固体废弃物填埋场堆体稳定性评价及加固措施研究

一、立项背景 目前我国各大、中型城市正在运营的440多个城市生活垃圾卫生填埋场,每年处理垃圾6865万吨,占垃圾清运总量的87.7％.随着城市生活垃圾产量的快速增长和垃圾填埋场的填埋量增加,垃圾堆体高度逐渐增加,填埋场内渗滤液水位随之增加,垃圾填埋场的堆体稳定问题逐渐凸现出来.按新标准建设的固体废弃物填埋场普遍采用水平衬垫系统,该系统界面间的抗剪强度较低,成为填埋场稳定的薄弱环节.另外,国内许多填埋场运营过程中同时填埋城市污水污泥,其强度极其软弱对垃圾堆体稳定性也造成了不利的影响.因此有必要研究能够反映出填埋场堆体失稳模式的稳定分析方法及参数取值,评价现状及后续填高垃圾堆体的稳定性,提出有效的加固措施和稳定控制标准.分析和评价污泥坑对垃圾堆体的安全稳定的影响,提出污泥坑固化处理技术要求,并提出垃圾堆体稳定安全监测方法.     

垃圾填埋场边坡稳定安全监测指标及警戒值

随着垃圾的产量和填埋量迅速增加,垃圾堆体的稳定问题日益突出,填埋场运行中安全监测显得十分重要。针对某大型垃圾填埋场失稳事件,对该填埋场堆体边坡开展了近2年的监测,获得了各种气象条件下渗滤液水位、地表水平位移、竖向位移、深层侧向变形等监测数据,特别是2008年6月强降雨期间垃圾堆体边坡局部失稳和2009年2月污泥坑周边堆体滑移过程中完整、全面的监测数据。基于监测数据,并结合实际降雨条件、填埋场运行状况,对填埋场失稳的内在因素进行详细的分析,得出渗滤液水位过高是导致堆体边坡失稳的主要内因,水平位移速率是填埋场边坡稳定状态最为敏感的指标。最后 根据监测数据 进行统计分析 ,提出垃圾填埋场稳定安全监测关键指标及警戒值, 为今后垃圾填埋场的现场监测工作提供重要依据 。     

西北地区某填埋场堆体滑移过程监测与分析

在西北某大型填埋场边坡区域布设渗滤液水位、堆体表面位移和深层侧向位移监测点并开展现场监测。在2014年4月~8月间,受垃圾堆载、填埋作业机械动荷载和强降雨的影响,堆体边坡区域发生3次大范围滑移,最大滑移报警面积达30029 m2,最大日均表面位移253 mm,滑移深度达17 m。反分析该填埋场垃圾堆填边坡滑移全过程,掌握了除堆体水位和强降雨因素外,垃圾堆载、动荷载等因素作用下的堆体滑移规律。进一步分析迫降水位、分层压实、土工织物加固等措施的抗滑效果,结果表明,采取降水压实及土工织物加固措施可满足堆体后续堆填的稳定要求。     

某填埋场垃圾堆体边坡失稳过程监测与反分析

某填埋场是国内首批在场底铺设复合衬垫系统的大型卫生填埋场,该场垃圾坝前堆体边坡于2008年6月连续强降雨期间发生失稳事件。介绍该堆体边坡失稳过程的现场监测结果,包括坡面水平位移、深层侧向位移和渗滤液水位。基于监测数据,开展堆体边坡稳定性反分析工作,探讨复合衬垫系统界面抗剪强度取值方法,提出抽排竖井迫降水位、铺膜防渗等应急抢险措施。现场监测和理论分析结果表明:堆体边坡中高渗滤液水位是导致其失稳的关键因素,堆体边坡水平位移速率和渗滤液水位高度呈明显正相关关系;该堆体边坡失稳模式是沿场底复合衬垫系统中软弱界面的深层滑移;斜坡场底上复合衬垫系统在滑移过程中发生位移-软化效应,其界面强度介于峰值强度和残余强度之间;抽排竖井迫降水位是最直接、有效的应急抢险措施。     

2010年“华夏建设科学技术奖”获奖项目(二等奖) 固体废弃物填埋场堆体稳定性评价及加固措施研究

一、立项背景目前我国各大、中型城市正在运营的440多个城市生活垃圾卫生填埋场,每年处理垃圾6865万吨,占垃圾清运总量的87.7%。随着城市生活垃圾产量的快速增长和垃圾填埋场的填埋量增加,垃圾堆体高度逐渐增加,填埋场内渗滤液水位随之增加,垃圾填埋场的堆体稳定问题逐渐凸现出来。按新标准建设的固体废弃物填埋场普遍采用水平衬垫系统,该系统界面间的抗剪     

卫生填埋场穿坝管处防渗系统渗漏检测及修复案例

通过对设计资料进行分析及现场研判，结合现场试验措施，准确定位生活垃圾卫生填埋场堆体内部渗滤液渗漏事故点位置，通过定点导向开挖垃圾堆体露出渗漏点后，采取封堵渗滤液导排管道、设置斜管收集泵井提升填埋场内部蓄积渗滤液的组合方案进行了渗漏事故点的修复。修复措施完成后的监测结果表明，填埋场正常稳定运行，采取的工程措施达到了预期目的。     

