吳健萍

（天津市環(huán)境衛(wèi)生工程設計院，天津 300201）

生活垃圾衛(wèi)生填埋場工程總體設計探討

吳健萍

（天津市環(huán)境衛(wèi)生工程設計院，天津 300201）

以生活垃圾衛(wèi)生填埋場實際工程為例，對《生活垃圾衛(wèi)生填埋技術導則》第3章中的總平面布置、豎向設計等相關內容加以解讀。

生活垃圾衛(wèi)生填埋場；技術導則；總平面設計；豎向設計

《生活垃圾衛(wèi)生填埋技術導則》的編制實施，對目前國內日臻完善的生活垃圾衛(wèi)生填埋場工程設計起著積極的規(guī)范和指導作用。其中第3章總體設計與規(guī)模計算，提出了填埋場總平面布置、豎向設計、附屬及配套工程、處理規(guī)模與庫容等技術要求；給出了垃圾產生量預測、庫容計算及有效庫容的設計計算方法；列舉了山谷型、坡地型填埋場區(qū)布置，附屬與配套工程布置，垃圾產生量預測及庫容計算的案例。

筆者從實際工程案例的角度出發(fā)，對《生活垃圾衛(wèi)生填埋技術導則》第3章中的總平面布置、豎向設計等相關內容加以解讀。

1 填埋場總平面布置概述

填埋場總平面布置是整個填埋場工程設計的關鍵環(huán)節(jié)?？偲矫娌贾脼檎麄€方案設計明確指導思想和目標，確立基本思路，為方案從構思、創(chuàng)作到進一步深入設計提供基本框架，使場區(qū)的內部功能與外部環(huán)境條件彼此協(xié)調，有機結合。因此，總平面布置決定著整個設計的方向，關系到整個設計的成?。?］。

1.1 主要工作內容

1.1.1 分析填埋場工程項目的性質、特點

按照填埋場的建設性質，一般可分為新建項目和改擴建項目。

新建填埋場工程一般選址多位于土地利用價值低、對周邊環(huán)境影響較小的區(qū)域，設計條件多以自然條件為主，在總平面布置過程中靈活性較大。設計部門應通過多方案比選以及技術經(jīng)濟比較確定最終的平面布置設計方案。

改擴建項目因受已建項目制約因素較大，設計者應在收集原設計存檔竣工圖的基礎上，充分理解、分析原設計理念和意圖，科學、合理地處置改擴建項目與原建設項目的銜接關系，使兩者有機結合。在填埋場工程改擴建過程中尤其應注意填埋庫區(qū)、滲瀝液收集導排、滲瀝液處理、雨水導排之間的關聯(lián)問題。

1.1.2 分析填埋場場區(qū)周邊的設計條件

通常在新建填埋場工程設計過程中與場區(qū)周邊條件密切相關的主要內容包括道路交通、電力給排水、居民區(qū)等。因此，設計過程中充分了解掌握這些外部條件，對于場區(qū)平面布置中內部功能要求與外部環(huán)境條件的有機結合具有至關重要的作用。

1.1.3 確定填埋場場區(qū)組成內容之間的基本關系，進行場區(qū)分區(qū)

場地分區(qū)就是將用地劃分為若干區(qū)域，將場地包含的各項內容按照一定關系分成若干部分組合到這些區(qū)域中。可遵循2條基本思路，一是從內容組織的要求出發(fā)，進行功能分區(qū)組織，比如將性質相近、使用聯(lián)系緊密的內容歸于一區(qū)；二是從基本利用的角度出發(fā)，進行用地劃分，作為不同內容布置的用地［1］。

例如，在填埋場工程設計過程中，將用地劃分為填埋庫區(qū)、滲瀝液處理區(qū)、生產生活管理區(qū)等，正是從功能分區(qū)角度出發(fā)進行分區(qū)。而在平面布置過程中如何結合場區(qū)地形、地勢將分區(qū)具體落實，這就需要設計者從分區(qū)組成內容的功能關系和空間位置關系的角度出發(fā)，科學、合理地進行布局。

