齐齐哈尔红星生活垃圾处理厂封场工程施工方案.docx
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齐齐哈尔红星生活垃圾处理厂封场工程施工方案
目录
第一章项目简介2
第二章工程内容4
2.1垂直防渗工程4
2.1.1设计理念4
2.1.2工艺选择4
2.2渗沥液收集导排系统5
2.2.1渗沥液水量计算6
2.2.2渗沥液收集系统7
2.2.3渗沥液处理及外排系统8
2.3垃圾堆体边坡整形9
2.3.1边坡整形原则9
2.3.2边坡整形方案10
2.3.3挡墙方案10
2.4景观工程10
2.5道路布置13
2.6填埋气体导排与处理系统13
2.6.1填埋气体产生量13
2.6.2填埋气体收集导排系统13
2.6.3填埋气体处理系统15
2.7封场覆盖15
2.7.1标准要求16
2.7.2覆盖方案17
2.8地表水收集导排系统19
2.8.1地表水收集系统19
2.8.2地表水导排系统19
第三章类似项目介绍21
3.1已完成项目简介21
3.1.1合肥市清溪路原垃圾填埋场综合治理工程21
3.1.2河北省唐山市垃圾填埋场封场工程22
3.2正在进行项目简介23
3.2.1温州市弯儿浦垃圾山生态修复工程23
3.2.2金华市垃圾卫生填埋场生态修复及新建工程24
第一章项目简介
齐齐哈尔红星生活垃圾处理厂工程于1998年立项，1999年开工建设，2000年10月5日运行，到2011年7月停用，并进行简易覆盖。
现在垃圾填埋深度地表以下约1.5米，地面以上约20米（含简易覆盖土层），占地4万多平方米，填埋垃圾总量约为70万立方米。
齐齐哈尔红星生活垃圾处理厂目前已经停止使用，表面进行了简易覆盖。
根据经验，从工程角度分析，其存在问题包括：
（1）缺乏防渗系统；
（2）缺乏渗沥液、地下水导排系统；
（3）填埋堆体不完全符合规范要求；
（4）缺乏填埋气体收集导排系统；
（5）缺乏渗沥液收集、导排及处理系统；
（6）缺乏规范的封场系统，不能实现雨污分流。
齐齐哈尔红星生活垃圾处理厂限于当时的技术和经济条件等因素，工程措施上的不足，带来封场后诸多环境问题与环境隐患，主要表现在：
（1）缺少防渗及渗沥液处理系统引发渗沥液对地表水、地下水及周围环境的污染。
（2）填埋堆体边坡局部太陡，影响堆体稳定性，存在失稳隐患。
（3）没有渗沥液收集导排系统，垃圾堆体内渗沥液聚集，部分渗沥液直接从边坡渗出。
（4）填埋气体未能有效地收集导排，缺乏填埋气体处理系统，存在爆炸隐患。
（5）缺乏规范的封场覆盖。
（6）缺乏地下水环境监测点。
第二章工程内容
2.1垂直防渗工程
2.1.1设计理念
填埋场防渗措施包括水平防渗和垂直防渗。
齐齐哈尔红星生活垃圾处理厂限于当时技术、经济等因素，未实施水平防渗措施，目前垃圾已填满，根据《生活垃圾填埋场封场工程项目建设标准》（建标140-2010）规定，宜对原垃圾堆放场采用垂直防渗补救。
所谓垂直防渗，是指在区域边界处地面以下设计建造一定深度和标准的不透水结构，即防渗漏（透）结构。
对垃圾填埋场而言采用垂直防渗必须利用库区底部的天然相对不透水层作为底部防渗层，垂直防渗结构底部深入天然相对不透水层一定深度，以此控制库区内地下水的自然排泄和流入，从而使库区形成一个完整的相对独立的水文地质单元。
通过这种方式，既可以防止垃圾渗沥液从库区向库区外渗漏，同时又可以有效地阻隔库区外地下水渗入库区。
2.1.2工艺选择
垂直防渗帷幕工艺方案比较和选择的原则：
（a）安全可靠，能基本达到设计要求的效果；
（b）施工方便，国内施工单位可以保证质量、进度；
（c）经济合理，在满足设计要求的前提下，尽可能考虑投资省。
结合本工程地域和用途特点，常规使用的垂直防渗帷幕的设置方案大致有如下几种：
两轴水泥搅拌桩；三轴水泥（膨润土）搅拌桩；高压旋喷桩；开槽埋设HDPE膜等。
几种方案的比较详见下表。
