生活垃圾衛(wèi)生填埋場(chǎng)工程總體設(shè)計(jì)探討

吳健萍

（天津市環(huán)境衛(wèi)生工程設(shè)計(jì)院，天津 300201）

生活垃圾衛(wèi)生填埋場(chǎng)工程總體設(shè)計(jì)探討

吳健萍

（天津市環(huán)境衛(wèi)生工程設(shè)計(jì)院，天津 300201）

以生活垃圾衛(wèi)生填埋場(chǎng)實(shí)際工程為例，對(duì)《生活垃圾衛(wèi)生填埋技術(shù)導(dǎo)則》第3章中的總平面布置、豎向設(shè)計(jì)等相關(guān)內(nèi)容加以解讀。

生活垃圾衛(wèi)生填埋場(chǎng)；技術(shù)導(dǎo)則；總平面設(shè)計(jì)；豎向設(shè)計(jì)

《生活垃圾衛(wèi)生填埋技術(shù)導(dǎo)則》的編制實(shí)施，對(duì)目前國(guó)內(nèi)日臻完善的生活垃圾衛(wèi)生填埋場(chǎng)工程設(shè)計(jì)起著積極的規(guī)范和指導(dǎo)作用。其中第3章總體設(shè)計(jì)與規(guī)模計(jì)算，提出了填埋場(chǎng)總平面布置、豎向設(shè)計(jì)、附屬及配套工程、處理規(guī)模與庫(kù)容等技術(shù)要求；給出了垃圾產(chǎn)生量預(yù)測(cè)、庫(kù)容計(jì)算及有效庫(kù)容的設(shè)計(jì)計(jì)算方法；列舉了山谷型、坡地型填埋場(chǎng)區(qū)布置，附屬與配套工程布置，垃圾產(chǎn)生量預(yù)測(cè)及庫(kù)容計(jì)算的案例。

筆者從實(shí)際工程案例的角度出發(fā)，對(duì)《生活垃圾衛(wèi)生填埋技術(shù)導(dǎo)則》第3章中的總平面布置、豎向設(shè)計(jì)等相關(guān)內(nèi)容加以解讀。

1 填埋場(chǎng)總平面布置概述

填埋場(chǎng)總平面布置是整個(gè)填埋場(chǎng)工程設(shè)計(jì)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)?？偲矫娌贾脼檎麄€(gè)方案設(shè)計(jì)明確指導(dǎo)思想和目標(biāo)，確立基本思路，為方案從構(gòu)思、創(chuàng)作到進(jìn)一步深入設(shè)計(jì)提供基本框架，使場(chǎng)區(qū)的內(nèi)部功能與外部環(huán)境條件彼此協(xié)調(diào)，有機(jī)結(jié)合。因此，總平面布置決定著整個(gè)設(shè)計(jì)的方向，關(guān)系到整個(gè)設(shè)計(jì)的成敗［1］。

1.1 主要工作內(nèi)容

1.1.1 分析填埋場(chǎng)工程項(xiàng)目的性質(zhì)、特點(diǎn)

按照填埋場(chǎng)的建設(shè)性質(zhì)，一般可分為新建項(xiàng)目和改擴(kuò)建項(xiàng)目。

新建填埋場(chǎng)工程一般選址多位于土地利用價(jià)值低、對(duì)周邊環(huán)境影響較小的區(qū)域，設(shè)計(jì)條件多以自然條件為主，在總平面布置過程中靈活性較大。設(shè)計(jì)部門應(yīng)通過多方案比選以及技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定最終的平面布置設(shè)計(jì)方案。

改擴(kuò)建項(xiàng)目因受已建項(xiàng)目制約因素較大，設(shè)計(jì)者應(yīng)在收集原設(shè)計(jì)存檔竣工圖的基礎(chǔ)上，充分理解、分析原設(shè)計(jì)理念和意圖，科學(xué)、合理地處置改擴(kuò)建項(xiàng)目與原建設(shè)項(xiàng)目的銜接關(guān)系，使兩者有機(jī)結(jié)合。在填埋場(chǎng)工程改擴(kuò)建過程中尤其應(yīng)注意填埋庫(kù)區(qū)、滲瀝液收集導(dǎo)排、滲瀝液處理、雨水導(dǎo)排之間的關(guān)聯(lián)問題。