城市垃圾填埋场污泥对堆体边坡稳定的影响研究

本文以长沙市垃圾填埋场堆体为研究对象,运用极限平衡理论条分法,对堆体边坡稳定性进行了分析计算。评价了该填埋场一期150m堆体边坡稳定性,并对未来二期270m堆体边坡稳定性进行了预测分析,结果表明该堆体边坡目前处于稳定状态,而二期270m堆体边坡在暴雨工况下处于不稳定状态;并分析了二期填埋体稳定性影响因素并提出了相应的处置措施,影响堆体边坡稳定性的主要原因在于堆体早期底部未经固化的污泥抗剪强度低、堆体渗滤液排泄不畅造成地下水位高。因此,在二期运营期间应疏通排渗管道,对污泥分布区做加固处理。     

南方山谷型填埋场渗滤液产量及水位控制措施

在我国南方建成的第一批山谷型填埋场大多存在渗滤液产量大、堆体中渗滤液水位高的问题。基于对南方几个典型填埋场的现场调查和相关测试结果,从水量平衡的角度分析了影响山谷型填埋场渗滤液产量的关键因素,探讨了我国现有山谷型垃圾填埋场在渗滤液产量及水位控制方面存在的问题,并借鉴国内外相关工程经验教训提出了一些改进措施(包括采用带有垂直防渗体的截洪沟来控制场外汇水区域地下径流补给量、采用新型临时覆盖材料及工艺避免在堆体中形成渗滤液阻滞层、渗滤液收集与导排系统的防淤堵设计及淤堵反冲洗维护措施等)。     

山谷型垃圾填埋场失稳后的远程流动模型

对于山谷型垃圾填埋场,若填埋场内渗滤液水位过高,失稳以后的破坏形式表现为液相(渗滤液)携带固相(垃圾)的远程流动,其形式类似于泥石流。以固液结构二相流理论为基础,根据质量守恒和Naiver-Stokes方程,建立了垃圾流的远程流动分析模型,并给出垃圾流的初始条件、边界条件和停积条件。该模型可采用有限差分法进行离散求解。同时,采用该模型对某高渗滤液水头下山谷型垃圾填埋场失稳后的远程流动现象进行模拟,模拟结果显示该垃圾流持续时间为22s,下游最大流动距离为315m。     

垃圾堆体高度对渗滤液回灌处理的影响

通过模拟试验研究了垃圾填埋场渗滤液分别回灌到不同高度的垃圾柱之后，柱内的有机污染物降解变化规律。结果表明：回灌处理法对有机物有较好的处理效果，对回灌渗滤液中有机物的去除效果随垃圾堆体高度的增加而增加；单位矿化垃圾可承受的有机污染负荷有一限值，当在一定时间内因回灌而进入垃圾堆体中的有机污染负荷超过这一限值时，渗滤液回灌处理系统将遭到破坏且不易恢复。     

气压和温度变化共同作用下垃圾填埋场边坡稳定性研究

城市生活垃圾填埋场在高渗沥液水位情况下发生边坡失稳滑坡的工程事故已多次发生,初步分析认为滑坡由渗沥液水位、垃圾降解产气和温度升高等因素共同引起。目前尚未见考虑渗沥液水位、气压和温度共同影响填埋场边坡稳定性研究的报道。通过简化垃圾填埋场气压和温度分布的计算,利用瑞典条分法进行考虑渗沥液水位、气压和温度共同影响的填埋场边坡稳定性分析。计算结果表明:考虑气压和温度的影响使得填埋场边坡稳定安全系数降低24.7%～43.0%;建议在同时考虑渗沥液水位、气压和温度的影响进行填埋场边坡稳定分析时,控制最小安全系数大于1.0可保证填埋场安全运行。本研究可为垃圾填埋场的设计、施工和运行管理提供理论支撑。     

垃圾填埋场渗沥液水位壅高及工程控制

 我国垃圾填埋场渗沥液水位普遍壅高,严重影响安全运行。测试和总结垃圾的持水特性、饱和渗透系数以及渗沥液导排层渗透和淤堵特性。通过数值分析,揭示垃圾初始含水率、持水特性以及垃圾和导排层渗透系数对填埋场水位的影响规律。结果表明,垃圾饱和渗透系数随深度和龄期减小、导排层淤堵、垃圾初始含水率高导致水位明显壅高;而垃圾饱和渗透系数较小时,堆体内易形成局部滞水。结合实际工程,验证数值模拟结果,提出并实施水位壅高控制的工程措施,效果十分显著。     