1.1.4 分析各功能分區(qū)的布置要求，進行總體布局

設計者一方面應確定各功能分區(qū)的組成內容及各自形態(tài)，另一方面應確定各功能分區(qū)的相互關系及內在聯(lián)系。如山谷型填埋場，填埋庫區(qū)作為填埋場設計的核心部分大多利用沖溝的自然地勢設置，一般在沖溝下游設置垃圾壩及滲瀝液調節(jié)池，而一旦受下游地勢狹窄或無法避開行洪區(qū)等條件制約，則滲瀝液處理區(qū)的設置就要充分考慮滲瀝液調節(jié)池周邊的地勢、場區(qū)供電、處理達標后污水外排等條件合理布置。

1.2 案例分析

許昌市龐莊生活垃圾綜合處理廠工程，廠區(qū)占地總面積為10．13 hm2。廠址位于許昌市西部，七里店鄉(xiāng)龐莊村西面，許禹公路以南。東距龐莊村320 m，在廠址與村莊中有1條寬度為100 m左右的白楊樹防護林帶；西距崔代張村200多m；南距引汝干渠200多m，有大片防護林帶隔離；北距已封場垃圾山300 m，距西環(huán)路大約1 000 m，距離龐莊村中部大路約500 m。該地塊原為磚廠取土坑，現(xiàn)為荒地，總體地勢西北高東南低，高差為 2～3 m。

該綜合處理廠按功能特點劃分為管理區(qū)、填埋庫區(qū)、污水處理區(qū)及垃圾預處理區(qū)，廠區(qū)總建筑面積為2 490．00 m2，其總平面布置見圖1。

圖1 許昌市龐莊生活垃圾綜合處理廠總平面布置

管理區(qū)位于場區(qū)的東北側，根據(jù)生產、生活的需要設有業(yè)務用房、機修間及車庫、深井泵房、消防水池等建、構筑物。該區(qū)遠離填埋庫區(qū)、污水處理區(qū)并通過綠化帶隔開。管理區(qū)是整個場區(qū)管理中心，也是職工用餐、生活以及生產輔助用房集中區(qū)。設計中根據(jù)不同的功能要求合理布局并且充分體現(xiàn)了以人為本的原則，在空間環(huán)境的塑造、綠化設計、景觀設計上都經(jīng)過精心考慮。

填埋庫區(qū)是本工程的核心部分，位于場區(qū)的南側，占地總面積為6．35 hm2，四周設有排水明渠及環(huán)場道路。

污水處理區(qū)位于管理區(qū)的西側，設有傳達室及地磅房、污水處理車間、調節(jié)池、硝化罐、箱式變電站等建、構筑物。

垃圾預處理區(qū)位于場區(qū)的西北角，毗鄰污水處理區(qū)，遠離管理區(qū)，在垃圾預處理區(qū)內設有分選車間。

為了改善工作環(huán)境，減少場區(qū)對外界的影響場區(qū)的周圍里側設5～7 m的綠化帶。整個場區(qū)設有1個寬12 m的出入口，各區(qū)的道路有機地與入場道路連接，使全場的交通順暢合理。

該項目已榮獲2010年天津市優(yōu)秀工程咨詢成果三等獎及2012年度天津市“海河杯”優(yōu)秀勘察設計二等獎。

2 填埋場豎向設計概述

填埋場豎向設計是場區(qū)總體設計的重要組成部分，關系到場區(qū)的安全穩(wěn)定，也直接影響到填埋場建設投資與運行成本。

豎向設計一般是在總平面布置之后進行。不論平原型、坡地型、山谷型填埋場都必須進行垂直方向的高程（標高）設計，既要滿足使用功能又要滿足經(jīng)濟、安全、環(huán)保、消防、勞動安全及綠化指標等方面的要求。使各功能區(qū)與地形、地勢有機結合，以便營造出優(yōu)秀的場區(qū)規(guī)劃布局和各功能區(qū)建設。

