李富榮

(江西省城建集團(tuán)有限公司 江西南昌 330209)

0 引言

目前，在環(huán)保產(chǎn)業(yè)中，生活垃圾處理及危廢處理市場已十分普遍。東部沿海地區(qū)建設(shè)填埋場，由于大多處于沖積平原，不僅地下水位高、還多為高滲透性砂性土。該土壤筑壩穩(wěn)定性差，受地下水和雨水侵?jǐn)_，極易使填埋場遭到破壞使填埋的滲瀝液污染當(dāng)?shù)氐耐寥篮偷叵滤?，給環(huán)境造成重大影響。本文主要分析部分填埋場被地下水反向破壞壩體根部及防滲層造成的危害，以及在施工填埋場場底時，如何增加合理預(yù)防措施，有效防止危害發(fā)生。

1 危害分析

填埋場填埋垃圾和有害廢料后，伴隨產(chǎn)生滲瀝液和有害氣體等物質(zhì)，出現(xiàn)滲漏后直接污染附近的土壤和地下水，此情況時有發(fā)生。隨著我國對環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)不斷提高，要求越來越嚴(yán)苛，填埋場在設(shè)計和建造過程中的標(biāo)準(zhǔn)也不斷提高。通常防滲層從下到上都由泥質(zhì)防滲層、GCL土工墊、雙層HDPE膜、滲瀝液收集導(dǎo)排層等組成[1]，成為一個嚴(yán)密的復(fù)合防滲系統(tǒng)，但滲漏問題還是時有發(fā)生。主要?dú)w納有以下幾種：①材料或施工缺陷造成。如首層得HDPE膜的質(zhì)量不合格、或HDPE膜的焊接質(zhì)量不合格造成，滲瀝液輕松穿透最重要的首層防滲系統(tǒng)，逐步透過下面幾層泥質(zhì)層；②施工過程中有效成品保護(hù)缺失，造成防滲層破壞；③地下水危害造成防滲層破壞。因?yàn)槲鞑康貐^(qū)不少填埋場建設(shè)在地下水位之上，而東部地區(qū)因土地緊張的約束，常常建在高地下水位區(qū)域增設(shè)止水帷幕，所以，①和②滲漏造成的危害較多。實(shí)際上不少填埋場受突然強(qiáng)降雨，導(dǎo)致地下水位突然上升影響，無止水帷幕的填埋場或止水帷幕受水壓影響而滲透的填埋場，就可能因地下水進(jìn)入場地內(nèi)部，并上升至泥質(zhì)防水層之下，因浮力破壞壩腳和防滲層，造成③危害發(fā)生。通過調(diào)查幾個砂性土高地下水位的填埋場施工，以及使用過程中出現(xiàn)的問題，證明③危害容易被忽視因而容易出現(xiàn)。表現(xiàn)在施工完成時各項(xiàng)指標(biāo)檢查均合格，滿足設(shè)計和施工要求。但堆載前期因地下水的危害，出現(xiàn)了壩腳局部坍塌、防滲層局部隆起等危害。如不能妥善處置，將給后期滲漏留下隱患。

2 處置方法

滲透止水帷幕的地下水超標(biāo)，導(dǎo)致填埋場內(nèi)地下水浸泡壩腳和局部浮力過大，造成坍塌、防滲層隆起現(xiàn)象。發(fā)生此情況，應(yīng)仔細(xì)分析危害情況。如坍塌很小、隆起面積很小，無法對壩體結(jié)果安全和防滲層造成破壞，可在壩腳和局部隆起堆載沙袋進(jìn)行壓載，防治危害進(jìn)一步擴(kuò)大。如果坍塌和隆起對壩體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，防滲效果產(chǎn)生影響，應(yīng)該采取打開防滲層，對壩體和隆起部位設(shè)置智能導(dǎo)排系統(tǒng)，再按要求進(jìn)行填筑夯實(shí)基層材料，修復(fù)堤壩和防滲層。當(dāng)?shù)叵滤俅紊仙螅瑢?dǎo)排系統(tǒng)自動進(jìn)行抽水降排，智能控制啟停，可有效解決局部穿透止水帷幕地下水對場內(nèi)的危害。如果場內(nèi)大范圍水量較大，可能是關(guān)鍵的止水帷幕出現(xiàn)了問題，應(yīng)在填埋場內(nèi)、場外增設(shè)降水井，再通過智能導(dǎo)排系統(tǒng)輔助，降水應(yīng)持續(xù)至填埋場內(nèi)有足夠的堆載方可停止，從而取得較理想的效果。

