導滲管應用 垃圾掩埋管應用
生活（huó）垃圾（jī）填埋場擴建工程滲瀝液（yè）導排設計
1工（gōng）程概況
桃花山垃圾填埋場是無錫市區的生活垃圾衛生填埋場（chǎng），位於（yú）濱湖區河埒街道與惠山區錢橋鎮交界處的桃（táo）花山山坳。
該場屬於典型山穀型填埋場，建於上世紀90年代初，是我國批按照建設部（bù）1988年頒布標準《生活垃圾衛生填埋技術規範》(CJJ17-88)建設的生活垃圾衛（wèi）生填埋場。填埋場原工程總庫容462萬m3，設計垃圾（jī）填埋量（liàng）434萬t，采用垂直（zhí）防滲帷幕，設（shè）計服（fú）務年限（xiàn）為1995年～2007年，即將達到使用壽命。
桃（táo）花山垃圾填埋場擴建工程是解決原工程填埋場日趨飽和以及重（chóng）新選址存在較（jiào）大困難之間矛（máo）盾的方案。擴建工（gōng）程建設範圍主要位於原（yuán）工程頂部，擴（kuò）建工程設計庫容（róng）419.15萬m3，可填埋的垃圾為377.24萬m3，可使用17年(至2024年)，在服務（wù）期內，處理量（liàng）為675m3/d。
2原工程滲瀝液收（shōu）集與（yǔ）導排係統
2.1原工程滲瀝液導排問題
原工程填埋氣體發電廠投產後，為了保（bǎo）持填埋氣體發電廠的（de）采氣量，台麵盲溝係統（tǒng）停止建設。同時，汙水處（chù）理廠汙泥進入垃圾填埋廠填埋後，堵塞了盲溝係統。地質勘（kān）察發現，原工程每10m一（yī）層的覆（fù）蓋土層均形（xíng）成了相對隔水層，導致垃圾滲瀝液無法通過原盲溝係統排出，從而聚集在每個相對隔水層之上。
2.2原（yuán）工程滲瀝液導排的必要性
原工程垃圾滲濾液（yè）聚集在庫區底部會對擴建工程（chéng）產生一定的危害，主要表現為：影響垃圾堆體穩定性；滲瀝液水位（wèi）過高時，會（huì）對擴建工程防滲係統產生浮力；影響（xiǎng）填埋氣體的排（pái）出。 因此，在原工程封（fēng）場之前需采取切實有效的導排措施降低原工程滲瀝液水位，以確保擴建工程的（de）正常建設及運行，同時減少擴建工程建（jiàn）成後原工程滲瀝液對周圍地（dì）下水環境的汙染。
2.3原工程滲瀝（lì）液導排方案
由於原工程（chéng）滲瀝液（yè）導排不暢，導致原工程滲瀝液水位較高，局部地段從垃圾堆體表麵直接溢出，不利於擴建工程垃圾堆體的穩定。根據（jù）穩定分析，認為原工程滲瀝液安全控製浸潤線（xiàn）應位於原工程（chéng）垃圾土頂（dǐng）麵以下約5m(平均深度)，才能（néng）確保垃圾堆體（tǐ）的穩定性。
擴建工程依（yī）現場實際情況，在整個（gè）填埋場建設運營周期（qī）內，原工程滲瀝液導排設計采用了重力導（dǎo）排方案、固結（jié）排水方案和原（yuán）工程頂部排水層相結合的降水措施。
2.3.1重力導排方案
對原（yuán）工程垃圾壩及汙水池實施改建、汙水調蓄池實施新建等（děng）措施，將原工程滲瀝液以重力流導排方式導排至新建（jiàn）汙（wū）水調蓄池。
在新（xīn）建汙水調蓄池（chí）周邊新建檢查及反衝洗管，作為原工程滲瀝液導排樞紐。原工（gōng）程、擴建工程滲瀝液在各（gè）自獨立（lì）的導排係統下匯集至各自導流（liú）層出口處，分別通過一（yī）根φ600mm的HDPE管將滲瀝（lì）液導排進入各自的檢查及反衝（chōng）洗（xǐ）管，終導排通（tōng）道將原工程和擴建工程滲瀝液均導排至（zhì）新建汙水調蓄池。滲瀝液導排盡可能利用地勢條件采用重力（lì）流方式，節省能耗（hào）。
2.3.2固結（jié）排水方案
