為100mm，孔徑為8mm。 
填埋氣體收集豎井與（yǔ）各層碎石盲溝內水平管連（lián）通，這樣（yàng）可以通過（guò）各填埋層的（de）水平管收集不同高程產生的滲（shèn）瀝液和填埋氣體，形成垂直2水平立體收集係統，強化滲瀝液和填埋氣體收集效（xiào）果。 
4結論 
(1)原工程（chéng）垃圾滲瀝液聚集在（zài）庫區底部會（huì）對擴建工程產生一定的（de）危害，因此擴建工程（chéng）需對原工程滲瀝液做（zuò）導排設計。設計采用重力導排方（fāng）案、固結（jié）排（pái）水方案和原（yuán）工程頂部排水層相聯合的降水措施。 
(2)擴建工程庫底滲瀝液導流層在（zài）不同部位采用不（bú）同的導排（pái）方（fāng）式及材料。平台部位滲瀝液導排係統（tǒng）設置為400mm厚（hòu）的碎（suì）石導流層，導流層中內置導滲管。坡麵部位因坡度（dù）較大，設置三維土工排（pái）水網（wǎng）格做為（wéi）導排層。 
(3)在庫區豎向導滲結構中，每間距50m設1個填埋氣體收集豎井，兼具導滲功能。 
(4)填埋庫區每（měi）隔10m填埋高（gāo）度鋪（pù）設碎石盲溝係統。填埋氣體收集豎井與各層碎石盲溝內水平管連通，收集不同高程產生的滲瀝液（yè）和填埋氣體，形（xíng）成垂直-水平立體收集係統加強各層導滲導氣效果。