平原型生活垃圾卫生填埋场防渗设计与施工管理

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。