3 有效的施工過程控制措施

為防止砂性土填埋場地下水危害發(fā)生，在經(jīng)過實(shí)際使用，進(jìn)一步驗(yàn)證智能導(dǎo)排系統(tǒng)有效性后，逐步將這套系統(tǒng)布置在新建的高地下水位砂性土填埋場泥質(zhì)防滲層下部。如杭州三固項(xiàng)目填埋場就布置了這套智能導(dǎo)排裝置。結(jié)合壩體下三軸攪拌樁防滲墻[2]、壩體上外坡面全封閉防水，使填埋場的地下水防滲系統(tǒng)形成“堵、排、防”相結(jié)合的復(fù)合體系。這個復(fù)合體系包括：壩體下設(shè)置水泥攪拌樁，止水帷幕進(jìn)入不透水層控制地下水進(jìn)入填埋場下部、盡量擋住地下水進(jìn)入保護(hù)壩體下部及填埋場底部。再在填埋場泥質(zhì)防水層下設(shè)置地下水智能導(dǎo)排系統(tǒng)作為保險、通過智能導(dǎo)排系統(tǒng)，排出可能因帷幕滲漏進(jìn)入的地下水，保護(hù)壩體下部及場底防滲層穩(wěn)定。砂質(zhì)土壩體防水全覆蓋保護(hù)、保護(hù)壩體上部穩(wěn)定[3]，通過堵、排、防相結(jié)合的方式，解決高水位的危害及砂性土的穩(wěn)定性問題。

該防水體系中的智能導(dǎo)排系統(tǒng)包括導(dǎo)排溝、導(dǎo)排管、水位監(jiān)測報警、水泵及控制系統(tǒng)等。導(dǎo)排溝沿坑內(nèi)壩腳周邊布設(shè)一圈，同時在場底泥質(zhì)防水層下部等間距(約5 m)設(shè)置多條導(dǎo)排溝，溝內(nèi)埋設(shè)導(dǎo)排濾管，所有環(huán)形導(dǎo)排濾管相連。從環(huán)形導(dǎo)排濾管均布6根預(yù)埋管，順著壩體坡面直通壩頂排水溝，管內(nèi)布置水位智能監(jiān)測、水位報警、水泵自動抽排控制系統(tǒng)。通過預(yù)埋管用繩索，并放置場底的環(huán)形導(dǎo)排濾管，在管內(nèi)地下水聚集時，6臺水泵自動排水，水泵如有故障或滲濾管滿水時，將觸發(fā)自動報警系統(tǒng)，這時應(yīng)安排檢修人員通過繩索拉出維修或更換。平時水位智能監(jiān)測系統(tǒng)可準(zhǔn)確顯示地下水位置狀況。通過設(shè)置地下水智能監(jiān)測、導(dǎo)排系統(tǒng)，可有效防止坑內(nèi)局部穿透止水帷幕的地下水危害，保證填埋場在建設(shè)和初期使用過程中的安全。具體布置示意圖如圖1所示。

圖1 填埋場智能導(dǎo)排監(jiān)測系統(tǒng)示意圖

地下水導(dǎo)排濾管可采用dn315HDPE管打孔，導(dǎo)排溝截面尺寸b×h=1000 mm×1500 mm，環(huán)形溝外邊沿距離壩底內(nèi)邊沿1000 mm，場內(nèi)底部沿長邊方向均布多條(間距約5 m)直溝，兩端與環(huán)形溝連通。溝內(nèi)先鋪濾水土工布，放導(dǎo)排濾管至溝內(nèi)，再用碎石填充平溝后，用土工布覆蓋[4]。土工布能保證有效濾水的同時，可防止沙土進(jìn)入導(dǎo)排溝內(nèi)，既能防堵，又能防止沙土流失而發(fā)生底部淘空的危害。所有的導(dǎo)排溝、導(dǎo)排管、預(yù)埋引出管及水泵及自動控制系統(tǒng)，組成了填埋場的第二道地下水防滲系統(tǒng)，能進(jìn)一步有效防止地下水帶來的危害。

智能導(dǎo)排系統(tǒng)只能作為地下水處置的一種補(bǔ)充和保險，填埋場地下水“防”的主要關(guān)鍵一環(huán)，還得依靠止水帷幕的可靠性。在此基礎(chǔ)上，增加的智能導(dǎo)排系統(tǒng)，才能發(fā)揮最后一道防線的作用。同時，通過對排出的地下水檢測，也能反向監(jiān)控是否有滲瀝液下滲進(jìn)入場下土壤。導(dǎo)排系統(tǒng)施工時，導(dǎo)排溝布置應(yīng)合理，間距不宜過大，導(dǎo)排溝的斷面尺寸應(yīng)保證有足夠的收容量，一般不小于1.0 m2。滲溝填料碎石應(yīng)顆粒均勻。包裹的排水土工布濾砂性能好、排水暢通，導(dǎo)排管打孔分布均勻、孔徑合理。智能控制潛水泵性能穩(wěn)定可靠?？刂坪酶鱾€環(huán)節(jié)的施工質(zhì)量，也是保證智能導(dǎo)排系統(tǒng)有效性的關(guān)鍵要求。

4 結(jié)語

對砂的填埋場施工完成后，在場底沒有填埋堆載之前，因浮力原因如有地下水進(jìn)入場地防滲層下部，容易造成壩腳和防滲層破壞。為此，增加一道智能導(dǎo)排系統(tǒng)，可有效解決止水帷幕施工缺陷帶來的局部地下滲水、砂性土壩體雨水滲透等造成的場內(nèi)地下水影響；也可當(dāng)作地下水防線的最后一道保險，兼做監(jiān)測防滲層滲漏的一種措施。通過“堵、排、防”相結(jié)合的綜合防滲體系，保證填埋場施工和使用安全可靠，具有良好的經(jīng)濟(jì)和社會效益。