試論山地型垃圾衛(wèi)生填埋場中土石壩的結(jié)構(gòu)設(shè)計

種曉健　高瀚　李曉杰

摘 要：隨著生態(tài)文明建設(shè)進程的不斷推進，我國環(huán)境保護與治理工作成為新課題，垃圾衛(wèi)生填埋場作為環(huán)境治理的重要內(nèi)容，應(yīng)該得到相應(yīng)的重視。山地型垃圾填埋場是衛(wèi)生填埋場中最為普遍的建設(shè)型式，一般地，為了保證填埋工作的順利進行，都要在山地主要走向的上游或下游建設(shè)垃圾壩，作為主要的構(gòu)筑物，其結(jié)構(gòu)設(shè)計尤為重要。本文對垃圾壩中的土石壩類型做簡要概括，詳細分析山地型衛(wèi)生填埋場中壩體設(shè)計工作的材料選擇、壩體結(jié)構(gòu)、壩基選擇、土石壩與坡岸連接的注意事項，并闡明計算過程相關(guān)問題。

關(guān)鍵詞：山地型 衛(wèi)生填埋場 土石壩 結(jié)構(gòu)設(shè)計

中圖分類號：TU449 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2019）03（b）-0136-02

十九大報告指出，我國已經(jīng)從高速發(fā)展階段轉(zhuǎn)變?yōu)楦哔|(zhì)量發(fā)展階段，人們生活水平得到基本保障后，對社會提出了更高要求，生態(tài)文明建設(shè)首當其沖，我們的發(fā)展是建立在這片土地之上的，因此要合理使用資源，保護環(huán)境，才能使社會長治久安，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展[1]。無論是工業(yè)廢料還是人類日常生活廢品，都要經(jīng)國家有關(guān)部門集中進行處理，垃圾處理是構(gòu)建良好環(huán)境的有力保障。垃圾處理方式分為很多種，其中最為常見的是焚燒和填埋，而在填埋處理方式中，山地型衛(wèi)生填埋場更為常見。山地型衛(wèi)生填埋場能夠充分利用土地資源，減少耕地的占用，極大的節(jié)約了土地成本。

1 垃圾壩分類和優(yōu)勢

一般地，垃圾壩根據(jù)壩體結(jié)構(gòu)的不同，可分為漿砌石壩、混凝土壩、碾壓式土石壩三大類，其中碾壓式土石壩的應(yīng)用更為廣泛，究其原因主要是：節(jié)約運輸成本，操作過程主要是就地取材，可以運用原有的清庫土石進行搭建；山區(qū)土地基地較好，簡單清理壩下覆土層，就可以直接接觸到巖石層或持力層，能夠較好的幫助穩(wěn)固壩體結(jié)構(gòu)；施工操作過程簡單，節(jié)省人力物力，施工過程主要是取土、轉(zhuǎn)運和碾壓，較其他工程相比耗時更短；節(jié)約工程資金，由于土石壩建造過程應(yīng)用就地取材手法，極大的減少了運輸工作帶來人力物力的消耗，節(jié)約了造價成本。

壩體建造工作質(zhì)量決定垃圾處理工作是否完善，在實際施工工作中，要求操作人員嚴格遵守土石壩施工標準，不同壩體結(jié)構(gòu)各不相同，填埋場最容易出現(xiàn)滲水問題，應(yīng)加以重視，正常壩體防滲系數(shù)為≤-7√10cm/s，很難達到要求，故一般采用加鋪水平防滲層的方法防止?jié)B瀝液擊穿壩體。

2 土石壩建造工程分析

2.1 設(shè)計

在山地型垃圾衛(wèi)生填埋場中的土石壩結(jié)構(gòu)設(shè)計中，涉及范圍廣，其中包括土石壩的壩體結(jié)構(gòu)，壩基選擇以及建筑材料等，總體而言，對于土石壩的結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)做好結(jié)構(gòu)設(shè)計工作[2]。

2.1.1 壩體高度

設(shè)計應(yīng)根據(jù)填埋場的庫容從而確定壩體本身的高度，但并不是說庫容越大的填埋場就要把壩體做得越大越高。壩體的高度應(yīng)依據(jù)現(xiàn)場情況，科學合理的對壩體高度進行設(shè)計。但在某些特定的情況之下，壩體的高度對應(yīng)著一定的庫容，也就是說，當庫容確定壩體高度之后，若壩體增高，填埋場的庫容反而會出現(xiàn)下降的情況。所以，就實際來說，低壩的高度一般宜為30m以下。

