李凱江　陳淑強　劉震

摘要：城市生活垃圾處理是當(dāng)前環(huán)境巖土工程研究的重點，根據(jù)某城市生活垃圾處理填埋場的工程地質(zhì)條件，評價了填埋場區(qū)巖土的力學(xué)性質(zhì)及腐蝕性等，對主要工程地質(zhì)問題進行了分析及建議。

關(guān)鍵詞：垃圾填埋場巖土工程評價

中圖分類號：X3 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2012）08（b）-0073-01

某城市生活垃圾處理項目設(shè)計規(guī)模為近期2020年生活垃圾處理規(guī)模為520t/d，有效庫容223.6萬m3。擬建生活垃圾衛(wèi)生填埋場占地面積為25.0萬m2，管理站區(qū)占地面積1.3萬平方米，使用年限約為10年，主要建設(shè)內(nèi)容：生活垃圾填埋場，生活垃圾收集、清運系統(tǒng)以及生活垃圾處理設(shè)施。

1場地工程地質(zhì)條件

1.1 場地地形地貌

場地地貌類型屬山前沖洪扇的中下游，位置為山前粗顆粒沖洪積扇向細土平原過渡帶，地勢北高南低，地表生長有稀疏的紅柳、梭梭等耐旱植被，地形較平坦。

1.2 地層巖性構(gòu)成

根據(jù)勘察結(jié)果，場地土主要由第四紀覆蓋層構(gòu)成。

①粉質(zhì)粘土：黃褐、灰褐色，擬建場地均有分布，層厚0.5～4.6m，硬塑-堅硬。②細砂：青灰、黃褐色，擬建場地均有分布，埋深0.5～4.6m，層厚0.5～4.9m，中密，稍濕。③粉質(zhì)粘土：黃褐、灰褐色，整個場地大部分有分布，埋深1.4～3.2m，層厚0.5～3.2m，可塑-硬塑。④細砂：青灰、黃褐色，擬建場地大部分有分布，埋深2.8～6.1m，層厚0.9～4.9m，中密，稍濕。⑤粉質(zhì)粘土：黃褐、灰褐色，整個場地大部分有分布，埋深4.7～9.1m，最大揭露厚度25.5m，軟塑-可塑。

勘探深度內(nèi)未揭露地下水，可不考慮地下水對本工程的影響。

1.3 地震效應(yīng)

場地覆蓋層厚度大于50m，根據(jù)波速測試結(jié)果，等效剪切波速172.9m/s～191.9m/s，由此判定，擬建場地屬中軟場地土，Ⅲ類建筑場地，屬抗震一般地段；抗震設(shè)防烈度Ⅶ度，設(shè)計基本地震加速度為0.10g，抗震設(shè)計分組為第三組。

1.4 場地土液化判別

勘察在最大勘探深度30.6m范圍內(nèi)見地下水，由初判條件dw>d0+db-3成立，可不考慮液化影響。

2巖土工程分析及評價

2.1 場地穩(wěn)定性評價

擬建場地內(nèi)無不良地質(zhì)作用，場地屬山前沖洪積平原，地形平坦，場地第四系覆蓋層較厚，無軟弱地基，場地穩(wěn)定性一般，屬可進行建設(shè)的一般場地。

2.2 巖土工程力學(xué)性能評價

①粉質(zhì)粘土：場地內(nèi)均有分布，標準貫入擊數(shù)在15～26擊之間，中密；壓縮系數(shù)在0.18～0.6之間，平均值0.34，具中壓縮性，力學(xué)性質(zhì)較好，可作為建筑物基礎(chǔ)持力層。但該層上部0.0～2.0m范圍內(nèi)包含有較多植物根系，在基槽開挖時應(yīng)挖除。②細砂：場地內(nèi)均有分布，層位穩(wěn)定，標準貫入擊數(shù)在15～26擊之間，力學(xué)性質(zhì)較好，可作為建筑物持力層。③粉質(zhì)粘土：場地內(nèi)大部分有分布，標準貫入擊數(shù)在16～28擊之間，壓縮系數(shù)在0.11～0.73之間，平均值0.27，具中壓縮性，力學(xué)性質(zhì)較好，可作為建筑物基礎(chǔ)持力層或下臥層。④細砂：場地內(nèi)大部分有分布，層位較穩(wěn)定，標準貫入擊數(shù)在16～28擊之間，中密；力學(xué)性質(zhì)較好，可作為建筑物持力層或下臥層。⑤粉質(zhì)粘土：場地內(nèi)均有分布，標準貫入擊數(shù)在11～18擊之間，壓縮系數(shù)在0.11～39之間，平均值0.24，具中壓縮性，力學(xué)性質(zhì)一般，可作為建筑物基礎(chǔ)下臥層。

