朱江穎
(廣東省建筑設計研究院有限公司,廣東廣州 510010)
該工程設計總庫容約為1190 萬m3,總用地約1000 畝,為填埋場一區(qū)的擴容工程。工程建設分為兩期,其中一期工程位于場區(qū)東北部,占地面積約為288 畝,填埋容積為326 萬m3,北側緊鄰某現(xiàn)狀高速路,已于2019 年竣工。圖1 為平面布置圖,工程北側設有道路,道路內側為填埋區(qū),按照1:2 的坡率構建庫底至標高約為115.2~110.0m 處,封場后垃圾堆體按1:3 坡率從道路邊填高至145m 標高處。道路外側為構建邊坡,坡率為1:2,坡腳線最低點標高為125m,最大填方高度約為15m。
圖1 填埋場擴容工程總平面布置
對于填埋庫區(qū),設計據(jù)《生活垃圾衛(wèi)生填埋處理技術規(guī)范(GB 50869—2013)》[2]要求采用雙層防滲系統(tǒng)進行處理,并在填埋場投入運營前對防滲膜進行整體檢測,對主次防滲系統(tǒng)進行全過程監(jiān)測。設有完善的滲濾液倒排系統(tǒng),以上種種即為嚴格控制垃圾堆體內滲濾液水位的埋深,保障邊坡的穩(wěn)定性。
構建邊坡回填土為砂質粘性土,按設計要求分層夯實,每層厚度不超過300mm,且壓實度不小于0.95。回填土以下依次為全風化花崗巖殘積土(厚度約3~5m)、強風化巖殘積土(約5~6m)以及中風化巖層。
選用Geostudio-Slope 有限元分析軟件對構建邊坡及垃圾堆體的穩(wěn)定性進行計算分析,分析方案采用折線形滑動法,邊坡模型的強度準則采用摩爾—庫倫強度公式。據(jù)《建筑邊坡工程技術規(guī)范(GB 50330—2013)》[3]選取垃圾填埋場正常運行條件和地震(烈度為Ⅶ度)條件兩種工況進行整體穩(wěn)定性計算分析。
計算選取填方高度最大處為典型計算斷面分析邊坡穩(wěn)定性,最大填方高度為15m,如圖2 所示。有關巖土參數(shù)取值如表1 所示,邊坡內水位埋深取2m,水位以下巖土參數(shù)按80%折減??紤]到垃圾填埋場滲濾液需嚴格收集統(tǒng)一處理排放,計算時不考慮垃圾堆體到填方邊坡內的滲流。
圖3、4 分別為正常運行工況下及地震工況下的邊坡整體抗滑穩(wěn)定性計算結果,其最小安全系數(shù)分別為1.566、1.167,滿足《建筑邊坡工程技術規(guī)范(GB 50330—2013)》中二級邊坡最小安全系數(shù)的要求,即正常使用工況下K正?!?.30,地震工況下K非?!?.10[3]。
圖2 典型計算斷面(單位:mm)
表1 計算參數(shù)取值
圖3 正常工況下邊坡抗滑穩(wěn)定性分析計算結果
圖4 地震工況下邊坡抗滑穩(wěn)定性分析計算結果
除合理設計外,施工、運營過程中的舉措也至關重要,結合本項目經驗,將有利保證填埋場邊坡及垃圾堆體穩(wěn)定性的主要施工運營舉措歸納為以下幾點:
(1)運營過程中將垃圾有序填埋,需嚴格執(zhí)行傾卸、攤鋪、分層壓實的天愛次序,每日填埋高度不應超過規(guī)范要求,垃圾傾倒在作業(yè)區(qū)后,要求平鋪碾壓至設計壓實度。
(2)運營過程中及時對垃圾堆體進行日覆蓋、中間覆蓋以及階段性覆蓋,盡可能減少由于降雨引起垃圾堆體內滲瀝液水位的上升。
(3)在填埋區(qū)庫區(qū)運營單位要根據(jù)垃圾的填埋情況,及時布設滲瀝液抽水井,以便極端情況下可及時抽排降低填埋庫區(qū)內滲瀝液的水位。
城市垃圾填埋場在場地有限的情況下進行擴容應嚴格把握構建邊坡以及垃圾堆體對周邊已有建構物的影響,本文以實際工程為例,對填埋場邊坡的穩(wěn)定性進行計算分析,歸納總結施工運營過程中保證邊坡穩(wěn)定性的重要措施,據(jù)最新監(jiān)測結果,場區(qū)運行良好,對同類型工程具有重要參考意義。