和县生活垃圾卫生填埋场项目可行性研究报告(设计方案)(编辑修改稿)

和县生活垃圾卫生填埋场项目可行性研究报告(设计方案)(编辑修改稿)内容摘要：

防渗作出了比较详细的界定 XX 系统的要求，但是对于垂直防渗，仅在水利等行业上有着比较完善的规定，所以从技术可靠性的角度来看，采用水平防渗系统有着更积极的意义。 所以，本工程的防渗方式确定为人工水平防渗。 另外，由于本工程的基岩具有透水性，故在本工程中不宜采用垂直防渗技术，为了考虑地下水对本工程的影响，需考虑地下水导排系统。 水平防渗系统 根据渗沥液收集系统、防渗系统 XX 保护层 、过滤层的不同组合，设计采用标准的高低，填埋场的衬层系统有不同的结构，如单层衬层系统、复合衬层系统、第 7 章 卫生填埋区工程 和县生活垃圾卫生填埋场项目可行性研究报告 和县生活垃圾卫生填埋场项目可行性研究报告 双层衬层系统 XX 多层衬层系统等，一般 地 来讲，国内 常用的是单层衬层系统、复合衬层系统、双层衬层系统。 (1) 单层衬层系统 单层衬层系统有一个防渗层，其上是渗沥液收集系统 XX 保护层。 必要时其下有一个地下水收集系统 XX 一个保护层。 这种类型的衬层系统只能用在地下水贫乏地区，其构成的主要防渗结构为厚度不小于 2m 的粘土（渗透系数小于1107cm/s），或者粘土（渗透系数不大于 1105cm/s） +1 层 HDPE 膜。 (2) 复合衬层系统 复合衬层系统的防渗层是复合防渗层。 复合防渗层是由两种防渗材料相帖而形成的防渗层。 它们相互紧密地排列，提供综合防渗功能。 比较典型复合结构是，上层为柔性膜，其下为渗透性低的粘土矿物层。 与单层衬层系统相似，复合防渗层的上方为渗沥液收集系统，下方为地下水收集系统。 通常所见的复合衬层系统一般为 1m厚粘土（渗透系数小于 1107cm/s） +1层 HDPE 膜，或者相当于粘土的材料（如钠基膨润土垫） +1 层 HDPE 膜。 图 71 填埋场基础衬层系统 ——单层衬层 (3) 双层衬层系统 双 层衬层系统包含两层防渗层，两层之间是排水层，以控制 XX 收集防渗层之间的液体或气体。 同样地，衬层上方为渗沥液收集系统，下方可有地下水收集系统。 透过上部防渗层的渗沥液或者气体受到下部防渗层的阻挡而在中间的导流层中得到控制 XX 收集。 在这一点上它优于单层衬层系统，但从施工 XX 衬层的坚固性等方面上看，如果施工质量得不到保证，它一般不如复合衬层系统。 城市垃圾 保护层 排水材料 管道 排水层 粘土 H D P E 膜 第 7 章 卫生填埋区工程 和县生活垃圾卫生填埋场项目可行性研究报告 和县生活垃圾卫生填埋场项目可行性研究报告 图 42 填埋场基础衬层系统 ——双层衬层 图 72 填埋场基础衬层系统 ——双层衬层 人工防渗结构 水平防渗的衬层系统通常从垃圾底部向下可依次包括 : (1) 过 滤层 过滤层的作用是保护渗沥液排水层，防止垃圾及其他物质在排水层中积聚，造成排水系统堵塞，使排水系统效率降低或失效。 (2) 排水层（包括渗沥液收集系统） 排水层的作用是及时将被阻隔（收集） 的渗沥液排出，减少水头，减轻对防渗层的压力，减少渗沥液的外渗可能性。 (3) 防渗保护层 保护层的功能是防止防渗层受到外界影响而被破坏，如石料或垃圾对其上表面的刺穿，应力集中造成的膜破损，或者粘土等矿物质受侵蚀等。 (4) 防渗层等 防渗层的功能是通过铺设渗透性低的材料来防止渗沥液迁移到填埋区外部去，同时也可以防止外部的地 下水进入填埋区内部。 防 图 7 3 填埋场基础衬层系统 —— 复合衬层 城市垃圾 保护层 排水材料 管道 排水层 粘土 H D P E 膜 保护层 过滤层 城市垃圾 上部排水层 下部排水层 复合衬层下垫粘土层 管道 上部防渗层 （ HDPE ） 下部防渗层 （ HDPE ） 排水材料 底土 第 7 章 卫生填埋区工程 和县生活垃圾卫生填埋场项目可行性研究报告 和县生活垃圾卫生填埋场项目可行性研究报告 渗材料主要有天然粘土矿物 XX 人工合成材料以及天然与有机复合材料。 