摘要：介绍了平原型生活垃圾填埋场单层防渗系统的构造形式，并以南北方典型工程为例进行对比，探讨生活垃圾卫生填埋场的防渗设计和施工管理。
关键词：平原型垃圾填埋场；防渗
文章编号：1007-497X（2006）-07-0028-05中图分类号：TU993.9文献标识码：A
根据地理地质情况的不同，生活垃圾填埋场可分为山谷型、平原型、坡地型三大类，这些工程一般都采用无纺土工布、HDPE管、复合排水网、级配碎石、HDPE土工膜等材料作为地下水导排、渗滤液收集导排、防渗漏的功能材料。在此类工程建设中，合理设计防渗层次和细部节点构造、保证每一工序的施工质量、有效地进行成品保护、充分发挥防渗材料的作用是亟需解决的问题。本文以苏北某生活垃圾填埋场（以下简称苏北填埋场）和哈尔滨某生活垃圾填埋场（以下简称哈尔滨填埋场）工程建设为例，通过南北方填埋场工程建设的对比，探讨不同地域、不同工程和水文地质、不同气候条件下平原型生活垃圾填埋场的防渗设计和施工管理。
1工程概况
1.1苏北填埋场占地面积27.7hm2，设计规模为日处理生活垃圾1100t，工程属于典型的平原型垃圾填埋场，各项功能系统完备。场底满铺50～100碎石导流层，通过场底开挖后的坡度导排到场底一侧，再通过!315HDPE花管将地下水收集到场外并排入集水井，然后用泵抽送到附近河流；渗滤液支盲沟采用!315HDPE花管，主盲沟为!450HDPE花管，渗滤液收集后排入调节池；气体收集导排系统先只施工2m，其余部分随垃圾填埋进度施工。工程单独设置有渗滤液调节池，调节池也采用2.0mmHDPE土工膜作为主防渗层，防渗膜下面设计有300g/m2土工布保护层，膜上也设计有600g/m2土工布保护层。
1.2哈尔滨垃圾填埋场占地面积0.457km2，设计规模为日处理生活垃圾1200t，工程也属于典型的平原型垃圾填埋场，各项配套功能设施系统完备。库底在平整碾压后的粘土层上直接铺设防渗层，铺设保护层后再铺设渗滤液收集导流层，渗滤液自然流入调节池后泵送至污水处理厂处理；渗滤液盲沟采取HDPE穿孔管与PP管相结合的方式，气体收集采用碎石笼内置PP管的方式处理。调节池单独设置，采用HDPE膜做防渗层，采用相对较薄的HDPE膜作完全密封的浮动盖，以控制调节池恶臭气体的排放。
1.3南北两个工程的异同
上述两工程都属于典型的平原型生活垃圾卫生填埋场，设计规模相近、填埋作业方式相近、主要防渗材料选用相同，其不同点在于二者地理地质条件、气候条件不同。苏北填埋场地处江淮平原，地下水位较高，雨季长，年降雨量较大；而哈尔滨垃圾场所在位置地下粘土层厚达数十米，地下水位很低，年降雨量小而集中，冰冻期长达半年。
2防渗设计
2.1苏北填埋场采取单层防渗系统，坑底和侧坡都采用2.0mm厚HDPE作为主防渗层，防渗膜上下设计有粘土保护层。工程侧坡和坑底防渗构造如下。
1）坑底防渗构造（自上而下）：
50～100mm碎石层厚度300mm
200g/m2聚酯无纺土工布
300mm厚粘土保护层
2.0mmHDPE土工膜防渗层
300mm厚粘土保护层
300g/m2聚酯无纺布
50～100mm碎石
平整后的库区基础
2）侧坡防渗构造（自上而下）：
袋装土保护层
600g/m2无纺土工布一层
2.0mmHDPE土工膜防渗层
土工复合排水网
平整后的库区基础
2.2哈尔滨填埋场也采取单层防渗系统，坑底和侧坡都采用1.5mm厚HDPE作为主防渗层，防渗膜下方是碾压后的优质粘土层，膜上是粘土保护层。工程侧坡和坑底防渗构造如下。
1）坑底防渗构造（自上而下）：
150g/m2聚酯无纺土工布
40～80mm碎石层厚度300mm
300g/m2聚酯无纺土工布
300mm厚粘土保护层
1.5mmHDPE土工膜防渗层
平整后的库区基础
2）侧坡防渗构造（自上而下）：
袋装土保护层
1.5mmHDPE土工膜防渗层
平整后的粘土基层
2.3防渗构造设计比较
2.3.1两家设计单位在两个填埋场都选用HDPE膜作为主防渗层。在全国其他许多垃圾填埋场工程中，HDPE膜也得到了广泛的应用。从使用效果看，这种防渗材料是经得起考验的。工程实践中防渗膜厚度的选用、主要技术指标的确定等，设计师有不同的出发点，但都应满足《生活垃圾卫生填埋技术规范》（CJJ17—2004）（以下简称“规范”）6.0.3款中“在填埋库区底部及四壁铺设高密度聚乙烯（HDPE）土工膜作为防渗衬里时，膜厚度不应小于1.5mm”的规定，同时综合考虑造价、工期。
2.3.2上述工程中，主防渗膜上下都是粘土保护层，粘土层与防渗膜之间没有无纺布之类的保护层，通过“粘土—防渗膜—粘土”的紧密结合形成了类似“夹心饼干”式的复合防渗构造。实践证明，这种构造形式能充分发挥防渗材料的性能特点，起到良好的防渗漏效果。