某基坑工程监测实例及分析

基坑工程监测是指在施工及使用期限内,对建筑基坑及周边环境实施的检查、监控工作,主要包括支护结构、施工工况、地下水状况、基坑底部及周围土体、周围建(构)筑物及其它应监测的对象。基坑工程事故与监测不力、不准确、不及时有较大关系,基坑工程监测是检验设计方案正确性的重要手段,又是及时指导正确施工、避免事故发生的必要措施。本文通过对某大厦基坑工程进行监测,实现深基坑工程信息化施工保证施工安全并对监测数据成果进行分析进而得出一些规律供同行参考。     

加筋水泥土桩锚在超大超深基坑支护中的应用

泉州浦西万达广场基坑开挖深度为12.3m,核心筒区域开挖深度达17.1m,为超大超深基坑,东南侧为内湖,西侧为变电站,地层特别复杂,基坑工程安全等级为一级,重要性系数取1.1。采用冲孔灌注桩加加筋水泥土桩锚、内支撑及自然放坡联合支护体系。在施工过程中,通过严格对周边环境和支护结构进行监测,通过对基坑坡顶沉降和水平位移的监测成果统计和分析,基坑周边地面的沉降和水平位移等监测数据都是在报警值范围内。加筋水泥土桩锚施工在本项工程超大超深基坑支护的应用是成功的,特别是地层处于淤泥层、细砂层,或其他特种的不良土体,常规锚杆不宜使用容易造成事故,必须采用特种工艺、专业的特种设备和具有确保质量安全施工特种工艺能力的专业施工队伍,才能保证质量安全和工期要求。     

考虑破坏面转移和垃圾坝作用的边坡稳定分析

垃圾坝是山谷型填埋场和横向扩建填埋场中常采用的增稳措施;破坏面在衬里结构不同界面间发生转移也是被证实的规律,考虑破坏面转移和垃圾坝作用的垃圾体边坡稳定分析方法尚未见报道。通过将衬里结构中破坏面转移点作为分界点,将滑动垃圾体分成5个楔体,利用极限平衡条件建立了五楔体边坡稳定分析方法。研究结果表明,五楔体极限平衡分析方法能够分析考虑破坏面转移和垃圾坝影响的填埋体稳定性;考虑破坏面转移计算得到的安全系数低于不考虑考虑破坏面转移的计算结果,考虑破坏面转移的计算方法能够发现更危险的情况;填埋场安全系数随垃圾坝高度的增大而增大;垃圾坝的背坡有一最优坡度,垃圾坝的背坡小于这一坡度时,发生“坝背破坏”模式;垃圾坝的背坡大于这一坡度时,发生“坝底破坏”模式;最危险破坏面通过填埋场的背坡和底坡的衬里,再通过垃圾坝的坝背衬里界面或坝底。     

深层水平位移监测技术的实践应用

在深基坑开挖过程中,深层水平位移监测技术借助CX-806D型测斜仪对基坑进行内部位移变化监测,通过对监测信息的分析,对评价基坑的安全,制定进一步的施工策略,实现信息化施工,避免事故的发生有着重要的意义。在基坑支护结构中护坡桩顶(冠梁)水平位移观测及护坡桩体深层水平位移观测都能够直接反映基坑支护结构变形特性,是支护结构安全状况的重要指标。济宁太白路万达广场工程的围护桩体或坑周土体的深层水平位移的监测采用在墙体或土体中预埋测斜管(PVC管)、通过测斜仪(CX-806D)观测各深度处水平位移的方法,监测精度可达到±0.01mm/500mm。利用测斜仪定期对管道的形变情况进行监测,然后通过纵向比较各期的监测数据,就能够得到桩体各深度在监测期间的形变情况,它在及时掌握工程的质量以及保证工程的安全性方面发挥着积极的作用。     

温州某深基坑变形监测与成果分析

基坑开挖会引起基坑周围土体应力释放,可能引发周围建筑物基础或管线等的变形,严重的可能引发重大事故。基坑围护结构设计的安全程度与施工过程密切相关,必须系统地对基坑进行监控,及时获取基坑开挖过程中支护结构受力与变形信息,及时发现事故预兆。通过合理、有效地开展基坑边坡及其邻近建筑物变形监测,以满足信息化施工要求,从而达到安全预报、反馈设计、指导施工的目的。为此,结合某深基坑工程的变形监测简要介绍了基坑工程变形监测的项目、布置与观测方法,随后对变形监测结果进行了初步分析。     

厦门梧村隧道明挖深基坑施工监测分析

 以厦门梧村隧道明挖段深基坑施工为例,对施工期间的支护结构自身安全以及对周边环境的影响相应开展安全监测研究工作。监测内容包括巡视检查、沉降、水平位移、深部位移、地下水位、锚索轴力和爆破振动等。结合场区地质条件和现场施工情况,分别对支护结构及周边环境的监测成果进行较为全面的分析。研究结果表明：地质条件是引起变形监测成果分布差异的主要因素;新临空面的出现会产生较大的位移,对支护桩的稳定有一定的影响;深基坑采用钻爆法开挖时,需要进一步验证边坡支护设计参数选取的合理性。对施工过程中出现的支护桩位移速率过大、边坡滑塌等工程险情进行跟踪监测和分析,监测成果表明相应的处理措施是合理有效的。