某城市生活垃圾处理填埋场岩土工程分析评价

李凯江　陈淑强　刘震

摘要：城市生活垃圾处理是当前环境岩土工程研究的重点，根据某城市生活垃圾处理填埋场的工程地质条件，评价了填埋场区岩土的力学性质及腐蚀性等，对主要工程地质问题进行了分析及建议。

关键词：垃圾填埋场岩土工程评价

中图分类号：X3 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2012）08（b）-0073-01

某城市生活垃圾处理项目设计规模为近期2020年生活垃圾处理规模为520t/d，有效库容223.6万m3。拟建生活垃圾卫生填埋场占地面积为25.0万m2，管理站区占地面积1.3万平方米，使用年限约为10年，主要建设内容：生活垃圾填埋场，生活垃圾收集、清运系统以及生活垃圾处理设施。

1场地工程地质条件

1.1 场地地形地貌

场地地貌类型属山前冲洪扇的中下游，位置为山前粗颗粒冲洪积扇向细土平原过渡带，地势北高南低，地表生长有稀疏的红柳、梭梭等耐旱植被，地形较平坦。

1.2 地层岩性构成

根据勘察结果，场地土主要由第四纪覆盖层构成。

①粉质粘土：黄褐、灰褐色，拟建场地均有分布，层厚0.5～4.6m，硬塑-坚硬。②细砂：青灰、黄褐色，拟建场地均有分布，埋深0.5～4.6m，层厚0.5～4.9m，中密，稍湿。③粉质粘土：黄褐、灰褐色，整个场地大部分有分布，埋深1.4～3.2m，层厚0.5～3.2m，可塑-硬塑。④细砂：青灰、黄褐色，拟建场地大部分有分布，埋深2.8～6.1m，层厚0.9～4.9m，中密，稍湿。⑤粉质粘土：黄褐、灰褐色，整个场地大部分有分布，埋深4.7～9.1m，最大揭露厚度25.5m，软塑-可塑。

勘探深度内未揭露地下水，可不考虑地下水对本工程的影响。

1.3 地震效应

场地覆盖层厚度大于50m，根据波速测试结果，等效剪切波速172.9m/s～191.9m/s，由此判定，拟建场地属中软场地土，Ⅲ类建筑场地，属抗震一般地段；抗震设防烈度Ⅶ度，设计基本地震加速度为0.10g，抗震设计分组为第三组。

1.4 场地土液化判别

勘察在最大勘探深度30.6m范围内见地下水，由初判条件dw>d0+db-3成立，可不考虑液化影响。

2岩土工程分析及评价

2.1 场地稳定性评价

拟建场地内无不良地质作用，场地属山前冲洪积平原，地形平坦，场地第四系覆盖层较厚，无软弱地基，场地稳定性一般，属可进行建设的一般场地。

2.2 岩土工程力学性能评价

①粉质粘土：场地内均有分布，标准贯入击数在15～26击之间，中密；压缩系数在0.18～0.6之间，平均值0.34，具中压缩性，力学性质较好，可作为建筑物基础持力层。但该层上部0.0～2.0m范围内包含有较多植物根系，在基槽开挖时应挖除。②细砂：场地内均有分布，层位稳定，标准贯入击数在15～26击之间，力学性质较好，可作为建筑物持力层。③粉质粘土：场地内大部分有分布，标准贯入击数在16～28击之间，压缩系数在0.11～0.73之间，平均值0.27，具中压缩性，力学性质较好，可作为建筑物基础持力层或下卧层。④细砂：场地内大部分有分布，层位较稳定，标准贯入击数在16～28击之间，中密；力学性质较好，可作为建筑物持力层或下卧层。⑤粉质粘土：场地内均有分布，标准贯入击数在11～18击之间，压缩系数在0.11～39之间，平均值0.24，具中压缩性，力学性质一般，可作为建筑物基础下卧层。

