垃圾填埋場(chǎng)原地固化成路基基礎(chǔ)的技術(shù)實(shí)踐

文/張波、于德強(qiáng)、潘偉 中建一局集團(tuán)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(shè)規(guī)劃道路占用垃圾場(chǎng)站為課題進(jìn)行技術(shù)實(shí)踐研究，規(guī)劃道路占用垃圾場(chǎng)站約1萬平米，垃圾填埋厚度約5～8m，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)勘察、專家討論、經(jīng)濟(jì)對(duì)比以及長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃分析，針對(duì)該段垃圾場(chǎng)決定采用改造處理后作為路基基礎(chǔ)，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(shè)，為城市休閑景觀道路，其中一段橫穿垃圾場(chǎng)站填埋區(qū)，北側(cè)緊鄰九龍江，南側(cè)為居民區(qū)，因當(dāng)?shù)鼐用衩芗?，受條件、技術(shù)因素影響，垃圾場(chǎng)處理為簡(jiǎn)單填埋，未做分類處理，多為生活垃圾與建筑垃圾混合，現(xiàn)需進(jìn)行改造處理，作為路基基礎(chǔ)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(xiàn)場(chǎng)勘察砂層厚22m，以此判斷九龍江水位與垃圾場(chǎng)想通，經(jīng)長(zhǎng)時(shí)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(dá)到再利用的成效，同時(shí)確保環(huán)境不受污染，在確保路基穩(wěn)定運(yùn)行安全的條件下，通過實(shí)踐研究，達(dá)到經(jīng)濟(jì)合理實(shí)用的效果，并在垃圾處理應(yīng)用方面得到更多的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)積累。

4、技術(shù)研究方向

1）該段垃圾場(chǎng)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(chǎn)生有害物質(zhì)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(chǎng)填埋堆積隨意未做特殊處理，會(huì)隨年代的推移，產(chǎn)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(chǔ)，需進(jìn)行處理控制沉降，滿足路基基礎(chǔ)承載力要求。

5、垃圾場(chǎng)封堵防滲處理

垃圾場(chǎng)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(zhì)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(jìn)至不透水層，將垃圾場(chǎng)內(nèi)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?，F(xiàn)場(chǎng)通過地質(zhì)鉆孔查看地層情況，確定三軸水泥攪拌樁鉆深穿透砂層進(jìn)入淤泥質(zhì)土層，設(shè)計(jì)有效樁長(zhǎng)23m，樁徑0.85m，采用連續(xù)搭接施工方法，咬合搭接長(zhǎng)度0.25m，單排設(shè)置，垃圾場(chǎng)周邊閉合封閉。

5.1 路基基底處理

該垃圾場(chǎng)隨意填埋，生活垃圾及建筑垃圾未經(jīng)壓實(shí)分類，隨時(shí)間推移易產(chǎn)生腐化發(fā)酵等化學(xué)反應(yīng)，形成空洞，充當(dāng)路基基礎(chǔ)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(zhǎng)螺旋壓灌CFG樁處理軟基。

現(xiàn)場(chǎng)通過2種樁型試樁，發(fā)現(xiàn)長(zhǎng)螺旋壓灌CFG無法試用于該地層，原因分析，垃圾場(chǎng)內(nèi)垃圾為生活建筑垃圾混合，存在較大混凝土塊致使長(zhǎng)螺旋鉆進(jìn)困難，無法鉆進(jìn)至設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)，導(dǎo)致路基基礎(chǔ)承載力不滿足要求。最終確定采用半剛性的振沖碎石樁進(jìn)行施工，以控制不均勻沉降。

實(shí)施方案確定后，現(xiàn)場(chǎng)根據(jù)垃圾場(chǎng)內(nèi)垃圾填埋深度不等，選取垃圾填埋深度最深位置進(jìn)行振沖碎石樁實(shí)驗(yàn)段施工，實(shí)驗(yàn)段長(zhǎng)度選取20m路基范圍，經(jīng)穩(wěn)定性驗(yàn)算，擬用碎石樁有效樁長(zhǎng)15m，樁徑50cm，樁間距1.1m，梅花形布置，實(shí)驗(yàn)段位置復(fù)合地基承載力特征值為160KPa。復(fù)合地基承載力經(jīng)檢測(cè)合格后，碎石樁方可滿足路基基礎(chǔ)穩(wěn)定，進(jìn)行大面積施工。施工過程中需先行施工碎石樁，然后進(jìn)行垃圾場(chǎng)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(zhì)滲漏。

5.2 滲漏液體的處理

垃圾場(chǎng)四周進(jìn)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(shí)沉降穩(wěn)定，垃圾場(chǎng)內(nèi)滲漏液體的導(dǎo)排也同樣至關(guān)重要。

設(shè)計(jì)主要采用頂部封層處理，通過樁體導(dǎo)排、防滲墻堵截的方式進(jìn)行滲漏液體的收集及處理，處理形式如下圖所示：

垃圾場(chǎng)通過振動(dòng)碎石樁進(jìn)行擠密，達(dá)到復(fù)合地基承載力滿足路基基礎(chǔ)穩(wěn)定要求，基底滲漏液通過碎石樁可導(dǎo)排至頂部排水層，排水層采用級(jí)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(fù)合土工格柵，強(qiáng)度不小于80kn/m，對(duì)應(yīng)變形率小于3%,格柵保護(hù)層采用聚乙烯，厚度1mm，連接點(diǎn)剪切強(qiáng)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(jīng)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(wǎng)系統(tǒng)。

6、路基沉降監(jiān)測(cè)

路基沉降的控制主要針對(duì)路基施工階段的穩(wěn)定采用動(dòng)態(tài)的監(jiān)控措施，通過監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)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(dá)到控制要求。

總結(jié)：

通過垃圾填埋場(chǎng)處理后再利用作為路基基礎(chǔ)使用是一項(xiàng)長(zhǎng)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(jù)工程情況制定可實(shí)施性方案，在確保安全、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)的情況下實(shí)現(xiàn)，實(shí)施過程需考慮因素眾多，雨水導(dǎo)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(chǎng)填埋場(chǎng)的處理經(jīng)實(shí)踐驗(yàn)證、試驗(yàn)檢測(cè)、沉降監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)標(biāo)明，垃圾場(chǎng)處理后地基基礎(chǔ)穩(wěn)定，垃圾固化效果良好，無滲漏現(xiàn)象，達(dá)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(chǔ)使用。