其中，填埋場核心區(qū)域填埋場庫區(qū)的豎向設計尤為重要，它不但關系到初期建設庫區(qū)邊坡庫區(qū)基礎的穩(wěn)定性，而且關系到填埋場運行期間直至最終封場覆蓋后期管理的穩(wěn)定與安全問題特別是地形、地質條件較復雜的場址，豎向設計不僅難度大，而且關系到方案的可行性與經(jīng)濟性所以，豎向設計的重要性更為突出。

2.1 豎向設計的原則

1）滿足填埋工藝及各分區(qū)功能布置要求。

2）以工程勘察報告為依據(jù)，方案制定滿足工程地質、水文地質等要求。

3）充分利用所選場址的自然地形。

4）滿足各項技術標準、規(guī)程、規(guī)范要求，保證工程建設與使用期間的穩(wěn)定和安全。

2.2 豎向設計對基礎資料的要求

設計工作開展之初，設計部門通過現(xiàn)場踏勘或向建設單位提出工程設計所需的基礎資料清單等獲取基礎資料，一般包括：現(xiàn)狀地形圖、工程勘察報告、場址周邊外部條件等。

2.2.1 現(xiàn)狀地形圖

測繪工作應由具備相應資質條件的部門完成，測繪范圍適宜及測繪精確與否將直接關系到設計方案的制定和工程量的計算。

目前，測繪工作多采用GPS定位技術。雖然GPS高程測量能夠達到一定的精度，但用GPS施測的市政工程測量控制點，應進一步用常規(guī)儀器進行水準聯(lián)測，保證高程精度滿足工程設計及建設的需要。

工程實例表明，在實際踏勘中看到的場址垂直落差現(xiàn)狀，在地形圖上則顯示為一定坡度的緩坡狀。在植被茂密的山谷型填埋場場址條件下，這種測繪與實際現(xiàn)狀誤差較大的現(xiàn)象更為明顯。因此，設計人員應進行現(xiàn)場踏勘，對關鍵部位的測繪提出具體要求以避免誤差的出現(xiàn)。

2.2.2 工程勘察

GB 50021—2001巖土工程勘察規(guī)范要求：各項工程建設在設計和施工之前，必須按基本建設程序進行巖土工程勘察，勘察工作應由具備相應資質條件的部門完成。巖土工程勘察應按工程建設各勘察階段的要求，正確反映工程地質條件，查明不良地質作用和地質災害，精心勘察、精心分析，提出資料完整、評價正確的勘察報告。

由于填埋場工程建設的特殊性，大多地區(qū)的地質勘察部門未從事過此類項目的勘察工作，在勘察大綱編制、勘察任務實施及勘察成果提交過程中，往往忽視了填埋場設計及建設過程中對工程地質與水文地質的具體要求，不了解填埋場建設的性質、特征，通常不能滿足設計部門的設計需求。

經(jīng)常出現(xiàn)的問題包括：未提供地層土性滲透系數(shù)指標；給出了地下水靜止水位，但未查明地下水靜止水位變幅情況及其影響原因；未確定地下水流場走向；勘察報告缺少對場地的整體穩(wěn)定性及垃圾堆體的變形和穩(wěn)定性分析；未分析地基和垃圾堆體變形和導致防滲層、覆蓋層及其他設施失效的可能性；不能對保證穩(wěn)定、減少變形、防治滲漏和保護環(huán)境措施提出具體建議等。

2.2.3 場址周邊外部條件

填埋場場址周邊的道路、河流、湖泊、給排水等外部條件，對于場區(qū)的豎向設計方案的確定起著重要作用。設計單位在現(xiàn)場踏勘的基礎上應對勘察部門的工作內容提出具體的范圍和要求如：與進場路銜接的場外道路的位置、高程；用于場區(qū)排水河道的堤岸高程；豐水期、枯水期河道水面高程和河道底部高程；周邊河流、湖泊對填埋場場址地下水位的影響等。