2.3 场地均匀性评价

拟建场地地基土主要由①粉质粘土、②细砂、③粉质粘土、④细砂、⑤粉质粘土构成，地层埋深变化小，构成均匀地基。

2.4 场地土含盐量评价

根据土化学分析结果，成果分析与选用按Grubbs法进行含弃，置信水平0.95。

在0～3.0m范围之内，土中易溶盐含量在0.142%～1.317%之间，平均为0.661%，高于界限值0.3%，为弱氯、亚氯中盐渍土。

根据土化学分析，土中Na2SO4含量0.00～0.343%之间，均小于1%，不具备盐胀性，场地土上部地层主要由①粉质粘土、②细砂、③粉质粘土构成，根据当地建筑经验不具备溶陷性。

2.5 场地土腐蚀性评价

根据场地岩土条件，拟建场地环境类别为Ⅲ类。

根据据土化学分析成果，在0.0～3.0m范围之内，土中SO42-含量在19～3540mg/kg之间，平均为1810mg/kg，对混凝土结构具弱腐蚀性，土中CL-含量在532～5619mg/kg之间，平均为2341mg/kg，对钢筋混凝土结构中钢筋具中等腐蚀性。

根据拟建场地地层电阻率测试报告，场地内视电阻率0.6～56Ω·m之间，判断场地土对钢结构具微腐蚀性。

综合评定场地土对钢筋混凝土结构具中等腐蚀性。

3地基基础处理方案及建议

3.1 垃圾填埋场及管理站区

（1）垃圾填埋场。

填埋场土层较简单，根据填埋场的地基基础埋深及荷载要求，基础持力层可选②细砂、③粉质粘土、④细砂、⑤粉质粘土。

（2）管理站区。

根据管理区内拟建建筑物的性质，结合岩土工程条件，可选用②细砂、③粉质粘土、④细砂、⑤粉质粘土作为基础持力层。根据拟建建筑物基础预计埋深，建议采用浅基础，基础形式可选用独立柱基、条形基础或建筑结构许可的其它基础形式。基础施工时，应按先深后浅、先重后轻的程序进行。

3.2 基坑工程

基坑开挖深度在2～4m，在坝基、建筑物地基基坑开挖时，应按规范合理的采用自然放坡或对边坡采取支护措施，以确保开挖边坡的稳定和施工安全。

4填埋区、坝基主要工程地质问题及建议

4.1 填埋区

在垃圾填埋区，其主要工程地质问题为填埋区渗漏和边坡稳定问题。填埋区覆盖地层主要为①粉质粘土、②细砂、③粉质粘土、④细砂层，分布于库周表部，其中②细砂、④细砂的渗透性较强，其渗漏量较大。积水易沿该层产生库区渗漏。根据经验，宜加对库区加强防渗抗漏处理。

在垃圾回填的过程中，应分层压实，以提高回填物的密实度，增强回填物的整体稳定性，从而提高填埋区的整体稳定性。以防止因地基和废弃物变形，导致防渗衬层、封盖层及其他设施失效，造成垃圾对环境的污染。

此外，应对库区地表水进行严格控制，加强库区周围截水沟的设计和施工。防止地表水泻入库区，造成对废弃物和坝体的影响，地表水泛滥影响垃圾填埋场，导致环境污染。

4.2 坝基

其主要工程地质问题为坝基渗漏、坝基渗漏稳定性、坝基及岩土体的整体稳定性。坝基渗漏除垂直方向渗漏外，还包括绕坝渗漏。虽然该坝为垃圾填埋坝，但垃圾中可能包含有污水，因此应考虑坝基及绕坝渗漏。

坝基和坝肩可采用灌浆帷幕进行防渗处理，坝肩及基岩出露段可采用固结灌浆进行防渗处理。从而提高坝基强度，加强坝基、坝肩的抗渗能力，以减小由于坝基渗漏和绕坝渗漏引起坝基和坝体失稳等不良工程问题。

5结语

岩土工程技术在垃圾填埋场设计中占有主导地位，从填埋场选址到设计，涉及到勘察、土工测试、变形计算、地震动力分析等方面的内容。从现状来看，应进一步加强对垃圾土的压实及强度要求、地基不均匀沉降及填埋场的内外稳定性分析验算，以及地震等动力荷载的影响分析等内容。