1.1.2 分析填埋場(chǎng)場(chǎng)區(qū)周邊的設(shè)計(jì)條件

通常在新建填埋場(chǎng)工程設(shè)計(jì)過程中與場(chǎng)區(qū)周邊條件密切相關(guān)的主要內(nèi)容包括道路交通、電力給排水、居民區(qū)等。因此，設(shè)計(jì)過程中充分了解掌握這些外部條件，對(duì)于場(chǎng)區(qū)平面布置中內(nèi)部功能要求與外部環(huán)境條件的有機(jī)結(jié)合具有至關(guān)重要的作用。

1.1.3 確定填埋場(chǎng)場(chǎng)區(qū)組成內(nèi)容之間的基本關(guān)系，進(jìn)行場(chǎng)區(qū)分區(qū)

場(chǎng)地分區(qū)就是將用地劃分為若干區(qū)域，將場(chǎng)地包含的各項(xiàng)內(nèi)容按照一定關(guān)系分成若干部分組合到這些區(qū)域中。可遵循2條基本思路，一是從內(nèi)容組織的要求出發(fā)，進(jìn)行功能分區(qū)組織，比如將性質(zhì)相近、使用聯(lián)系緊密的內(nèi)容歸于一區(qū)；二是從基本利用的角度出發(fā)，進(jìn)行用地劃分，作為不同內(nèi)容布置的用地［1］。

例如，在填埋場(chǎng)工程設(shè)計(jì)過程中，將用地劃分為填埋庫(kù)區(qū)、滲瀝液處理區(qū)、生產(chǎn)生活管理區(qū)等，正是從功能分區(qū)角度出發(fā)進(jìn)行分區(qū)。而在平面布置過程中如何結(jié)合場(chǎng)區(qū)地形、地勢(shì)將分區(qū)具體落實(shí)，這就需要設(shè)計(jì)者從分區(qū)組成內(nèi)容的功能關(guān)系和空間位置關(guān)系的角度出發(fā)，科學(xué)、合理地進(jìn)行布局。

1.1.4 分析各功能分區(qū)的布置要求，進(jìn)行總體布局

設(shè)計(jì)者一方面應(yīng)確定各功能分區(qū)的組成內(nèi)容及各自形態(tài)，另一方面應(yīng)確定各功能分區(qū)的相互關(guān)系及內(nèi)在聯(lián)系。如山谷型填埋場(chǎng)，填埋庫(kù)區(qū)作為填埋場(chǎng)設(shè)計(jì)的核心部分大多利用沖溝的自然地勢(shì)設(shè)置，一般在沖溝下游設(shè)置垃圾壩及滲瀝液調(diào)節(jié)池，而一旦受下游地勢(shì)狹窄或無法避開行洪區(qū)等條件制約，則滲瀝液處理區(qū)的設(shè)置就要充分考慮滲瀝液調(diào)節(jié)池周邊的地勢(shì)、場(chǎng)區(qū)供電、處理達(dá)標(biāo)后污水外排等條件合理布置。

1.2 案例分析

許昌市龐莊生活垃圾綜合處理廠工程，廠區(qū)占地總面積為10．13 hm2。廠址位于許昌市西部，七里店鄉(xiāng)龐莊村西面，許禹公路以南。東距龐莊村320 m，在廠址與村莊中有1條寬度為100 m左右的白楊樹防護(hù)林帶；西距崔代張村200多m；南距引汝干渠200多m，有大片防護(hù)林帶隔離；北距已封場(chǎng)垃圾山300 m，距西環(huán)路大約1 000 m，距離龐莊村中部大路約500 m。該地塊原為磚廠取土坑，現(xiàn)為荒地，總體地勢(shì)西北高東南低，高差為 2～3 m。

該綜合處理廠按功能特點(diǎn)劃分為管理區(qū)、填埋庫(kù)區(qū)、污水處理區(qū)及垃圾預(yù)處理區(qū)，廠區(qū)總建筑面積為2 490．00 m2，其總平面布置見圖1。

圖1 許昌市龐莊生活垃圾綜合處理廠總平面布置

管理區(qū)位于場(chǎng)區(qū)的東北側(cè)，根據(jù)生產(chǎn)、生活的需要設(shè)有業(yè)務(wù)用房、機(jī)修間及車庫(kù)、深井泵房、消防水池等建、構(gòu)筑物。該區(qū)遠(yuǎn)離填埋庫(kù)區(qū)、污水處理區(qū)并通過綠化帶隔開。管理區(qū)是整個(gè)場(chǎng)區(qū)管理中心，也是職工用餐、生活以及生產(chǎn)輔助用房集中區(qū)。設(shè)計(jì)中根據(jù)不同的功能要求合理布局并且充分體現(xiàn)了以人為本的原則，在空間環(huán)境的塑造、綠化設(shè)計(jì)、景觀設(shè)計(jì)上都經(jīng)過精心考慮。