表2.1垂直防渗方案比较表
垂直防渗方案
比较项目
两轴水泥搅拌桩
三轴水泥（膨润土）搅拌桩
高压
旋喷桩
开槽埋设HDPE膜
（1.5mm）
施工管理
较简单
较简单
较简单
较复杂
帷幕体渗透系数（cm/s）
10-5
10-6
10-5
10-8
对地基加固作用
较好
较好
较好
无
工艺成熟性
较成熟
较成熟
较成熟
刚刚起步
投资
较低
一般
较高
高
综合上表可知，在上述几种垂直防渗方案中，两轴水泥搅拌桩防渗效果一般，投资较省，工艺成熟。
三轴水泥（膨润土）搅拌桩防渗效果较好，投资较两轴水泥搅拌桩稍高，其工艺施工在国内也很成熟，容易实施，对现场施工条件要求低，施工快，是一种技术可靠、功效高、投资一般的方法。
而高压旋喷桩水泥掺量大，投资较高。
垂直插膜的防渗效果最好，投资也高，但对加固地基的作用稍差，且该技术在国内是正开发的技术，存在较大的施工难度、风险，对现场施工条件要求高，施工时间相对较长，施工中，HDPE膜容易被突起物划破，造成垂直防渗体系破坏。
根据相关标准及技术规范要求，考虑各种垂直防渗技术、经济比较情况，推荐采用“三轴水泥（膨润土）搅拌桩”的工艺作为垂直防渗措施。
具体防渗措施应在下阶段结合地质勘查报告进行选取。
垂直防渗帷幕宜在库区四周进行布置，垂直防渗应深入相对不透水层内约2m。
2.2渗沥液收集导排系统
2.2.1渗沥液水量计算
封场后的填埋场渗沥液主要是由垃圾分解后产生的液体与封场表面降雨渗入所形成。
其产生量通常决定于填埋场表面结构的渗透性、垃圾堆体的成份特性、填埋场封场后的管理等三方面。
填埋场雨污分流系统良好前提下，不考虑库区外径流影响。
另外，填埋场经良好封场整治后，降落于进行了封场覆盖的填埋层上的雨水直接排掉，不进入渗沥液收集系统。
因此产生的渗沥液主要源自垃圾分解产生的液体。
垃圾沥出的渗沥液量根据填埋场已有经验，按垃圾填埋量的10~20%估算。
在渗沥液导排系统良好的情况下，这部分渗沥液在填埋初期即得以收集导排。
原填埋场没有渗沥液收集导排系统，假定这部分渗沥液均存在于垃圾堆体内。
一般垃圾稳定年限为15~20年，结合渗沥液输送管出水管标高，能最终外排的渗沥液约占50%。
经填埋量及填埋年限推算，渗沥液产生量约10m3/d。
随着填埋年限增加，渗沥液产生量逐渐减少。
如果没有实施良好的封场，降雨将直接渗入垃圾堆体，转化为渗沥液，则渗沥液产生量将大大提高，该部分降雨量根据如下公式计算：
Q：
渗沥液产生量，m3/d；
q：
降雨量，mm；
A1：
正在填埋作业区面积，m2；
C1：
正在填埋作业区降水转化为渗沥液系数；
A2：
中间覆盖区面积，m2；
C2：
中间覆盖区降水转化为渗沥液系数；
A3：
终场覆盖区面积，m2；
C3：
终场覆盖区降水转化为渗沥液系数。
现状填埋堆体占地面积约4万m3。
简易覆盖后，降雨转化系数0.5，则渗沥液产生量将达到15.0m3/d。
完全覆盖后，降雨转化系数0.2，则渗沥液产生量约为5m3/d。
因此总的渗沥液产生量约为15m3/d。
2.2.2渗沥液收集系统
一般卫生填埋场在库区底部建设渗沥液收集系统，原填埋场在建设过程没有设置渗沥液收集系统，2011年已经停用。
缺乏渗沥液收集系统造成的危害包括：
（1）堆体内渗沥液水位高，容易从边坡处渗出，污染地表水；
（2）渗沥液水位大大高于周边地下水位，渗透压高，向外渗透量大，污染地下水。
结合库区渗沥液难以合理导排的现状，本方案提出增设渗沥液收集系统措施，具体方案：
环场区垃圾堆体边坡坡脚设渗沥液收集盲沟，每隔50m及转弯处设渗沥液连接井。
2.2.3渗沥液处理及外排系统
本工程渗沥液产量为15m3/d。
根据同类工程经验，从技术及经济角度考虑，建议渗沥液车送至城市污水处理厂或者纳入城市污水管网进行统一处理。
2.3垃圾堆体边坡整形
2.3.1边坡整形原则
根据《生活垃圾卫生填埋技术规范》CJJ17-2004，填埋单元的坡度不宜大于1：