根据以上几种功能及其不同方式的组合，水平防渗的衬层系统可以分为单层衬层系统、双层衬层系统等，而单层衬层系统又包括单层复合衬层系统。 单层防渗及单层复合防渗结构的层次（从上至下）为：渗沥液收集导排系统、防渗层（含防渗材料及保护材料）、基础层、地下水收集导排系统。 单层衬层系统只有一个防渗层，防渗膜上面是保护层 XX 排水层，有时也在下面设下垫层 XX 地下水收集系统。 单层复合衬层系统是用两种防渗材料贴在一起构成一个防渗层，常用的 是柔性膜与粘土合在一起，其他层的设置与单层衬层系统基本相同。 渗沥液收集导排系统土工布HD PE 膜压实土壤防渗层基础层地下水收集导排系统GCL地下水收集导排系统基础层压实土壤防渗层HDP E膜土工布渗沥液收集导排系统 地下水收集导排系统基础层压实土壤保护层HDPE膜土工布渗沥液收集导排系统渗沥液收集导排系统基础层地下水收集导排系统压实土壤防渗层 双层防渗结构的层次（从上至下）为渗沥液收集导排系统、主防渗层（含防渗材料及保护材料）、渗漏检测层、次防渗层（含防渗材料及保护材料）、基础层、地下水收集导排系统。 双层衬层系统包含两层防渗层，两层之间是排水层，以导排各层防渗层之间的液体 XX 气体，此外，上层防渗膜上面是保护层 XX 排水层，下层防渗膜的下面可以设置地下水收集系统。 第 7 章 卫生填埋区工程 和县生活垃圾卫生填埋场项目可行性研究报告 和县生活垃圾卫生填埋场项目可行性研究报告 地下水收集导排系统基础层压实土壤HDPE 膜土工布渗沥液收集导排系统土工布渗漏检测层土工布HDPE 膜 （ 1）构造方式选择 为保证土工膜达到较好的防渗效果，有以下三种方式供选择： 方案一：采用单层土工膜 衬垫，当土工膜材料 XX 施工质量 “一般 ”时，其破损情况参照有关资料可以用每 4000m2 有 1 个 1cm2 的小孔来衡量，则其渗透率用伯努利方程计算： 工况一：单层土工膜，以下为高透水层 当为单层的土工膜，土工膜以下是透水材料时，此时渗漏量为Q=Cba(2gh)=**（ *） =104m3/s，即为 Q=103m3/m2d 工况二：单层土工膜，以下为低渗透层 当土工膜下是粘土层，忽略厚度时， 粘土 低渗透层渗透系数 (m/s)为1109m/s 则有： Q= =（ ） （ 1109） =109m3/s 即为 Q=104m3/ d = 107m3/m2d 当接触不好的时候，此时 Q= =（ ） （ 1109） =108m3/s 即为 Q=103m3/ d= 107m3/ m2d 方案二：采用单层复合材料 工况三： 单层土 工膜，以下为低渗透层，高度有限 当单层土工膜下面是粘土垫层时，水头按照 ，粘土 低渗透层渗透系数 (m/s)为 1109m/s 考虑，厚度按照两 2m考虑，则计算其渗透量为： 第 7 章 卫生填埋区工程 和县生活垃圾卫生填埋场项目可行性研究报告 和县生活垃圾卫生填埋场项目可行性研究报告 则当接触好时， Q=109m3/s=107m3/m2d 接触不好时， Q=108m3/s=107m3/m2d 工况四： 单层土工膜，以下为低渗透层替代材料 当单层土工膜下面是粘土垫层替代材料时，水头按照 ，土工膜下设置 GCL（钠基膨润土垫）一层， GCL 的设置，使得破损处的渗沥液由面扩散变成了点扩散，使相同情况下土工膜的渗透量降低。 而且膜下膨润土的防渗系数达到 1011m/s，可进一步阻挡渗沥液下渗。 下垫膨润土按防渗系数 51011m/s 计： Q= =（ ） （ 51011） =1010m3/s 即为 Q=105m3/ d = 108m3/m2d 当接触不好的时候，此时 Q= =（ ） （ 51011） =109m3/s 即为 Q=104m3/ d= 108m3/ m2d 很显然，工况一不作为本工程的推荐方案。 工况二 /三在 HDPE 土工膜下面存在不同厚度的粘土层，但根据拟建场址岩土地质报告，在填埋区底部存 在符合标准的粘土 相对较小 ，在附近也没有满足渗透系数的粘土（或者所发生的工程费用巨大），所以工况四下的防渗结构优于工况一 /二 /三下的防渗系统。 