淺談垃圾填埋場雨污分流施工技術(shù)及土工膜施工質(zhì)量控制

【摘要】對垃圾填埋場的雨污分流系統(tǒng)進(jìn)行了論述。結(jié)合本人對南京轎子山有機(jī)廢棄物處理場雨污分流工程監(jiān)督，對填埋場分區(qū)建設(shè)中的雨污分流提出了施工技術(shù)及質(zhì)量控制方案。

【關(guān)鍵詞】垃圾；填埋場；雨污分流；土工膜施工

目前國內(nèi)外對生活垃圾填埋場雨污分流技術(shù)的研究越來越重視，而國外一些發(fā)達(dá)國家雨污分流技術(shù)已逐漸成熟，我國還處于起步狀態(tài)，由于國內(nèi)進(jìn)入垃圾填埋場的垃圾預(yù)處理工作不足，垃圾成分與水分含量都與發(fā)達(dá)國家不同，加上地形、氣候差異，我國的垃圾填埋場雨污分流技術(shù)并不能完全照搬國外發(fā)達(dá)國家現(xiàn)成技術(shù)，在吸取別人技術(shù)的基礎(chǔ)上不斷實踐研究改進(jìn)，開發(fā)出適合國內(nèi)運營的垃圾填埋場雨污分流技術(shù)。

轎子山有機(jī)廢棄物處理場雨污分流工程位于南京市江寧區(qū)轎子山有機(jī)廢棄物處理場內(nèi)，日處理垃圾量為1000T/D。本工程施工范圍為轎子山垃圾填埋場除應(yīng)急庫區(qū)以外1號、2號庫區(qū)，主要內(nèi)容包括堆體整形、堆體表面覆蓋、地表水收集導(dǎo)排、滲濾液收集導(dǎo)排、應(yīng)急切換井、下游排水溝施工等。

1、垃圾填埋場工程雨污分流設(shè)計思路

生活垃圾填埋場、工業(yè)垃圾填埋場等危險固廢垃圾填埋場填滿垃圾后必須進(jìn)行覆蓋，以防止對地下水以及地表環(huán)境的污染，目前國內(nèi)大多數(shù)都設(shè)計成用HDPE高密度聚乙烯土工膜進(jìn)行覆蓋，這樣有效的隔斷了雨水進(jìn)入垃圾中，從而大大降低了滲濾液的處理成本。把現(xiàn)有的垃圾推平碾壓，保持一定的坡度，用高密度聚乙烯（HDPE）土工膜順垃圾及滲瀝液導(dǎo)流層鋪蓋，覆蓋后焊接，膜四周用膨脹錨栓固定在垃圾場四周的截洪溝上，從而達(dá)到完全覆蓋，土工膜焊縫焊接好后要進(jìn)行氣壓檢測，確保沒有穿孔和焊縫滲水，雨水導(dǎo)流到主壩最低處再流進(jìn)切換井，檢測達(dá)標(biāo)后至周邊的截洪溝排出場外，未達(dá)標(biāo)的雨水在排進(jìn)污水池進(jìn)行處理達(dá)標(biāo)后排出，達(dá)到雨水和垃圾滲瀝液分流的目的。通過敷設(shè)HDPE膜不僅改善了場內(nèi)周邊環(huán)境和空氣質(zhì)量，還實現(xiàn)了雨污分流，滲漏液減少了約2/3，大大降低了滲濾液處理成本，有效改善了周邊環(huán)境。

2、垃圾填埋場雨污分流系統(tǒng)一般包括地表水收集導(dǎo)排系統(tǒng)、地下水收集導(dǎo)排系統(tǒng)、滲濾液收集導(dǎo)排系統(tǒng)

2.1地表水收集導(dǎo)排系統(tǒng)

2.1.1四周邊坡雨水及場外雨水收集導(dǎo)排

場外雨水通過永久截洪溝截排至場外河流，而垃圾場庫區(qū)四周邊坡雨水通過環(huán)坡錨固溝導(dǎo)排至永久截洪溝，對于垃圾場標(biāo)高較高的庫區(qū)可以在邊坡設(shè)置臨時截洪溝，臨時截洪溝與永久截洪溝順接。永久截洪溝截面的可以根據(jù)當(dāng)?shù)啬杲涤炅恳约氨┯陱?qiáng)度、匯水面積設(shè)計，對于水力坡降可以進(jìn)行變截處理，水流由急變緩可以設(shè)跌水、消力池處理。錨固溝通過混凝土錨固，當(dāng)垃圾填埋覆蓋錨固溝時，截斷錨固溝與截洪溝的連接，在錨固溝內(nèi)鋪設(shè)沙石作導(dǎo)排滲濾液盲溝用。