3。
根据占地面积和填埋量进行推测，本填埋场封场边坡较陡。
由于本填埋场填埋作业不太规范，陡坡区域不仅存在稳定隐患，而且未进行边坡削坡整形，直接封场工作难度较大，且总体封场效果差，不符合规范要求。
如果垃圾堆体边坡稳定不解决、封场不能按规范要求进行实施，垃圾堆体受雨水、风和冰雪等侵蚀将引发严重的环境问题。
因此，为保证垃圾堆体的稳定性和封场工程的总体完好实施，有必要先对不满足稳定和封场要求的填埋堆体边坡有针对性地采取不同的工程方案进行整形修复，满足封场规范要求。
垃圾堆体边坡整形原则：
（1）垃圾堆体边坡严格按1:
3的坡度进行整形修复；
（2）优化整形修复工艺，挖、运、填、压为主，推、移为辅；
（3）结合封场道路和平台、考虑削余垃圾的堆填方式和范围；
（4）确保堆体整形后坡面稳定，采用专用垃圾压实机压实；
（5）整形结合垃圾堆体收缩变形特性，不采用大范围整体刚性板式结构；
（6）整形后坡面便于封场、道路、平台等工程实施；
（7）确保堆体整形后坡面平整无凹面，整形作业时，防止出现易造成甲烷气体富集的封闭或半封闭空间；
（8）整形过程不得在垃圾坡面搭建封闭式建筑物、构筑物；
（9）应考虑垃圾渗沥液、坡面雨水的收集、排放等封场设施。
（10）边坡稳定验算要求：
K正常>1.15，K非常>1.05。
2.3.2边坡整形方案
根据边坡整形修复工程设计原则，并结合封场总体规划和本填埋场垃圾堆体特点，排除呆板、易变形破坏的刚性板式结构方案，垃圾堆体坡面整形方案随堆体坡度、功能不同，大致分以下几种：
第一种对坡度缓于1：
3的坡面和场顶区域，以少量削、填结合方式进行整形，尽量做到小范围平衡，并平整压实。
第二种对坡度陡于1：
3的坡面，按1：
3坡度进行抛削和放坡
2.3.3挡墙方案
针对现状垃圾占地面积较小，垃圾填埋量较大，因此为了能够消纳如此多的垃圾，结合边坡整形，需在局部地方（或者四周）设置挡墙，结合垃圾的特性，挡墙形式建议采用加筋土柔性体挡墙，可以满足垃圾整体沉降的要求，避免局部沉降造成的损失。
2.4景观工程
由于本填埋场封场后将在周围建造大型的生活区，因此对于本工程的景观工程应进行系统考虑，建议结合生活区内的休闲、娱乐性质，将本工程打造成公园性质，可方便周边居民休憩、漫步等。
瀑布手绘效果图
休息扇座图
风之长廊图
夜景照明图
2.5道路布置
结合周边路网规划以及边坡整形，进行道路工程的布置，同时需考虑通往垃圾顶部的人行道路、车行道路等。
2.6填埋气体导排与处理系统
2.6.1填埋气体产生量
生活垃圾在填埋一段时间后，由于厌氧微生物的作用，会产生浓度较高、一定数量的填埋气体，其成分有甲烷（CH4）、二氧化碳（CO2）、一氧化碳（CO）、硫化氢（H2S）、氮（N2）等气体，其中甲烷（CH4）、二氧化碳（CO2）是主要成分。
根据目前测量结果显示，目前垃圾填埋气体产量约150m3/h，根据经验气体产生量随着时间的增长将逐年降低。
2.6.2填埋气体收集导排系统
填埋气体中的甲烷在空气中达到5%～15%的浓度时，具有爆炸可能。
如果填埋层中甲烷气不引导而随意排入大气，就有可能分散聚集在建筑物内或者是填埋场附近的隐蔽空间里，达到一定含量遇明火就发生爆炸。
另一方面，由于气体不能导出，将导致堆体内压力积聚，当到达压力临界值时，会引发堆体滑坡，就是常说的压力爆炸。
为了避免这些气体在填埋垃圾内积累，清除由此而来的潜在火灾及爆炸危险，在垃圾层中设置气体导排系统是必要的。
填埋气体收集系统一般可归结为两大类：
横向水平收集方式和竖向收集井方式。
按填埋场技术规范，填埋气体收集系统应与填埋过程同步建设。
本垃圾填埋场未设置填埋气体收集导排系统，填埋场将封场，目前填埋气体无法有效导排，存在较大的安全隐患。
为保证填埋场的气体有效地收集排放，避免
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