固結排水方案是在原工程（chéng）垃圾堆體頂部設（shè）置塑料排水（shuǐ）板，以加（jiā）快原工程（chéng）垃圾堆體在擴建工程垃圾荷載（zǎi）作用下的固結排水效果，改善原工程垃圾堆體內的滲瀝液導（dǎo）排途經。塑料排水板作為原工程滲瀝液導（dǎo）排通道（dào），將深入原工程滲瀝液安全浸潤線以（yǐ）下，同時頂部接入一定厚度（dù）的碎石導排層(兼作（zuò）原庫區填埋氣導排層與滲瀝（lì）液橫向排水層)。原工程垃圾（jī）堆體固結後所排出的滲瀝液沿塑料排水板豎向排放至碎石導排層，通過原工程滲瀝液收集係統，在下遊低處滲瀝液由一根φ600mm收集管進入檢查及（jí）反衝洗（xǐ）井，後導排至新建（jiàn）汙水調蓄池。
固結排水方案與原工程垃圾土地基加固方案應相結合，排水板間距設計（jì）為3m，采用梅花型布置；排水板進入（rù）原工程庫區（qū）垃圾土的深度為5m。
固結排水（shuǐ）方案（àn）在原工程停止填埋作業後實（shí）施，在擴建工程整個填埋運行期間均有效，隨著擴建工程垃圾（jī）堆體的堆高，原工程垃圾土的（de）固（gù）結度將不斷提高，原工程滲瀝（lì）液也將被有效導（dǎo）排至場外。
2.3.3原工程垃圾堆體頂部排水（shuǐ）層
頂部排水層是（shì）沿整個原工程垃圾堆體頂部鋪設一定厚度的碎石排（pái）水層(兼（jiān）作原工程填埋氣導排層)，將原工程滲（shèn）瀝液導排（pái）至新建汙水調蓄池。此方案能排走匯集在原工程垃圾堆體頂（dǐng）部（bù）的（de）滲（shèn）瀝（lì）液，減小原工程滲瀝（lì）液對（duì）擴建工程（chéng）防滲襯墊係統的浮托（tuō）影響。
以上3種導排降水措施是相輔相成的，在擴建工程的不同（tóng）運行時期發揮著不（bú）同的（de）導排效果（guǒ），可確保原工程垃圾堆體滲瀝（lì）液降低（dī）至安全浸潤線以下，為擴建工程實施豎向堆高提供必要保證。
2.4原工程各區滲瀝液導排設計
該場屬於典型山穀型填埋場，分平台和坡麵部位。
填埋庫區的低平台處滲瀝液溢出現象嚴重（chóng），因（yīn）此滲瀝（lì）液導排采用重力導排、固結排水和垃圾（jī）堆體頂（dǐng）部排水（shuǐ）層3種方案。垃圾堆體頂部排水層為300mm厚（hòu）碎石導流層加盲溝係統。盲溝斷（duàn）麵為（wéi）梯（tī）形，上底寬1000mm，下底寬600mm，高（gāo）為600mm。盲溝內填碎石，粒徑大小為20～60mm，按照上大下小（xiǎo）形成反濾，碎石外包裹土工布，溝內鋪設φ350mmHDPE穿孔管，如圖1(a)所示。孔徑及（jí）開孔布局如（rú）圖2所示，縱向（xiàng）布置孔中（zhōng）心間距L為100mm，孔徑為20mm。
其（qí）餘平台，原工程的滲瀝液導排僅采用垃圾（jī）堆體頂部排水層方案。頂部排水層方案僅設計為300mm厚碎石導流層加盲溝係統，盲溝內填碎石，不設置HDPE管，斷麵如（rú）圖1(b)所示。盲溝僅設置在平台一側坡（pō）腳處（chù）。
垃（lā）圾堆體坡麵同樣僅采用垃圾堆體頂（dǐng）部排水層方案。垃圾坡麵（miàn）因坡度較大，若采用碎石層做為導水層，不易施工，且堆體穩定性能較差。因此，設計在坡麵上僅設置盲溝係統，盲溝斷麵如圖1(b)，內填碎石（shí），但不鋪設穿孔HDPE管（guǎn）。
圖1盲溝斷麵圖
圖2開孔布局
3擴建工（gōng）程（chéng）滲瀝液導排設計
3.1導（dǎo）排方案及材料的選擇
本次擴建工程庫底滲瀝液導排在不同部位采用不同的（de）導排方式及材料。
3.1.1平台部位
滲瀝液導排係統設置為400mm厚的碎石導流層，導流層中內置導滲管，如圖3。又由於垃圾（jī）堆體存在不（bú）均勻沉降，故同時使用三維土工排（pái）水網格以（yǐ）提高導排能力，兼有碎石（shí）導排層的保護層作用。其中，碎石粒徑分布在20～60mm範圍內；考慮到垃圾滲瀝液對鋼筋混凝土有腐（fǔ）蝕作用，導滲（shèn）管通常采用（yòng）HDPE管（guǎn），並（bìng）預先置孔，管壁包裹土（tǔ）工布起滲瀝液過濾作用。
3.1.2坡麵部位