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2.3.3针对地下水位较高、场址有多处泉眼的特殊情况，苏北填埋场设计有地下水导流层，库底采用了传统的碎石导流加无纺布隔离层的做法，设计对碎石粒径、碎石杂质含量、无纺布的各项技术指标都有详细的要求；侧坡选用HDPE复合排水网满铺，这种“150g/m2无纺布—HDPE隔网—150g/m2无纺布”热粘复合的排水网既起到了良好的导流效果，也能对主防渗层起到良好的保护作用。哈尔滨填埋场无地下水问题，未设计地下水导排系统。
2.3.4库区底部都设计有渗滤液导流层，采用的材料和构造形式也接近。有所不同的是渗滤液收集管，苏北工程全部采用HDPE穿孔花管，哈尔滨工程则采用PP多孔管。这两种构造方式都能起到良好的导流作用，但在施工时应注意成品保护尤其是防止机械碾压。
2.3.5垃圾堆体与碎石导流层之间一般有隔离措施，哈尔滨填埋场采用了150g/m2的无纺布作为隔离层。
而苏北填埋场无此构造，垃圾直接在碎石层上填埋。
这正是目前两种不同学术观点在工程实践上的反映。一种观点认为无纺布可以有效防止垃圾颗粒进入导流层，能起到隔离作用；另一种观点认为垃圾颗粒既然能堵塞碎石导流层，就会堵塞无纺布的孔隙，因此使用无纺布不能增强隔离效果。但依照《规范》之规定，垃圾填埋体与导流层之间以设置无纺布隔离层为宜。
3重要节点构造
3.1渗滤液导排盲沟构造
《规范》规定：渗滤液收集系统及处理系统应包括导流层、盲沟等。盲沟宜采用砾石、卵石、碴石（CaCO3含量应不大于10%）、高密度聚乙烯（HDPE）花管等材料铺设，结构为石料盲沟、石料与HDPE管盲沟、石笼盲沟等。苏北工程中渗滤液盲沟采用石料与HDPE穿孔管盲沟，哈尔滨工程采用一种新型材料———高强度高透水性的PP管与石料相结合组成导排盲沟，其构造详见图1。

图1哈尔滨工程库底主盲沟构造
3.2侧坡与库底的交接处理
侧坡构造和库底构造层次有所区别，侧坡构造比库底构造相对简单，选用材料也有所不同。侧坡材料与库底材料的交接构造处理是否妥当，直接影响到工程的质量。侧坡与库底的交接处理一般要考虑几方面因素：首先是考虑基层的沉降对防渗材料的影响，从构造上予以特殊处理，如侧坡膜与库底膜的连接一般应离开坡脚线1.5m以上；其次是考虑各个系统功能的施工顺序，避免后续施工破坏前期施工成果，如在渗滤液导流层碎石铺设前先进行侧坡袋装土保护层施工，可以避免碎石及施工机械刺破防渗膜。参见图2和图3。

图2哈尔滨工程坡脚处防渗构造

图3苏北填埋场坡脚结构断面图
3.3终端锚固沟的处理
为确保防渗层在斜坡上的稳定性，防止防渗系统在侧坡发生下滑，任何型式的填埋场都需要设置锚固沟。高差大于10m的工程应在侧坡分段设置，高差不大于10m的工程可在侧坡终端设置。实践证明，复合防渗系统在终端锚固沟应分层锚固，且分层厚度应适宜，否则在施工过程中易出现防渗材料下滑、连接部位被撕裂的现象。苏北填埋场和哈尔滨填埋场终端锚固如图4和图5。