2.3 場地均勻性評價

擬建場地地基土主要由①粉質(zhì)粘土、②細砂、③粉質(zhì)粘土、④細砂、⑤粉質(zhì)粘土構(gòu)成，地層埋深變化小，構(gòu)成均勻地基。

2.4 場地土含鹽量評價

根據(jù)土化學(xué)分析結(jié)果，成果分析與選用按Grubbs法進行含棄，置信水平0.95。

在0～3.0m范圍之內(nèi)，土中易溶鹽含量在0.142%～1.317%之間，平均為0.661%，高于界限值0.3%，為弱氯、亞氯中鹽漬土。

根據(jù)土化學(xué)分析，土中Na2SO4含量0.00～0.343%之間，均小于1%，不具備鹽脹性，場地土上部地層主要由①粉質(zhì)粘土、②細砂、③粉質(zhì)粘土構(gòu)成，根據(jù)當(dāng)?shù)亟ㄖ?jīng)驗不具備溶陷性。

2.5 場地土腐蝕性評價

根據(jù)場地巖土條件，擬建場地環(huán)境類別為Ⅲ類。

根據(jù)據(jù)土化學(xué)分析成果，在0.0～3.0m范圍之內(nèi)，土中SO42-含量在19～3540mg/kg之間，平均為1810mg/kg，對混凝土結(jié)構(gòu)具弱腐蝕性，土中CL-含量在532～5619mg/kg之間，平均為2341mg/kg，對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋具中等腐蝕性。

根據(jù)擬建場地地層電阻率測試報告，場地內(nèi)視電阻率0.6～56Ω·m之間，判斷場地土對鋼結(jié)構(gòu)具微腐蝕性。

綜合評定場地土對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)具中等腐蝕性。

3地基基礎(chǔ)處理方案及建議

3.1 垃圾填埋場及管理站區(qū)

（1）垃圾填埋場。

填埋場土層較簡單，根據(jù)填埋場的地基基礎(chǔ)埋深及荷載要求，基礎(chǔ)持力層可選②細砂、③粉質(zhì)粘土、④細砂、⑤粉質(zhì)粘土。

（2）管理站區(qū)。

根據(jù)管理區(qū)內(nèi)擬建建筑物的性質(zhì)，結(jié)合巖土工程條件，可選用②細砂、③粉質(zhì)粘土、④細砂、⑤粉質(zhì)粘土作為基礎(chǔ)持力層。根據(jù)擬建建筑物基礎(chǔ)預(yù)計埋深，建議采用淺基礎(chǔ)，基礎(chǔ)形式可選用獨立柱基、條形基礎(chǔ)或建筑結(jié)構(gòu)許可的其它基礎(chǔ)形式?；A(chǔ)施工時，應(yīng)按先深后淺、先重后輕的程序進行。

3.2 基坑工程

基坑開挖深度在2～4m，在壩基、建筑物地基基坑開挖時，應(yīng)按規(guī)范合理的采用自然放坡或?qū)吰虏扇≈ёo措施，以確保開挖邊坡的穩(wěn)定和施工安全。

4填埋區(qū)、壩基主要工程地質(zhì)問題及建議

4.1 填埋區(qū)

在垃圾填埋區(qū)，其主要工程地質(zhì)問題為填埋區(qū)滲漏和邊坡穩(wěn)定問題。填埋區(qū)覆蓋地層主要為①粉質(zhì)粘土、②細砂、③粉質(zhì)粘土、④細砂層，分布于庫周表部，其中②細砂、④細砂的滲透性較強，其滲漏量較大。積水易沿該層產(chǎn)生庫區(qū)滲漏。根據(jù)經(jīng)驗，宜加對庫區(qū)加強防滲抗漏處理。

在垃圾回填的過程中，應(yīng)分層壓實，以提高回填物的密實度，增強回填物的整體穩(wěn)定性，從而提高填埋區(qū)的整體穩(wěn)定性。以防止因地基和廢棄物變形，導(dǎo)致防滲襯層、封蓋層及其他設(shè)施失效，造成垃圾對環(huán)境的污染。

此外，應(yīng)對庫區(qū)地表水進行嚴格控制，加強庫區(qū)周圍截水溝的設(shè)計和施工。防止地表水瀉入庫區(qū)，造成對廢棄物和壩體的影響，地表水泛濫影響垃圾填埋場，導(dǎo)致環(huán)境污染。

4.2 壩基

其主要工程地質(zhì)問題為壩基滲漏、壩基滲漏穩(wěn)定性、壩基及巖土體的整體穩(wěn)定性。壩基滲漏除垂直方向滲漏外，還包括繞壩滲漏。雖然該壩為垃圾填埋壩，但垃圾中可能包含有污水，因此應(yīng)考慮壩基及繞壩滲漏。

壩基和壩肩可采用灌漿帷幕進行防滲處理，壩肩及基巖出露段可采用固結(jié)灌漿進行防滲處理。從而提高壩基強度，加強壩基、壩肩的抗?jié)B能力，以減小由于壩基滲漏和繞壩滲漏引起壩基和壩體失穩(wěn)等不良工程問題。

5結(jié)語

巖土工程技術(shù)在垃圾填埋場設(shè)計中占有主導(dǎo)地位，從填埋場選址到設(shè)計，涉及到勘察、土工測試、變形計算、地震動力分析等方面的內(nèi)容。從現(xiàn)狀來看，應(yīng)進一步加強對垃圾土的壓實及強度要求、地基不均勻沉降及填埋場的內(nèi)外穩(wěn)定性分析驗算，以及地震等動力荷載的影響分析等內(nèi)容。