一般勘察部門把工作重點放在場址區(qū)域范圍內，而忽視了對場址外部條件的勘察，在設計過程中容易造成勘察成果欠缺，耽誤設計周期；豎向設計方案未考慮外部條件的影響，以致于施工時才發(fā)現(xiàn)周邊河流、湖泊水位對填埋庫區(qū)地下水水位變幅影響較大，無法施工并需調整設計方案

因此，一個優(yōu)秀的垃圾衛(wèi)生填埋場設計方案是建立在前期基礎資料詳實、周全，并充分考慮影響設計及后期運行等綜合因素的前提條件下完成的。

2.3 案例分析

河南省鞏義市大黃冶生活垃圾衛(wèi)生填埋場工程位于鞏義市大黃冶村的柏溝，呈樹枝形，主溝上游有2個小分枝溝，東西總長800余m，南北寬 50～80 m，溝深 10～50 m，場地溝底標高為171．25～219．74 m，高差約 50 m，坡度較陡，個別區(qū)域呈90°落差。

該場地地形、地貌復雜，如果按照規(guī)范要求邊坡坡度宜小于1∶2，則土方開挖量將達到80萬m3，土方工程投資太大，建設單位難以接受。設計人員在充分研究基礎資料的前提下，與工程勘察單位反復研究溝通，對測繪圖紙與現(xiàn)場實際地形的差異、地質勘察報告的有關數(shù)據(jù)做了具體分析和校驗，最后通過采用北京理正軟件設計研究院《理正邊坡穩(wěn)定分析軟件》，按瑞典法（總應力法）、簡化畢肖普法（總應力法） 2種計算方法對邊坡穩(wěn)定性進行計算，最后確定邊坡高度較高時，挖方坡度最大可做到1∶1．3（結合平臺的設置），填方邊坡可做到1∶2（結合平臺的設置）按照此邊坡進行土方平衡計算，則需挖方48．3萬m3，填方19．86萬m3，筑壩需土方8．43萬m3

該方案在滿足了甲方意愿的前提下，充分利用地形地勢，優(yōu)化設計方案，節(jié)省土方費用28萬元。降低了工程造價，儲備了一定的填埋作業(yè)覆蓋土量，保障了后期運行。

該項目可行性研究報告榮獲2007年天津市優(yōu)秀工程咨詢成果三等獎。

3 結束語

一個優(yōu)秀的生活垃圾衛(wèi)生填埋場工程設計成果，不但需要設計師自身具有較高的專業(yè)素質和設計經(jīng)驗，更需要設計師對工程的內部環(huán)境條件及外部環(huán)境條件加以深入了解和掌控。每一個填埋場工程設計都具有特殊性，因此，如何科學、合理、嚴謹、務實地做好場區(qū)的總平面設計及豎向設計，對于整個填埋場工程設計成敗至關重要

［1］趙曉光，黨春紅．民用建筑場地設計［M］．北京：中國建筑工業(yè)出版社2004．

Overall Design of Domestic Waste Sanitary Landfill Sites

Wu Jianping
（Tianjin Environmental Sanitation Engineering Design Institute,Tianjin 300201）

Taking practical engineering of domestic waste sanitary landfill sites as examples,the related contents abou general layout design and vertical design in the third chapter of Guidelines for Municipal Solid Waste Sanitary Landfill wer explained．

domestic waste sanitary landfill site；technical guideline；general layout design；vertical design

X799．3

A

1005-8206（2012）03-0015-04

2012-05-15

吳健萍（1966—），高級工程師，主要從事環(huán)境衛(wèi)生工程的設計與研究。

（責任編輯：劉冬梅