2.1.2中間覆蓋面雨水收集導(dǎo)排

垃圾通過推鋪、壓實、覆土中間覆蓋，保持橫縱坡度大于2%，在坡腳處挖條導(dǎo)排水溝，并用膜覆蓋防止雨水滲進(jìn)垃圾堆體，排水溝與穿垃圾壩的集雨導(dǎo)排管連接。對于根據(jù)錨固溝的設(shè)計分層填埋，坡腳正好與錨固溝平齊，中間覆蓋面上的雨水可以通過錨固溝導(dǎo)排至截洪溝。

2.1.3作業(yè)面雨水收集導(dǎo)排

作業(yè)面沒有及時覆土，雨水滲浸垃圾堆體，產(chǎn)生大量污水，防止污水順坡度流至下層中間覆蓋面與雨水混合，可以在離作業(yè)面垃圾坡腳圍條土坎，污水順著導(dǎo)排至滲濾液導(dǎo)排管。

2.1.4封場面雨水收集導(dǎo)排

垃圾完成分層填埋后，要實行垃圾坡面封場，一般垃圾封場選擇在秋季前后，因為秋季雨水相對較少，便于垃圾封場工作。垃圾封場按如下方式進(jìn)行：首先以1：3的坡面對垃圾推鋪壓實，其次，鋪設(shè)一層1.0mmHDPE膜，雨水通過封場表面固定綠化層導(dǎo)排至截洪溝。一般封場采用梯形累高，坡腳處踏步面層一般設(shè)計3米寬左右。

2.2地下水收集導(dǎo)排系統(tǒng)

地下水收集導(dǎo)排一般分為庫區(qū)底部地下水收集導(dǎo)排和庫區(qū)邊坡地下水收集導(dǎo)排。

2.2.1庫區(qū)邊坡地下水收集導(dǎo)排

庫區(qū)邊坡地下水收集導(dǎo)排一般是“碎石盲溝+ HDPE穿孔管+土工排水網(wǎng)格”組成。碎石盲溝中的HDPE穿孔管與庫區(qū)底部主導(dǎo)排管相連。

2.2.2滲濾液收集導(dǎo)排系統(tǒng)

滲濾液收集導(dǎo)排系統(tǒng)包括滲濾液水平收集導(dǎo)排和滲濾液垂直收集導(dǎo)排

2.2.3滲濾液水平收集導(dǎo)排

滲濾液水平收集導(dǎo)排主要是指庫區(qū)底部膜上導(dǎo)排層，在HDPE膜上鋪設(shè)300mm左右的碎石層，在碎石層上開挖石盲溝，在盲溝里面鋪設(shè)HDPE穿孔管，填充級配卵石，鋪設(shè)土工布。

3、垃圾填埋場施工關(guān)鍵點

做好雨污分流施工是垃圾填埋場工程成敗關(guān)鍵，雨污混流將造成滲瀝液水急劇增多，對滲瀝液調(diào)節(jié)池收集和處理造成很大壓力，針對現(xiàn)場情況及工程特點，一般采取如下措施確保做到雨污分流：

（1）每天查看天氣預(yù)報，掌握天氣情況，在確保沒有中到大雨的情況下進(jìn)行施工；

（2） 封場后的場頂雨水阻截與排放

當(dāng)垃圾填埋場完成某個分區(qū)的填埋任務(wù)或全場達(dá)到使用壽命時，需進(jìn)行科學(xué)的覆蓋作業(yè)。封場后的場頂雨水排放可從三個方面考慮：（1）利用封場后的場頂坡度進(jìn)行自然排水。頂面坡度不應(yīng)<5%，便于將堆體頂部的表面雨水徑流排入場外截洪溝排走；（2）封場平臺內(nèi)側(cè)排水溝。為減少覆蓋土的沖刷和水的滲漏，在完成填埋的各分層平臺內(nèi)側(cè)設(shè)置DN400的半圓排水溝，在完成作業(yè)的坡面上形成的降雨徑流，由此類排水溝分別排入相應(yīng)標(biāo)高的截洪溝；（3）利用封場后的場頂排水溝進(jìn)行排水。填埋場封場后，可在覆蓋層上沿著場頂縱向自然坡度分段布設(shè)排水溝，其設(shè)計需充分考慮封場后的地形地貌，防止雨水對覆蓋層局部的沖刷破壞。為防止所建造的排水溝破壞封場覆蓋層，可以采用土袋堆筑配合土工膜包卷的做法形成排水溝。

4、土工膜生產(chǎn)及鋪設(shè)過程的質(zhì)量控制

土工膜質(zhì)量好壞，直接關(guān)系垃圾填埋場工程的質(zhì)量，也關(guān)系到工程的使用壽命。所以控制好土工膜的生產(chǎn)及施工工藝尤為關(guān)鍵。我國廣泛使用的土工膜主要有PVC和PE兩種，根據(jù)實際情況進(jìn)行選擇。

