山谷型填埋及堆体边坡稳定分析

2.3工程特性和经济指标比较
天子岭和红庙岭填埋场的工程特性、经济指标及其比较，如表2所示。
2.4评议
山谷型填埋须进行合理选址，考虑环境、容量、经济等综合因素。该两工程选址合理，垂直防渗体系及排渗导气系统是其技术特色，运行良好。但也存在一些不足，如：垃圾堆体内水位较高，渗透性差，不易疏干；边坡稳定问题较突出；碾压机械落后，压实度很低，后期沉降较大。此外，两填埋场均按十年一遇洪水设计，实际运营中，发现洪水设计标准太低，排洪能力不足，而山坡渗水又较严重，天子岭原设计截洪70%，实际才30％，大洪水时缺少应急措施，因此大量雨水进入垃圾堆体，导致堆体水位升高，影响边坡稳定，也增加了污水处理量。
表2天子岭和红庙岭填埋场的工程特性、经济指标及比较

注：①天子岭：主导风向NNW及SSW；红庙岭：夏季风向SE，冬季风向NE。②天子岭：由于堆体沉降较大，人均垃圾产量减少，场区取土而增加库容等因素、最终使用年限估计可达13～20年。③天子岭：一期项目；红庙岭：不含污水厂、场内公路、供电工程投资及征地费用。④红庙岭：含污水厂、场内公路及供电工程投资。
3边坡稳定分析
山谷型填埋场的边坡稳定问题较突出，曾有填埋场发生过局部边坡失稳情况。我们根据实测工程参数，对天子岭的边坡稳定性作了计算和分析。
根据编制的边坡稳定分析EDSA程序，采用土体的线性抗剪强度指标，即采用摩尔-库仑准则τf=c+σ•tanφ(总应力法)或τi＝c'•σ'•tanφ'(有效应力法)，按瑞典圆弧法进行边坡稳定计算。
本程序兼容其它的抗剪强度准则，并可考虑施工期孔隙水压力及地震等因素。
3.1基本资料
由于垃圾土成份不均匀性、随机性和离散性，工程特性变化范围大，我们在钻孔取样及试验测试中克服不少困难，获得了经验和一些有价值的数据。钻孔用大功率的汽车钻，用刀刃锋利的薄壁取土器取样，并立即密封。做了大量组数试验，从而得出统计参数和一些规律性。用固结不排水三轴试验测定应力强度指标，部分参数采用类似工程数据，见表3。其中：c、φ为总应力强度指标，c'、φ'为有效应力强度指标，γ为湿容重。按有效应力计算时，施工期考虑孔隙压力υw，条分法时取稳定渗流在条块底面中点产生的孔隙水压力，由渗网确定。
表3材料的物理力学参数

填埋状况分为两种：①目前面貌(图1)，填至EL102.5m；②最终面貌(图2)，填至EL165m。

图1天子岭目前填筑面貌

图2天子岭最终填筑面貌
3.2边坡稳定计算结果
天子岭浸出液水位较高，且随降雨情况而变化，一般雨季时，堆体表面以下1～2m即见水位，浸润线按平均深度1.5m算。美国规范严格规定：堆体底部饱和深度≤30cm。中间覆盖层如果隔渗效果较好，各填埋单元可以有分隔水位。考虑到国内工程如果采取有效的工程措施.可以大幅降低水位，增加边坡稳定。因此计算时，也算了水位高度为填埋高度的0倍(30cm水头对边坡稳定影响不大)，1/2倍，1/3倍情况，以资比较。由于浸润线随坡面而变化，一般呈顺坡向的斜坡线，现以各处场底为0高度，相应的填埋高度为H(均以m计)，浸润线高度为h。分别计算h=0，H/3，H/2，H-1.5等几种工况，结果见表4。
表4边坡稳定计算结果

注:△Fn为目前面貌与最终面貌的差值。
3.3地震因素分析
地震因素按拟静力法考虑，即将地震荷载作为静荷载计入。地震系数Kc=KH•Cx(水平向地震系数×综合影响因素)，地震裂度为7度时，地震系数Kc取0.025；地震裂度为8度时，地震系数Kc取0.05。稳定计算结果见表5。
3.4物理力学指标敏感性分析
由于垃圾土的指标变化范围较大，一般按平均值。当某一指标有变化时，会对计算结果产生影响，由影响的大小可看出对该指标的敏感性。当h=H-1.5时的两种状况对垃圾土的指标敏感性分析结果见表6。在计算每个指标的变化敏感性时，其余两个指标均按原值。