图4苏北填埋场坡顶锚固平台节点

图5哈尔滨工程围堤顶部防渗层锚固构造
4防渗施工管理及成品保护
4.1防渗施工质量检查
为了达到良好的施工效果，工程开工前应制定严格的检测程序和检测方法，对于不同的材料采取不同的施工检测手段，重点抓好HDPE土工膜施工质量的检测，确保工程万无一失。
4.1.1无纺土工布的施工质量检查
无纺土工布铺设时应顺坡搭接，搭接缝与坡面线平行，不可与坡面线相交；土工布与土工布之间、土工布与基底之间不应有尘土、碎石及其他异物进入；布置有足够的临时压载物，机械人员走动频繁部位铺设有保护层；接缝平整、牢固、美观，无漏接、错接、折皱；对破损和缺陷部位及时进行修补，修补方式符合规定要求；搭接宽度和连接方式符合设计要求。
4.1.2复合排水网的施工质量检查

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复合排水网作为一种新型的功能材料，目前尚无施工规范可循，工程中可根据经设计单位确认的材料生产厂家提供的施工说明进行施工和检查，检查手段包括目测、尺量、拉线、查书面记录等，主要检查网格的搭接宽度、专用绑扎带的绑扎方式和间距、锚固长度、上层土工布的焊接质量等。
4.1.3HDPE管焊接后外观质量检查
垃圾填埋工程对HDPE管一般无压力要求，焊接后主要进行外观质量检查。熔焊接口应具有沿管材整个外圆平滑、均匀的两道圆形卷边；两道卷边应对称，且饱满平滑、无发泡感；两道卷边中间的最低处深度不得低于管材表面。
4.1.4HDPE土工膜的施工质量检查
HDPE土工膜的焊接质量检验在国内外已经形成比较成熟的检测技术，包括非破坏性检验（检漏实验）和破坏性检验。上述工程均采用了这两种检验方法，检验结果均符合相关规定的要求。
4.2防渗施工成品保护措施
垃圾填埋场建设中各施工单位交叉施工、各工序之间流水作业很多，为了防止后一施工工序破坏前一工序成品，加强对已施工安装的防渗系统的成品保护相当重要。防渗施工单位应根据相关规范为后续施工编制技术交底与指导手册，施工工序交接时应遵循“相关施工单位检查—防渗施工单位检查―监理工程师检查―业主、质检单位检查”的顺序逐级检查。
5结束语
平原型填埋场工程和其他两种类型的填埋场工程建设有着截然不同的特点，针对工程特点进行设计和施工管理至关重要。
1）平原型填埋场一般地势较低，工作面内的积水不能自流到场外，工程施工时应采取强有力的降排水措施；在地下水丰富和降雨量大的南方地区施工时首先要合理调整施工顺序，宜先行施工排水明渠和坑底的地下水导排盲沟等，提前发挥永久性排水设施的作用，施工时再修建临时排水渠和挡水坝，防止四周地表水冲刷现场；同时要加大填埋区的降水力度，根据现场需要采取点（井点降水）、线（排水沟）、面（利用库底的排水坡度）相结合的综合措施进行有效导排；条件允许时还要把填埋区附近的沟、汊、河、港的水位降到最低，防止因周边水压过高而形成管涌。
2）平原型填埋场比沟谷型填埋场更容易形成大范围的工作面，工程施工中切忌顾头不顾尾的“鸵鸟式”施工方法；流水段的划分应科学合理，工序验收及交接应持续有序，属于不同施工单位的相关分项工程应协调验收，避免出现窝工、返工现象。3）综合考虑地域特点，北方的冰冻和南方的降雨对工程都会造成大的影响，应在设计中采取不同的构造方式，在施工中制定不同的应对措施和预案。
4）重视场内交通组织，尤其是工程后期大型施工机械的进出场。
5）应利用自然条件，将污水调节池设置在填埋区的下方，缩短输送距离并避免二次提升；对敞口的调节池予以覆盖，避免恶臭气体污染环境。
6）在填埋区设计时充分考虑分区填埋和雨污分流管理，以降低污水产量。