填埋庫(kù)區(qū)是本工程的核心部分，位于場(chǎng)區(qū)的南側(cè)，占地總面積為6．35 hm2，四周設(shè)有排水明渠及環(huán)場(chǎng)道路。

污水處理區(qū)位于管理區(qū)的西側(cè)，設(shè)有傳達(dá)室及地磅房、污水處理車間、調(diào)節(jié)池、硝化罐、箱式變電站等建、構(gòu)筑物。

垃圾預(yù)處理區(qū)位于場(chǎng)區(qū)的西北角，毗鄰污水處理區(qū)，遠(yuǎn)離管理區(qū)，在垃圾預(yù)處理區(qū)內(nèi)設(shè)有分選車間。

為了改善工作環(huán)境，減少場(chǎng)區(qū)對(duì)外界的影響場(chǎng)區(qū)的周圍里側(cè)設(shè)5～7 m的綠化帶。整個(gè)場(chǎng)區(qū)設(shè)有1個(gè)寬12 m的出入口，各區(qū)的道路有機(jī)地與入場(chǎng)道路連接，使全場(chǎng)的交通順暢合理。

該項(xiàng)目已榮獲2010年天津市優(yōu)秀工程咨詢成果三等獎(jiǎng)及2012年度天津市“海河杯”優(yōu)秀勘察設(shè)計(jì)二等獎(jiǎng)。

2 填埋場(chǎng)豎向設(shè)計(jì)概述

填埋場(chǎng)豎向設(shè)計(jì)是場(chǎng)區(qū)總體設(shè)計(jì)的重要組成部分，關(guān)系到場(chǎng)區(qū)的安全穩(wěn)定，也直接影響到填埋場(chǎng)建設(shè)投資與運(yùn)行成本。

豎向設(shè)計(jì)一般是在總平面布置之后進(jìn)行。不論平原型、坡地型、山谷型填埋場(chǎng)都必須進(jìn)行垂直方向的高程（標(biāo)高）設(shè)計(jì)，既要滿足使用功能又要滿足經(jīng)濟(jì)、安全、環(huán)保、消防、勞動(dòng)安全及綠化指標(biāo)等方面的要求。使各功能區(qū)與地形、地勢(shì)有機(jī)結(jié)合，以便營(yíng)造出優(yōu)秀的場(chǎng)區(qū)規(guī)劃布局和各功能區(qū)建設(shè)。

其中，填埋場(chǎng)核心區(qū)域填埋場(chǎng)庫(kù)區(qū)的豎向設(shè)計(jì)尤為重要，它不但關(guān)系到初期建設(shè)庫(kù)區(qū)邊坡庫(kù)區(qū)基礎(chǔ)的穩(wěn)定性，而且關(guān)系到填埋場(chǎng)運(yùn)行期間直至最終封場(chǎng)覆蓋后期管理的穩(wěn)定與安全問題特別是地形、地質(zhì)條件較復(fù)雜的場(chǎng)址，豎向設(shè)計(jì)不僅難度大，而且關(guān)系到方案的可行性與經(jīng)濟(jì)性所以，豎向設(shè)計(jì)的重要性更為突出。

2.1 豎向設(shè)計(jì)的原則

1）滿足填埋工藝及各分區(qū)功能布置要求。

2）以工程勘察報(bào)告為依據(jù)，方案制定滿足工程地質(zhì)、水文地質(zhì)等要求。

3）充分利用所選場(chǎng)址的自然地形。

4）滿足各項(xiàng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)程、規(guī)范要求，保證工程建設(shè)與使用期間的穩(wěn)定和安全。

2.2 豎向設(shè)計(jì)對(duì)基礎(chǔ)資料的要求

設(shè)計(jì)工作開展之初，設(shè)計(jì)部門通過現(xiàn)場(chǎng)踏勘或向建設(shè)單位提出工程設(shè)計(jì)所需的基礎(chǔ)資料清單等獲取基礎(chǔ)資料，一般包括：現(xiàn)狀地形圖、工程勘察報(bào)告、場(chǎng)址周邊外部條件等。

