高振興, 田 園

(楊凌職業(yè)技術(shù)學(xué)院, 陜西 楊凌 712100)

1 工程概況

某生活垃圾填埋場(chǎng)位于縣城北部4km城關(guān)鎮(zhèn)龍埡村三組趙家溝內(nèi)，總庫(kù)容75萬(wàn)m3，設(shè)計(jì)平均處理規(guī)模為85 t/d，規(guī)劃年限為2011～2025年，采用分期建設(shè)。其中，一期工程設(shè)計(jì)庫(kù)容15萬(wàn)m3，設(shè)計(jì)使用年限3年。填埋場(chǎng)總庫(kù)容建設(shè)規(guī)模為Ⅳ類(lèi)，處理能力為Ⅳ級(jí)，設(shè)計(jì)防洪標(biāo)準(zhǔn)為20年一遇設(shè)計(jì)，50年一遇校核?，F(xiàn)狀下游攔擋壩底高程388.46 m，壩頂高程404.00 m，壩高15.66 m，壩體頂部長(zhǎng)70.45 m，壩頂寬度5.0 m。

經(jīng)過(guò)多年運(yùn)行，目前該填埋場(chǎng)一期工程已經(jīng)基本填滿，亟需進(jìn)行二期建設(shè)及配套。

2 壩體現(xiàn)狀

下游攔擋壩壩頂高程、壩高、壩頂寬度與設(shè)計(jì)相符?，F(xiàn)場(chǎng)調(diào)查未發(fā)現(xiàn)滑坡、崩塌等不良地質(zhì)現(xiàn)象。兩側(cè)山坡及溝腦未見(jiàn)較大規(guī)模的碎石土堆積，溝內(nèi)植被發(fā)育，溝道平緩，發(fā)生泥石流地質(zhì)災(zāi)害的可能性低。在自然條件未遭受破壞的情況下，兩側(cè)山坡總體穩(wěn)定。

現(xiàn)場(chǎng)踏勘發(fā)現(xiàn)：

(1)原設(shè)計(jì)垃圾壩一期工程已經(jīng)填滿，急需建設(shè)二期庫(kù)區(qū)防滲；

(2)受投資限制，原設(shè)計(jì)中場(chǎng)覆蓋措施未得到有效實(shí)施，致使雨水與滲濾液混為一起，致使壩內(nèi)濾液產(chǎn)生量達(dá)200 m3/d，濾液產(chǎn)生量遠(yuǎn)高于原設(shè)計(jì)的50 m3/d，現(xiàn)狀濾液處理設(shè)備能力嚴(yán)重不足；

(3)現(xiàn)狀壩體沉降較為明顯；外坡坡比，上段1∶2.0，下段1∶1.28，陡于設(shè)計(jì)，形成上緩下陡的現(xiàn)狀，不利于壩體穩(wěn)定；

(4)濾液出現(xiàn)翻壩溢流現(xiàn)象，嚴(yán)重影響壩體結(jié)構(gòu)安全穩(wěn)定；

(5)初級(jí)壩左岸壩肩位置截洪溝局部坍塌，左壩肩需要進(jìn)行加固處理；

(6)進(jìn)廠道路原布設(shè)位置現(xiàn)在已經(jīng)填滿垃圾，進(jìn)廠道路需要進(jìn)行改造；

(7)壩體缺乏必要的監(jiān)測(cè)設(shè)備。

綜上所述，現(xiàn)狀壩體外坡坡比不滿足設(shè)計(jì)要求，壩體壓實(shí)度不夠、濾液液面上升造成壩體浸潤(rùn)線上升、截洪溝和左壩肩局部坍塌，這些都會(huì)不同程度影響壩體安全穩(wěn)定性，嚴(yán)重時(shí)可能會(huì)造成潰壩，影響下游安全，并造成污染，希望企業(yè)部門(mén)能夠給予重視，及時(shí)處理這些問(wèn)題，確保壩體安全。

3 壩體穩(wěn)定性評(píng)估

3.1 計(jì)算模型和計(jì)算方法

3.1.1 計(jì)算模型 計(jì)算工況：依據(jù)規(guī)范[1]為正常運(yùn)行工況及洪水運(yùn)行工況，目前濾液出現(xiàn)翻壩溢流現(xiàn)象，超出了洪水運(yùn)行工況的條件，為更不利情況，所以采用目前的實(shí)際情況進(jìn)行計(jì)算。

根據(jù)規(guī)范[2]，本工程所在區(qū)域抗震設(shè)防烈度為6度，設(shè)計(jì)基本地震加速度值為0.05 g。根據(jù)規(guī)范[3]，6度時(shí)，尾礦壩可不進(jìn)行抗震驗(yàn)算，但應(yīng)滿足規(guī)定的抗震構(gòu)造和工程措施要求。所以計(jì)算不考慮地震工況。

