摘要：通过对填埋场垃圾土的成份进行分析，选择有代表性的垃圾土组成配置试样，并进行室内试验，研究垃圾土组成、击实功、含水量和上覆压力对垃圾土密度和干密度的影响。试验结果表明，对垃圾土进行击实能有效提高垃圾土密度，垃圾土密度和干密度随击实功的增加而增加；垃圾土的干密度与击实功的关系可以用对数函数表达，垃圾土组成对函数表达式的影响主要体现在函数式的截距项上；垃圾土的最大干密度和最优含水量随击实功的变化规律与一般土相同；垃圾土的密度有随上覆压力增大的趋势，但上覆压力达到一定界线，密度的增长趋势明显减缓，该界线值与垃圾土的击实功有关；对于同一组成的垃圾土，干密度的初始值因击实功和含水量而异，且随上覆压力的增大而增大并趋于定值。
关键词：垃圾土；击实功；密度；干密度；最优含水量
垃圾土的密度是填埋场设计需要的最基本的参数之一，包括衬垫设计、地基稳定、和填埋场沉降等设计的很多环节都需要用到密度。垃圾土密度的范围值一般为0.31～1.32g/cm3[1]，变化范围之所以这么大，是由于垃圾土成分、年份、日覆土量、含水量和压实程度等因素造成的。另一方面，获取垃圾土原状试样的困难和试验方法的不一致，也增加了测试值的不确定性。
发达国家垃圾填埋场的建设早于我国，也积累了较多资料。我国公开发表的垃圾土重度随深度分布的资料很少。我国关于填埋场垃圾土重度随填埋深度变化的问题有不同的看法。朱向荣等[2]根据杭州天子岭填埋场的实测值，得出垃圾土重度的总体趋势随深度增加的结论。张振营等[3]对同一填埋场测试的结论是垃圾土重度不随埋深的增大而有规律的增大。张季如等[4]对某填埋场垃圾土的取样深度达15m，垃圾土重度范围值为8～12kN/m3，沿深度分布较复杂，但认为干重度有随深度增大的趋势。
刚进填埋场的垃圾土，孔隙大、密度小、强度低，经过碾压后，压实比通常为2∶1～3∶1，提高强度利于稳定，且增加单位面积的填埋量，经过碾压的垃圾土还减少了氧气携带量，缩短垃圾土好氧降解过程。因此，固体废弃物的压实对填埋场的建设和运营关系重大。对于填埋场垃圾土的碾压，采用多大的压实功能最为经济合理，以及在合适的压实功能下，垃圾土的干密度和含水量之间的关系，这些都是填埋场在运营期间关注的重要问题。通过对填埋场垃圾土的成份进行分析，选择具有代表性的垃圾土组成配置试样并进行室内试验，研究垃圾土组成、击实功、含水量和上覆压力对垃圾土密度和干密度的影响。
1垃圾土试样的配制及密度研究的试验方法
城市固体废弃物的组成复杂，通过对多个填埋场的垃圾土组成进行分析和研究，垃圾土的组成大致包含：厨余，纸类，塑料及橡胶，纺织品，竹木制品，金属制品，玻璃和陶瓷，灰尘、碎砖、乱石、污泥等。我国地域广袤，各地垃圾土组成及各组成的含量不同，表1列出若干个填埋场的垃圾土组成以及河海大学室内试验的垃圾土组成，可以看出，差别很大。本试验为了使得试样具有代表性和可比性，根据当地情况，兼顾其他地区，采用的垃圾土配合比及具体材料见表2。根据表2，称取各具体材料，按设定的含水量计算需加的水量，一起放入桶中搅拌均匀，密封静置8h以上，将试样分层放入击实筒进行击实试验[8]，击实筒直径为15.2㎝，测得击实后试样的高度和质量，可以计算得到击实后试样的密度。击实后试样的顶部和底部铺上滤纸垫上多孔板后，将试样没入水中浸泡12h使之饱和。饱和的目的是为了模拟填埋场运营期间可能遇到的因为未及时覆土碾压遭遇强降雨以及由于垃圾土中有机质降解产生淋沥液未及时排出的情况。将饱和后的试样取出静置，待重力水排光后，称垃圾土的重量及量测试样高度,计算垃圾土密度。对试样分别施加100、200、400、600kPa的上覆压力,得到各级压力下的密度。各试样的击实功、含水量和击实后的密度见表3。
表1垃圾土组成1）（％）

注：1）均为质量分数。
表2垃圾土配合比及具体材料1）

注：1）均为质量分数。
表3组成2各试样的击实功、含水量和相应的密度

2垃圾土密度、干密度与击实功的关系
根据表2组成1配制的未击实垃圾土密度为0.44g/cm3，约为表3中垃圾土密度最小值（0.89g/cm3）的49％，可以认为，即使在较小的击实功作用下，垃圾土的密度也比未经击实的增加很多。因此，填埋场运营过程中，分层碾压是十分必要的。将组成1按表3所示的3个含水量击实，试样的密度和干密度与击实功的关系见图1。