某垃圾填埋场垃圾坝结构设计

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1、2012年10月匪村宙豢晦规划与设计【文章编号】1673一0038(2012)29—0019一04某垃圾填埋场垃圾坝结构设计曹阳(重庆源道建筑规划设计有限公司)摘要：本文介绍了在山谷垃圾填埋场垃圾坝在选型，计算，构造方面的过程、方法与特点，可供同类设计时参考。关键词：垃圾填埋；垃圾坝；浆砌石坝；抗滑稳定l前言某垃圾填埋场工程是由国家投资处理三峡库区环境保护的环保工程之一，该工程本人有幸参与可研阶段、初设阶段及施工阶段结构设计全过程，其中，垃圾坝为该工程主体构筑物之一，到目前为止，对垃圾坝结构设计尚没有专业性的规程、规范可依，各地对于垃圾坝的设计均是参照水工设计规范及相关行

2、业规范的一种或几种综合考虑来设计。本人近几年参与了近10余座垃圾坝施工图设计(包括部分可研、初设)，有一些体会和看法与大家探讨。2工程概况该生活垃圾处理场工程包括主体工程和辅助工程两部分。主体工程有填埋区垃圾坝、调节池、高水位池、场内道路、渗滤液收集系统、沼气导排和处理系统、永久截洪沟；辅助工程有综合办公楼、机修车间、地磅房、大门、门岗、场区公路、绿化带、围墙、供水供电及通讯设施等；垃圾坝坝顶高程420．Om，坝轴线长97m左右，坝顶宽5m，最大坝高22m。3结构选型垃圾坝是介于挡土墙和挡水坝之间的一种特种构筑物，与两者在几何体型上，受力特性及使用功能上既有相同处也有不同

3、处。设计中参考了《混凝土重力坝设计规范》、《浆砌石坝设计规范》，按以上规范划分，当坝高H<30m属于低坝。地、县级城市的填埋场的垃圾坝坝高，通常是在10～20m之间，是低坝中的矮坝，“规范”要求可适当放宽。挡水坝通常是建造在河道上，阻挡物是水体，在洪水期，通过溢流坝泄洪。在高水头作用下，坝体(土、石坝)、坝基可能会发生渗流，结构设计上除满足本身水压力(包括静水压力，动水压力)外，还须采取可靠的防渗措施。从重要性和安全性要求上挡水坝远高于垃圾坝。挡土墙是支承填土或土体边坡，防止土体及边坡失稳的一种构筑物，其工程应用更广泛。墙面上设置有泄水孔，以减少侧压力。垃圾坝通常为天然山

4、体合围形成的垃圾填埋场在山谷冲沟处设置的阻挡垃圾填埋物的坝体，同时将垃圾产生的渗沥液以及截洪沟范围的降雨集中引到坝后调节池进行处理，达标排放，避免对下游区域及受纳水体造成二次污染。垃圾坝除考虑填埋物的侧压力外还须考虑可能渗滤液排泄不畅导致的水压力。垃圾坝可采用碾压土坝、混凝土重力坝，钢筋混凝土坝以及浆砌块石(条石)重力坝等结构形式。但考虑节约投资，在地基承载力较好，建设场地富余的情况下，一般就地取材，采用浆砌块石(条石)重力坝或者碾压土坝。本工程垃圾坝采用碾压堆土坝和浆砌块石坝在结构安全上均可行，采甩堆土坝工程费用垅浆砌块石坝较低，但在现有垃圾坝位置不变的情况下将使库容减

5、少约2．5万方，坝前调节池无法布置，增大征地面积，综合考虑以上因素，本工程不再考虑碾压堆土坝，垃圾坝最终选用浆砌块石坝，在结构上，技术经济上均较合理。垃圾坝外表面仅作原浆勾缝，不再作其他装饰处理。4结构计算前面已经提到，垃圾坝结构设计尚没有专业性的规程、规范可依，本工程垃圾坝为浆砌块石坝，结构计算参考水工规范《浆砌石坝设计规范》SL25—2006。一般重力坝上下游可分别采用一个或几个坡度，上游坡度可采用1：O～1：0．3，下游坡度可采用1：O．5。1：0．8，本工程垃圾坝上游坡度采用l：0．3，下游坡度采用l：O．5，坝体计算主要考虑坝体抗滑稳定计算，坝体应力计算，需要注

6、意的的是坝体抗滑稳定计算必须考虑以下三种情况：(1)沿垫层混凝土与基岩接触面滑动。(2)沿浆砌石体与垫层混凝土接触面滑动。(3)沿浆砌石体之间滑动。坝体应力计算对于中低坝可只计算边缘应力。坝体抗滑稳定计算规范提供两个计算公式，其相应参数可根据地质勘察报告取得计算公式(1)：Kl-∑∞W+c】A)／∑PK2=∑(fjW)／∑P(1)规划与设计建朔国蓑晦2012年10月式中：K．——抗剪断计算的抗滑稳定安全系数；f；——滑动面上抗剪断摩擦系数；c．——滑动面上的抗剪断凝聚力；A——滑动截面积；w——作用与计算截面以上坝体的全部荷载对滑动平面的法向分值；∑卜作用与计算截面以上坝

7、体的全部荷载对滑动平面的切向分值；K厂抗剪断计算的抗滑稳定安全系数；卜滑动面上的抗剪摩擦系数。表1抗滑稳定安全系数安全系数采用公式荷载组合2、3级坝基本3．0K；公式一12．50特殊22_30基本1．05K2公式二11．O特殊21．0本工程计算公式采用公式(1)。荷载及其组合：作用在浆砌石坝上的荷载，按其作用情况分为基本荷载和特殊荷载两类。基本荷载包括：(1)坝体及坝体上永久设备自重；(2)坝体上游面水压力，垃圾堆载侧压力。特殊荷载包括：(1)地震荷载；(2)校核洪水位的水压力；(3)其他出现机会较少的荷载。坝还应计扬压力和动