垃圾壩穩(wěn)定分析選取最大高度位置剖面進(jìn)行計(jì)算；垃圾壩剖面概化模型采用實(shí)測(cè)最大剖面進(jìn)行邊坡抗滑穩(wěn)定計(jì)算。

3.1.2 計(jì)算方法 按照規(guī)范[1]規(guī)定，采用瑞典圓弧(條分)法進(jìn)行邊坡的穩(wěn)定計(jì)算。

3.2 計(jì)算參數(shù)的選取

各土層的力學(xué)參數(shù)和浸潤(rùn)線數(shù)據(jù)均來(lái)源于×××勘測(cè)工程公司實(shí)測(cè)資料。力學(xué)參數(shù)如表1所示。

表1 各土層力學(xué)參數(shù)

3.3 邊坡坡穩(wěn)定計(jì)算

設(shè)計(jì)采用北京理正軟件設(shè)計(jì)研究院設(shè)計(jì)的邊坡穩(wěn)定分析程序，按照現(xiàn)狀邊坡，進(jìn)行壩坡的穩(wěn)定性驗(yàn)算。

計(jì)算公式如下所示：

K=

式中：W為條塊重(kN)，W=W1+W2；W1為在壩坡外水位以上的條塊濕重(kN)；W2為在壩坡外水位以下的條塊浮重(kN)；Q、V分別為水平和垂直地震慣性力(kN)(向上為負(fù)、向下為正)；u為作用于土條底面的孔隙壓力(kPa)；b為土條寬度(m)；α為條塊重力線與通過(guò)此條塊底面重點(diǎn)的半徑之間的夾角(度)；cu、φu為土條底面的強(qiáng)度指標(biāo)(kPa)、(度)；Mc為水平地震慣性力對(duì)圓心的力矩(kN.m)；R為圓弧半徑(m)。

利用理正軟件，導(dǎo)入相應(yīng)數(shù)據(jù)，通過(guò)分析計(jì)算得到現(xiàn)狀邊坡最小安全系數(shù)為0.96，垃圾壩下游邊坡最不利滑弧如圖1所示。

圖1 垃圾壩下游邊坡最不利滑弧

最不利滑動(dòng)面：

滑動(dòng)圓心 = (-0.240,12.763)(m)

滑動(dòng)半徑 = 12.879(m)

滑動(dòng)安全系數(shù) = 0.96

不滿足極限平衡條件，更不能滿足規(guī)范要求。所以現(xiàn)狀壩坡穩(wěn)定性不滿足要求。

4 結(jié) 論

該生活垃圾填埋場(chǎng)的現(xiàn)狀壩體(即一期工程攔擋壩)外坡坡比不滿足設(shè)計(jì)要求，壩體壓實(shí)度不夠、濾液液面上升造成壩體浸潤(rùn)線上升等都會(huì)不同程度影響壩體安全穩(wěn)定性；現(xiàn)狀壩坡穩(wěn)定性計(jì)算得出的滑動(dòng)安全系數(shù)為0.96，不滿足極限平衡條件，更不能滿足規(guī)范要求。所以該生活垃圾填埋場(chǎng)安全穩(wěn)定性不滿足要求。

建議：

(1)馬上停用，盡快抽排堆場(chǎng)內(nèi)滲濾液，降低壩體浸潤(rùn)線。必要時(shí)可以考慮參照礦山尾礦庫(kù)下游壩坡運(yùn)用大口輻射井的方式降低壩體浸潤(rùn)線。

(2)盡快實(shí)施中場(chǎng)覆蓋措施，使雨水與滲濾液不再混為一起，減少滲濾液的量。

(3)盡快實(shí)施加固及二期工程，并嚴(yán)格按照國(guó)家相關(guān)要求及規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)、施工和驗(yàn)收，對(duì)筑壩材料、壩體坡度、壓實(shí)參數(shù)等進(jìn)行嚴(yán)格控制，保證壩體質(zhì)量。

(4)按照相關(guān)規(guī)范要求完善位移、浸潤(rùn)線等涉及壩體穩(wěn)定性的監(jiān)測(cè)設(shè)施。

(5)二期工程時(shí)應(yīng)充分考慮因當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展造成的垃圾入庫(kù)量的增大問(wèn)題以及滲濾液增加問(wèn)題，加強(qiáng)滲濾液的導(dǎo)排，使庫(kù)內(nèi)滲濾液滿足規(guī)范要求，嚴(yán)禁超負(fù)荷運(yùn)行。

(6)后期管理過(guò)程中應(yīng)參照規(guī)范[4]進(jìn)行，并加強(qiáng)日常的檢查維護(hù)工作。