2.2.1 現(xiàn)狀地形圖

測(cè)繪工作應(yīng)由具備相應(yīng)資質(zhì)條件的部門完成，測(cè)繪范圍適宜及測(cè)繪精確與否將直接關(guān)系到設(shè)計(jì)方案的制定和工程量的計(jì)算。

目前，測(cè)繪工作多采用GPS定位技術(shù)。雖然GPS高程測(cè)量能夠達(dá)到一定的精度，但用GPS施測(cè)的市政工程測(cè)量控制點(diǎn)，應(yīng)進(jìn)一步用常規(guī)儀器進(jìn)行水準(zhǔn)聯(lián)測(cè)，保證高程精度滿足工程設(shè)計(jì)及建設(shè)的需要。

工程實(shí)例表明，在實(shí)際踏勘中看到的場(chǎng)址垂直落差現(xiàn)狀，在地形圖上則顯示為一定坡度的緩坡狀。在植被茂密的山谷型填埋場(chǎng)場(chǎng)址條件下，這種測(cè)繪與實(shí)際現(xiàn)狀誤差較大的現(xiàn)象更為明顯。因此，設(shè)計(jì)人員應(yīng)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)踏勘，對(duì)關(guān)鍵部位的測(cè)繪提出具體要求以避免誤差的出現(xiàn)。

2.2.2 工程勘察

GB 50021—2001巖土工程勘察規(guī)范要求：各項(xiàng)工程建設(shè)在設(shè)計(jì)和施工之前，必須按基本建設(shè)程序進(jìn)行巖土工程勘察，勘察工作應(yīng)由具備相應(yīng)資質(zhì)條件的部門完成。巖土工程勘察應(yīng)按工程建設(shè)各勘察階段的要求，正確反映工程地質(zhì)條件，查明不良地質(zhì)作用和地質(zhì)災(zāi)害，精心勘察、精心分析，提出資料完整、評(píng)價(jià)正確的勘察報(bào)告。

由于填埋場(chǎng)工程建設(shè)的特殊性，大多地區(qū)的地質(zhì)勘察部門未從事過此類項(xiàng)目的勘察工作，在勘察大綱編制、勘察任務(wù)實(shí)施及勘察成果提交過程中，往往忽視了填埋場(chǎng)設(shè)計(jì)及建設(shè)過程中對(duì)工程地質(zhì)與水文地質(zhì)的具體要求，不了解填埋場(chǎng)建設(shè)的性質(zhì)、特征，通常不能滿足設(shè)計(jì)部門的設(shè)計(jì)需求。

經(jīng)常出現(xiàn)的問題包括：未提供地層土性滲透系數(shù)指標(biāo)；給出了地下水靜止水位，但未查明地下水靜止水位變幅情況及其影響原因；未確定地下水流場(chǎng)走向；勘察報(bào)告缺少對(duì)場(chǎng)地的整體穩(wěn)定性及垃圾堆體的變形和穩(wěn)定性分析；未分析地基和垃圾堆體變形和導(dǎo)致防滲層、覆蓋層及其他設(shè)施失效的可能性；不能對(duì)保證穩(wěn)定、減少變形、防治滲漏和保護(hù)環(huán)境措施提出具體建議等。

2.2.3 場(chǎng)址周邊外部條件

填埋場(chǎng)場(chǎng)址周邊的道路、河流、湖泊、給排水等外部條件，對(duì)于場(chǎng)區(qū)的豎向設(shè)計(jì)方案的確定起著重要作用。設(shè)計(jì)單位在現(xiàn)場(chǎng)踏勘的基礎(chǔ)上應(yīng)對(duì)勘察部門的工作內(nèi)容提出具體的范圍和要求如：與進(jìn)場(chǎng)路銜接的場(chǎng)外道路的位置、高程；用于場(chǎng)區(qū)排水河道的堤岸高程；豐水期、枯水期河道水面高程和河道底部高程；周邊河流、湖泊對(duì)填埋場(chǎng)場(chǎng)址地下水位的影響等。

一般勘察部門把工作重點(diǎn)放在場(chǎng)址區(qū)域范圍內(nèi)，而忽視了對(duì)場(chǎng)址外部條件的勘察，在設(shè)計(jì)過程中容易造成勘察成果欠缺，耽誤設(shè)計(jì)周期；豎向設(shè)計(jì)方案未考慮外部條件的影響，以致于施工時(shí)才發(fā)現(xiàn)周邊河流、湖泊水位對(duì)填埋庫(kù)區(qū)地下水水位變幅影響較大，無法施工并需調(diào)整設(shè)計(jì)方案