而 单层复合防渗（ GCL+HDPE 膜）从一定程度上能够起到互补作用，在防渗方面有很好的互补作用，其优于其他方案，所以将其作为本工程的推荐防渗结构方案，但是应注意： (1) 施工时，特别是铺设碎石导流层时候，各种施工机，人为的对底部防渗层造成的破坏，是导致防渗层破损主要的因素； (2) 另外，防渗材料本身，如 HDPE 焊逢以及 GCL 的自然搭接方式等。 随着填埋时间的不断增加，局 部会发生脱落等现象，导致防渗层的破坏，所以一定要注意施工质量。 水平防渗系统设计 库区底部防渗设计 库区底部防渗系统组成结构从上到下依次为： (1) 150g/m2 黑色轻质有纺土工布过滤层 (2) 300 厚碎石导流层（渗沥液收集系统位于其中） 第 7 章 卫生填埋区工程 和县生活垃圾卫生填埋场项目可行性研究报告 和县生活垃圾卫生填埋场项目可行性研究报告 (3) 200 厚粗砂保护层 (4) 600g/m2 无纺土工布保护层 (5) 2mm厚 HDPE 膜 (6) 6mmGCL 钠基膨润土垫 (7) 整平后库区基底 库区边坡防渗设计 防渗系统组成结构从上到下依次为： (1) 防渗保护层（分阶段铺设的编织袋装土等） (2) 600g/m2 无纺土工布保护层 (3) 2mm厚 HDPE 膜 (4) 6mmGCL 钠基膨润土垫 (5) 修整的边坡 地下水导排系统 根据场地挖深方案，场地整平标高最低处低于地下水水位必须考虑对填埋库区底部可能存在的地下水进行导排。 地下水导排系统位于防渗层下主要是由地下水导排减压层，地下水导排主盲沟 XX 地下水导排支盲沟构成。 地下水导排主盲沟 地下水导排主盲沟位于地下水导排层中，断面采用矩形断面，最大断面尺寸为下底宽 1000mm，深 800mm，先在盲沟内敷设反滤 200g/m2 土工布，然后再敷设 DN250 的 HDPE 穿孔花管，最后回填级配碎石至地下水导排盲沟沟顶 (盲沟由土工布包裹 )，盲沟采用 200g/m2 织质土工布包裹。 地下水导排支盲沟 充填碎石后再在沿主盲沟纵线上，依照场地整平实际地形情况，间隔 30 米，敷设地下水导排支盲沟，地下水导排支盲沟中填充碎石，支盲沟断面形式为矩形，断面尺寸 800900mm。 其他 对于场底及边坡可能存在的大量地下水及涌出泉水采取排水措施，增加排水碎石盲沟及排水支管。 第 7 章 卫生填埋区工程 和县生活垃圾卫生填埋场项目可行性研究报告 和县生活垃圾卫生填埋场项目可行性研究报告 渗沥液导排系统 本渗沥液导排系统是由导流层、各种导渗盲沟 XX 导气石笼等共同组成。 渗沥液导排系统的设计是 XX 雨污分流结合在一 起的。 渗沥液导流层 在保护层上铺设平均 300mm厚的卵（碎）石层，粒径 1632mm。 渗沥液导渗盲沟 渗沥液导渗盲沟有三种分别为主盲沟、支盲沟 XX 次盲沟。 主盲沟负责渗沥液的最终排放，将渗沥液从场区内导出库区外。 为了便于渗沥液收集 XX排放，在各区分别设置主盲沟，其中铺设直径为 DN350mm 的 HDPE穿孔花管，由导流层形成盲沟断面，并用 200g/m2 织质土工布包裹。 在每个区均设计导渗主盲沟，各区主盲沟将收集的渗沥液导排到库区外的调节池。 本工程渗沥液导排可实现重力流导排。 导渗支盲沟也位于填埋区底部，沿 场底两侧坡向主盲沟，同侧支盲沟之间的距离为 40m。 在支盲沟中铺设直径为 250mm 的 HDPE 穿孔花管，其坡向主盲沟的坡度不小于 2%。 并用并用 200g/m2 织质土工布包裹。 次盲沟是在填埋的过程中形成的，随着填埋高度的增加，当填埋高程每达到相对 ，铺设 300mm厚的卵石，宽 500mm，位于导气石笼之间，用作导渗 XX 导气通道。 导气石笼导渗 填埋区底部主盲沟 XX 支盲沟的相交位置即为导气石笼的布设点，填埋过程中的次盲沟除位于支盲沟的垂直上方外，也以不小于 2%的坡度坡向随着填埋高度增加而不断增高的导 气石笼。 生活垃圾所产生的渗沥液被次盲沟 XX 支盲沟导向导气石笼，然后在导气石笼的作用下逐渐下渗汇集到主盲沟，最后完成渗沥液的导排工作。 场区排水工程 场区排水的作用是在填埋场使用过程中。