贵州垃圾填埋场垃圾坝设计理论和方法探究

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1、贵州垃圾填埋场垃圾坝设计理论和方法探究　　摘要：垃圾坝建设是垃圾填埋场建设的核心工程之一，垃圾坝结构形式与水坝和重力式挡土墙均有所相似，但受力状态又有很大区别。目前垃圾坝的设计还没有比较统一的标准规范可以执行。现结合近几年工作经验，对于垃圾填埋场中的垃圾坝的结构设计原则，计算公式的采用，设计参数的选取，以及计算中应考虑的一些问题提出了一些观点和看法。关键词：垃圾填埋场垃圾坝结构计算贵州中图分类号：S611文献标识码：A文章编号：1贵州垃圾卫生填埋场设计的主要特点1.1贵州地形地貌特点13贵州高原起伏较

2、大，山脉较多，海拔在1000—1500米之间。贵州高原位于多雨的季风区，雨量充足。由于多雨，高原上的河流水量大，许多河流长期切割地面，形成许多又深又陡的峡谷。贵州高原的地貌可以大致分为三级地形面：山原、盆地和峡谷。高原上最高的一级是山原，以贵州西部最明显。高原面因长期受河流切割而呈山原形态。在这个高原面下，分布着一些盆地（坝子），最大的是贵阳盆地，是高原上的主要农耕地带。根据贵州地形情况，垃圾填埋场的建设与平原地区有比较大的差别，一般是采取在山谷处填埋。1.2贵州垃圾卫生填埋场选址特点结合贵州地形地貌

3、特点，填埋场一般选择在沟谷地形，沟的中部大，开口小，容积大使用年限长，以簸箕形为宜；地形坡度平缓，且向出口边微倾，以利于垃圾渗沥液排出；避开河谷阶地冲积物松散层和岩溶发育区，防止污染地下水，以免防渗处理费用过高。垃圾卫生填埋场选址的主要原则：（1）可利用的库容大、使用年限长，使用年限宜在10年以上；特殊情况下，不应低于8年。（2）充分利用天然的洼地、沟壑、峡谷以及废坑等，可用的覆盖土量丰富，覆土取土距离较近。（3）交通方便，垃圾运输距离较短。（4）工程地质和水文地质条件良好。（5）远离居住区和水源地，

4、在当地夏季主导风向的下方，不会引起群众的不满，不会造成不良的社会影响。1.3垃圾坝设计理论及应用情况13垃圾处理设施建设是污染减排工作的重要组成部分,加快城镇垃圾填埋场建设进度，切实推进污染减排工作，是实现我省节能减排任务的迫切需要，事关全省经济社会发展全局和广大人民群众的切身利益。笔者近几年参与设计的垃圾填埋场已达到二十余座（坝体最低8m，最高达到22m），已建成投入使用的有近二十座。由于城市垃圾卫生填埋引入国内仅30几年的时间，在全国范围内大规模普遍实施垃圾卫生填埋的时间更是短暂。虽然近几年对于垃

5、圾填埋场的设计规范和规程的制定工作在逐步展开完善，但是对于其中某些特定的构筑物如垃圾坝的设计还没有比较统一的标准规范可以执行。目前各地对于垃圾坝的设计均是参照现行的水工结构规范，民用建筑结构规范以及相关的行业规范中的一种或几种综合考虑来进行设计的。对于垃圾坝的结构设计中关于垃圾坝结构设计年限确定、安全等级的确定、安全系数的取值、结构计算的一些关键系数的取值等，以及在施工过程中所遇到的一些问题的解决有一些设计经验、观点及体会，在此作一个总结。对于这些参数比较切合实际的取值，在贵州有一定工程实践经验，但未

6、得到相关专业部门的认证，在今后还需要国内相关的研究部门在通过一系列的试验来给出不同垃圾土的物理力学参数，以供设计部门设计时参考取值。13贵州各地石料均较为丰富，浆砌石挡墙及相关砌石坝体的建设积累了丰富的经验，因此浆砌石坝的建设较适宜，目前已得到广泛使用。本文结合目前加筋土技术在加筋土挡墙、土工格栅软土路基上的应用等，对土工格栅修筑垃圾坝的建设作可能性分析；土工格栅土坝具有投资省、工期短、施工方便等优点。2垃圾坝力学分析及参数2.1垃圾坝力学分析垃圾坝由于其特殊性，除了在几何体型上与一般的水利工程的水坝

7、相似以外，也和重力式挡土墙受力状态有很大相似性；但其使用功能，受力特性等许多方面都与之不相同。因此在确定垃圾坝的结构计算时是将其划入水工建筑物还是划入一般工程中的挡土墙，这是我们在选择计算方法前必须解决的问题。垃圾坝受力在垃圾堆体堆放前后作用力有所不一。垃圾坝修建完成至堆放垃圾前只受到结构自重力及附加重力、垃圾坝收缩及徐变作用力、基础作用变位力等；随着垃圾堆放至封场，逐渐增加垃圾堆体重力、垃圾堆体侧压力、渗滤液及水的浮力。垃圾堆放一定时间后，产生渗滤液，按照设计要求理想状态渗滤液及雨水将直接由各自的导

8、排管排至渗滤液处理站和场区外截水沟。从安全角度考虑，设计时务必得考虑渗滤液产生量较大时、雨季永久性截洪沟不能有效排出时垃圾坝内侧水位上升的情况进行稳定性验算。结合该受力特点，垃圾坝受力状态与浸水地区重力式挡土墙受力状态比较一致，只是垃圾堆体与土相关参数不一致。2.2垃圾坝设计参数的确定13（1）垃圾坝设计年限的确定根据《生活垃圾卫生填埋处理工程项目建设标准》（建标124-2009），填埋场的合理使用年限，应在10年以上，特殊情况下可不低于8年。在填埋场关