因此，一個(gè)優(yōu)秀的垃圾衛(wèi)生填埋場(chǎng)設(shè)計(jì)方案是建立在前期基礎(chǔ)資料詳實(shí)、周全，并充分考慮影響設(shè)計(jì)及后期運(yùn)行等綜合因素的前提條件下完成的。

2.3 案例分析

河南省鞏義市大黃冶生活垃圾衛(wèi)生填埋場(chǎng)工程位于鞏義市大黃冶村的柏溝，呈樹枝形，主溝上游有2個(gè)小分枝溝，東西總長(zhǎng)800余m，南北寬 50～80 m，溝深 10～50 m，場(chǎng)地溝底標(biāo)高為171．25～219．74 m，高差約 50 m，坡度較陡，個(gè)別區(qū)域呈90°落差。

該場(chǎng)地地形、地貌復(fù)雜，如果按照規(guī)范要求邊坡坡度宜小于1∶2，則土方開挖量將達(dá)到80萬m3，土方工程投資太大，建設(shè)單位難以接受。設(shè)計(jì)人員在充分研究基礎(chǔ)資料的前提下，與工程勘察單位反復(fù)研究溝通，對(duì)測(cè)繪圖紙與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際地形的差異、地質(zhì)勘察報(bào)告的有關(guān)數(shù)據(jù)做了具體分析和校驗(yàn)，最后通過采用北京理正軟件設(shè)計(jì)研究院《理正邊坡穩(wěn)定分析軟件》，按瑞典法（總應(yīng)力法）、簡(jiǎn)化畢肖普法（總應(yīng)力法） 2種計(jì)算方法對(duì)邊坡穩(wěn)定性進(jìn)行計(jì)算，最后確定邊坡高度較高時(shí)，挖方坡度最大可做到1∶1．3（結(jié)合平臺(tái)的設(shè)置），填方邊坡可做到1∶2（結(jié)合平臺(tái)的設(shè)置）按照此邊坡進(jìn)行土方平衡計(jì)算，則需挖方48．3萬m3，填方19．86萬m3，筑壩需土方8．43萬m3

該方案在滿足了甲方意愿的前提下，充分利用地形地勢(shì)，優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，節(jié)省土方費(fèi)用28萬元。降低了工程造價(jià)，儲(chǔ)備了一定的填埋作業(yè)覆蓋土量，保障了后期運(yùn)行。

該項(xiàng)目可行性研究報(bào)告榮獲2007年天津市優(yōu)秀工程咨詢成果三等獎(jiǎng)。

3 結(jié)束語

一個(gè)優(yōu)秀的生活垃圾衛(wèi)生填埋場(chǎng)工程設(shè)計(jì)成果，不但需要設(shè)計(jì)師自身具有較高的專業(yè)素質(zhì)和設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，更需要設(shè)計(jì)師對(duì)工程的內(nèi)部環(huán)境條件及外部環(huán)境條件加以深入了解和掌控。每一個(gè)填埋場(chǎng)工程設(shè)計(jì)都具有特殊性，因此，如何科學(xué)、合理、嚴(yán)謹(jǐn)、務(wù)實(shí)地做好場(chǎng)區(qū)的總平面設(shè)計(jì)及豎向設(shè)計(jì)，對(duì)于整個(gè)填埋場(chǎng)工程設(shè)計(jì)成敗至關(guān)重要

［1］趙曉光，黨春紅．民用建筑場(chǎng)地設(shè)計(jì)［M］．北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社2004．

Overall Design of Domestic Waste Sanitary Landfill Sites

Wu Jianping
（Tianjin Environmental Sanitation Engineering Design Institute,Tianjin 300201）

Taking practical engineering of domestic waste sanitary landfill sites as examples,the related contents abou general layout design and vertical design in the third chapter of Guidelines for Municipal Solid Waste Sanitary Landfill wer explained．

domestic waste sanitary landfill site；technical guideline；general layout design；vertical design

X799．3

A

1005-8206（2012）03-0015-04

2012-05-15

吳健萍（1966—），高級(jí)工程師，主要從事環(huán)境衛(wèi)生工程的設(shè)計(jì)與研究。

（責(zé)任編輯：劉冬梅