4.1土工膜的施工準(zhǔn)備階段質(zhì)量控制

4.1.1首先要選擇質(zhì)量有所保障的原材料生產(chǎn)廠家，并對原材料的質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格的檢驗，應(yīng)選取高密度聚乙烯樹脂，這種樹脂摻入碳黑后可有效阻擋紫外線的長時間的照射。原材料的生產(chǎn)廠家需要提供原材料說明書、合格證等。采購人員需要詳細(xì)檢查土工膜產(chǎn)品的外觀，不允許出現(xiàn)針眼等瑕疵，禁止變質(zhì)及過期的材料進(jìn)入到施工現(xiàn)場，各項指標(biāo)均滿足標(biāo)準(zhǔn)的要求才可以進(jìn)入庫房。為了進(jìn)一步確保土工膜的實際質(zhì)量，還需要進(jìn)行抽樣調(diào)查，并對調(diào)查結(jié)果進(jìn)行詳細(xì)的記錄，從而提高原材料質(zhì)量控制水平。對進(jìn)場的土工膜進(jìn)行復(fù)試，結(jié)果符合規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)要求，方可投入使用。

4.1.2土工膜的材質(zhì)較為緊湊，具有一定抗破損能力，但在尖銳物體的作用下，仍會出現(xiàn)破損的現(xiàn)象，降低防滲效果。同時，未經(jīng)處理的基底通常高低不平、坑坑洼洼，增加土工膜敷設(shè)的難度，因此，在進(jìn)行鋪設(shè)之前，需要對基層進(jìn)行處理，提高其平整度，達(dá)到規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，才允許進(jìn)行下一階段的鋪設(shè)施工。

4.1.3土工膜的寬幅一般保持在6～8m左右，而且還要預(yù)留不小于10cm寬的邊距進(jìn)行焊接，土工膜的切邊要保持整齊。

4.1.4 為了提高效率，在土工膜鋪設(shè)之前需按照規(guī)范的要求將其進(jìn)行裁剪，將土工膜整齊的卷起，可以提高施工的效率，減少了施工人員的工作量。

4.2土工膜施工階段質(zhì)量控制

4.2.1土工膜的鋪設(shè)必須采用流水作業(yè)，首先對地基進(jìn)行整理，在地基上鋪設(shè)膨潤土墊或者密實的黏土層，厚度通常為10cm左右，需要采用機(jī)械設(shè)備進(jìn)行打壓夯實，確保膨潤土墊或者黏土層的密實程度符合要求。其次，將準(zhǔn)備好的土工膜卷軸運輸?shù)焦ぷ鲌龅氐囊欢?，將其展開，在鋪設(shè)的過程中，需要使用干燥抹布反復(fù)擦拭土工膜的縫合面，并自下向上及時焊接。在焊接及檢測過程結(jié)束以后，需要將土工膜的周邊部分卷起50cm左右，然后運用裝載機(jī)械將上墊層運輸?shù)浆F(xiàn)場，并展開鋪設(shè)，在上墊層鋪設(shè)完畢以后，運用與上述相同的方法鋪設(shè)保護(hù)層。

4.2.2土工膜的鋪設(shè)需要留有一定的富余度，大約預(yù)留敷設(shè)寬度的1.5%左右，土工膜攤開以后迅速將其拉平，施工過程中，嚴(yán)禁施工人員穿戴釘鞋，避免對土工膜造成損壞，另外還要禁止大型機(jī)械碾壓。在施工過程中發(fā)現(xiàn)土工膜發(fā)生損壞的，需要及時進(jìn)行修補(bǔ)。

4.2.3土工膜的焊縫焊接質(zhì)量控制。土工膜焊縫焊接質(zhì)量好壞關(guān)系垃圾填埋場系統(tǒng)成敗，首先要求焊縫作業(yè)人員必須經(jīng)過專業(yè)部門培訓(xùn)，并取得相應(yīng)上崗證書，對于體量較大的土工膜敷設(shè)的，其作業(yè)人員必須具有相應(yīng)的焊接業(yè)績，對于有特殊工藝要求的，在大規(guī)模焊接作業(yè)前，應(yīng)取部分試驗段進(jìn)行試焊，待滿足設(shè)計要求后，方可進(jìn)行全面施工作業(yè)。施工單位及監(jiān)理單位應(yīng)對焊縫的質(zhì)量進(jìn)行外觀檢查和相關(guān)的力學(xué)試驗檢查，必要時，抽取有代表性的焊縫送有資質(zhì)實驗室進(jìn)行檢測。

結(jié)論：

對于垃圾填埋場，源頭上雨污分流設(shè)計。在保證填埋場正常運行條件的前提下，應(yīng)充分利用填埋場原有地形和地質(zhì)結(jié)構(gòu)，合理建造各種壩體、溝渠、管道、泵站、覆蓋層，同時通過加大對HDPE土工膜原材料的控制，并加大施工過程質(zhì)量管控，使之共同協(xié)作構(gòu)成一個完善的針對雨水和滲濾液的阻截、引導(dǎo)、排放系統(tǒng)，充分考慮填埋場分區(qū)、分期建設(shè)與作業(yè)時的雨污分流問題，最終達(dá)到減少滲濾液產(chǎn)量、降低填埋場的建設(shè)、運行成本的目的。