坡麵坡度較陡（dǒu），使用碎石做為導（dǎo）排（pái）層，施工較為困難，堆體穩定性較差，故僅設置三維土工排水網格做為導（dǎo）排層（céng）。
3.1.3碎石盲溝（gōu）係統
每隔10m設碎石（shí）盲溝係統（tǒng），加強導滲導氣效果。
3.2庫區底部導滲係（xì）統（tǒng）總（zǒng）體設（shè）計
導滲管設（shè）計內容包括布局格式、管（guǎn）道間距、管道尺寸（cùn）及管道穿（chuān）孔數。其中管道（dào）間距、管道尺寸及管（guǎn）道穿孔數通（tōng）過（guò）計算機軟件計算。
圖3導滲管斷麵圖
3.2.1導滲管平麵布局格式
整個（gè）碎石層（céng）中導滲管布局呈樹枝狀[1]，如圖4所示。導滲主管（guǎn）為南北走向，管間距為50m，采用φ350mm的穿孔HDPE管，開孔布局如圖2，縱向布置孔中心間距L為100mm，孔徑為20mm。主管上每隔25m兩邊各（gè）設置支管，支管與（yǔ）主管夾角為60°[2]，管間距為25m，采用φ200mm的（de）穿孔HDPE管，縱向布置孔中（zhōng）心間距L為200mm，孔（kǒng）徑為20mm。
圖4導（dǎo）滲管布局格（gé）式
3.2.2導滲管基層布局格式
結合現場地形條件，導滲主管（guǎn）間的（de）基層設計為起伏波紋（wén）狀，波紋坡度為4%。“起伏波紋狀”的基層布置不僅增（zēng）加了開挖量、拓（tuò）寬了庫容（róng），而且構成了“人（rén）工（gōng）的”獨立水文單元（yuán），每個單元都有獨立的滲瀝液收集與導排係統[3]。導滲支管間的地基則結合現場北高（gāo）南低的地形條（tiáo）件設計為連續坡度（dù）狀，坡度為2.5%，如圖5所示。
圖（tú）5滲管地基布置
3.3庫區豎（shù）向導滲係統設計
在庫區豎向導滲結構中（zhōng），設計每間距50m設一填埋氣體收集豎井，兼具導滲功能（néng），管材為φ250mm的穿孔HDPE管。填埋庫區每隔10m填（tián）埋高度鋪設碎石盲溝係（xì）統，加強各層導滲導氣（qì）效果。
盲溝斷麵為梯形，上底寬1000mm，下底（dǐ）寬600mm，高為600mm。盲溝內填級配碎石，粒徑為20～60mm，按照上大下小（xiǎo）形成反濾（lǜ），碎石外包（bāo）裹土工布，溝內鋪設φ200mm的HDPE水平穿孔管。水平管布管格局為井字型，間距（jù）為50m。盲（máng）溝分南北和東西走（zǒu）向，南（nán）北向（xiàng）管底坡度結合地形條件，擬設計為2.5%。
填埋氣體垂直收集豎井和各層（céng）水平管環向均布8個孔，縱向布置孔中心間距（jù）為100mm，孔徑為8mm。
填埋氣體收集豎井（jǐng）與各（gè）層碎石盲溝內水平管連通，這樣可以通過各填埋層的（de）水平管（guǎn）收集不同高程產生的滲瀝液和填埋氣體，形成垂直2水（shuǐ）平立體收集係統，強化滲（shèn）瀝液和填埋氣體收集效果。
4結論
(1)原工（gōng）程垃圾（jī）滲瀝液聚集在庫區底部會對（duì）擴建工程產生一（yī）定的（de）危害，因此擴（kuò）建工程需對原（yuán）工程滲瀝液（yè）做導排設計。設計采用重力導排方案（àn）、固結排水方案和原工（gōng）程頂部排水層相聯合的降水措施。
(2)擴建工程庫底（dǐ）滲瀝液導流層在不同部位采用不同（tóng）的（de）導排方式及（jí）材料。平台部位滲瀝液導排係統設置為400mm厚的碎石導流層，導流層中內置導滲（shèn）管。坡麵部位（wèi）因坡度較大，設置三維（wéi）土工排水網格做為導排層。
(3)在庫（kù）區豎向導滲結構中，每間（jiān）距50m設1個填埋氣體收集豎井，兼具導滲功能。
(4)填埋庫區每隔（gé）10m填埋高度鋪設碎石盲溝（gōu）係統。填埋氣體收（shōu）集豎井與各層（céng）碎石盲溝內水平管連通，收集不同高程產生的滲瀝液（yè）和填埋氣體，形成垂直-水平（píng）立體（tǐ）收集係統加強各（gè）層導滲導氣效果。