2.1.2 壩坡

壩坡的確定通過以下兩種方式而定：第一是壩坡的確定需要基于初步情況，再進行擬定坡度，在穩(wěn)定計算之后，科學的確定壩坡。第二就是要將實踐經(jīng)驗作為依據(jù)。根據(jù)實際來說，一般土石壩的坡度都為1∶2[3]。而對于填埋場內(nèi)的臨時性的土壩坡度可以適當?shù)脑黾?。在壩坡的設(shè)計中，每隔7～10m高都應(yīng)該設(shè)置一條寬不小于2.5m的馬道，并且在填埋場內(nèi)邊坡每隔一定的高度都需要設(shè)置土工膜錨固平臺，使之與馬道協(xié)調(diào)設(shè)置，其功能基本相同。

2.1.3 壩頂?shù)臉?gòu)造

在一般情況下，根據(jù)填埋場的特性來說，土石壩需要用作運輸用途。因此，在進行壩頂?shù)慕Y(jié)構(gòu)設(shè)計時，應(yīng)能夠適應(yīng)多種用途，并且能滿足機械作業(yè)與施工的要求。因土石壩的多用途性，其坡頂?shù)膶挾葢?yīng)設(shè)置在5m以上。在進行壩體施工時，只能對其進行部分的施工作業(yè)，如若采用剛性材料，路面與壩體將不能形變一致，所以在設(shè)計壩頂時所使用的材料應(yīng)使用柔性材料，并且材料可防止雨水的侵蝕。

2.2 材料的選擇

在進行使用材料的選擇時，必須嚴格依照工藝與技術(shù)標準要求，另外，在確定使用材料之前，必須進行土工試驗并調(diào)查土石料。因為壩體的特殊性，所以在選擇材料時，應(yīng)選擇強度大，物理力學性能好，并且具有較強的抗風化能力，能夠在長時間使用中保證其穩(wěn)定性的材料。

2.3 壩基的選擇

壩基的選擇應(yīng)該視現(xiàn)場的實際情況而定，既可以在土基之上建設(shè)，也可以在巖基之上。與其他的土石壩相比而言，填埋場的土石壩建設(shè)中某些指標的要求相對較低，并且對于壩基的強度以及形變要求等方面，其標準要求會降低。通過實踐總結(jié)，土石壩竣工之后，壩體會有一定程度的下降，其下降程度應(yīng)符合要求標準，在通常情況下，竣工完成之后的壩體下降程度應(yīng)小于等于壩體高度的1%，才能符合標準并視為正常下降程度。

2.4 岸坡與土石壩的連接

在岸坡的施工中，需要將岸坡的表土與覆土去除，并且將岸坡的表層土進行夯實。軟巖石一旦失水，就很容易分化變質(zhì)，對于軟巖石來說，在開挖時應(yīng)預(yù)留出一層保護層，在填筑時，應(yīng)該一邊開挖一邊回填，也可選擇在開挖之后進行噴漿防護。土石壩與岸坡之間會自然形成溝渠，此時就應(yīng)該在其間設(shè)置排水溝，以防止雨水的沖刷。

2.5 壩體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定計算

土石壩穩(wěn)定計算主要是壩體穩(wěn)定計算、施工前期穩(wěn)定計算、堆體穩(wěn)定計算和變形穩(wěn)定計算四大類，對于前三種通常采用條分法進行計算。變形計算采用分層計算方法，根據(jù)壓縮儀測量e-p曲線，對于防滲問題一般采用糙面HDPE膜，用毛面附著與壩體，保持其穩(wěn)定性[4]。

3 結(jié)語

綜上所述，要想實現(xiàn)生態(tài)文明建設(shè)，就要緊抓各個方面，從源頭治理。山地型垃圾填埋場的土石壩設(shè)計工作操作便捷，具有相當強的實用性，能夠就地取材，節(jié)約運輸成本，在經(jīng)濟技術(shù)環(huán)節(jié)都具有更高的應(yīng)用優(yōu)勢。在實際施工工作中，為了保證壩體穩(wěn)定性與安全性，應(yīng)依據(jù)嚴格的行業(yè)施工標準進行作業(yè)，設(shè)計過程注意壩體高度在30m之下、壩坡的選擇問題、坡頂構(gòu)造寬度、材料是否能抵擋雨水侵蝕、壩基選擇問題、坡岸和土石壩連接是否合理和穩(wěn)定性計算問題，加強各個環(huán)節(jié)的管理工作，保證山地型垃圾填埋場土石壩建設(shè)工作的順利進行。

參考文獻

[1] 聶鴻博，張林，董建華，胡成秋.復(fù)雜地基上Hardfill壩與重力壩破壞模式及穩(wěn)定性對比分析[J].水電能源科學，2015，33（4）：76-80.

[2] 李喜.如何從垃圾遍地舊農(nóng)村到園林建設(shè)新農(nóng)村——淺論廣東省山區(qū)農(nóng)村新農(nóng)村建設(shè)[J].環(huán)境，2013（S1）.

[3] 衣士清.山區(qū)小城鎮(zhèn)生活垃圾衛(wèi)生填埋場項目咨詢評估應(yīng)注意的若干問題[J].中國工程咨詢，2014（4）：61-63.