種植土回填為何要碎石過濾層

㈠ 回填土密實度達不到要求的原因和治理措施

回填土密實度達不到要求的原因和治理措施如下：

一、回填土密實度達不到要求的原因：

1、土的含水率過大或過小，因而達不到最優含水 率下的密實度要求。

2、填方土料不符合要求。

3、輾壓或夯實機具能量不夠，達不到影響深度要求，使土的密實度降低。

回填土密實度的作用：

1、增強地基的承載能力。回填土可以填充地基中的空隙，增加地基的密實度，從而提高地基的承載能力。在建築工程中，地基是整個建築物的基礎，如果地基承載能力不足，就會導致建築物的傾斜和崩塌，嚴重威脅建築物的安全。

2、提高地基的穩定性。回填土可以填補地基中的空隙和裂縫，使地基更加穩定。在地震等自然災害中，回填土可以防止地基產生位移和變形，從而保證建築物的穩定性和安全性。

3、節約土方資源。回填土是指將開挖的土方重新填回到原來的位置中，可以避免土方資源的浪費，節約土方資源，降低施工成本。

4、環境保護。回填土可以減少土方的運輸，降低對環境的影響。同時，回填土也可以改善原來土地的質量，使其更加適合種植和生態環境的恢復。

㈡ 路基路面排水和地下排水都有哪幾種方式

路基排水【subgrade drainage】指的是為保證路基穩定而採取的匯集、排除地表或地下水的措施。

路基排水（subgrade drainage）為防止和控制路基受水侵害而設置的攔截引排地表水（降水及雨雪形成的地面徑流）及地下水（上層滯水、潛水及層間水等）的系統。路基排水的任務是把路基工作區內的土基含水量降到工程容許范圍內以保證路基穩定的工作狀態。路基排水設計要因地制宜，經濟實用，選用適當的排水設備，結合農田水利等各種排水設施和水利工程進行綜合設計，井應和橋梁、隧道、車站等排水建築物相順接。排水設備包括地面排水設備和地下排水設備。地面排水設備包括側溝、排水溝、天溝、截水溝、急流槽和排水溝槽。地下排水設備包括明溝、排水槽、暗溝、滲水暗溝、滲水隧道洞。排水附屬設備包括集水井、檢查井等。排水溝槽可以通過夯拍表層、三合土（水泥：砂：爐渣 二1：5：1 5，石灰：黏土：小礫石=15：50：35）或四合土（石灰：水泥：砂：爐渣=1：3：6：9）捶面、卵石護面、干砌片石護、漿砌片石護面和拼裝式混凝土護面等措施。排水設計包括流量計算、水力計算、排水設備工程設計。不需進行水力計算的排水溝可採用底寬0.4m，深度0.6m。在受到建築限界等原因限制時，路基排水可以通過土工合成材料結合路肩排水管的方式進行路基排水。

㈢ 如何解答道路工程試驗

案例1

[背景材料]某公路一路段為高填方土方路堤，該路段路線從大片麥地中間穿過，並經過三處墓穴。經野外取土試驗測得原地土強度符合要求，施工方外運砂性土回填了三處墓穴，清除20cm厚的原地土，平整後進行壓實，最小壓實度要求按路床壓實度減兩個百分點加以控制。隨後填築路基，填高1m，路槽38cm。將清除出的原地土用於邊坡表層作為種植土使用。路基局部存在有彈簧，為趕進度，未作處理。試驗人員測得路槽底面以下80cm深度內平均相對含水量後判定路基為中濕路基。

[問題]

1、請逐條分析施工單位對原地基處理的幾條措施的合理性。

2、下列完全不能用於路堤填料的土有( )?

A.含草皮土B.含有腐朽物質的土C.強膨脹土D.碳渣E.煤渣

3、路基有那幾種干濕類型?根據什麼指標進行劃分?

[參考答案]

1、 ①經野外取土試驗測得原地土強度符合要求，合理;②外運砂性土回填了三處墓穴，合理;③清除20cm厚的原地土，平整後進行壓實，合理;④最小壓實度要求按路床壓實度減兩個百分點加以控制，不合理。因為當路堤填土高度小於路床厚度(80cm)時，基底的壓實度不宜小於路床的壓實度標准;⑤將清除出的原地土直接用於邊坡表層作為種植土使用，不合理。應予以搗碎後方可用於路堤邊坡表層。⑦路基為高填方，應按防治高填方不均勻沉降的措施進行處理。

2、ABC

3、路基幹濕類型劃分為四類：乾燥、中濕、潮濕和過濕。根據路基土的分界稠度確定。

案例2

[背景材料]某新建一級公路土方路基工程施工，該工程取土困難。 K10+000～K12+000段路堤位於橫坡陡於1：5的地面，施工方進行了挖台階等地基處理，然後採用幾種不同土體填料分層填築路基，填築至 0～80cm，施工方選擇細粒土，採用18t光輪壓路機，分兩層碾壓。兩層碾壓完成後，檢測了中線偏位(合格率90%)、縱斷高程(合格率85%)、平整度(合格率85%)、寬度(合格率88%)，橫坡(合格率92%)和邊坡坡度(合格率90%)，認定土方路基施工質量合格，提請下一道工序開工。

[問題]：

1、對於挖台階處的填築具體應如何實施?在公路工程中有哪些情況需要進行挖台階處理?

2、請從強度、水穩定性、透水性三個方面對不同土體填築路堤施工提出要求。

3、影響土方路基質量最關鍵的因素是填料和壓實，該工程的施工方法對此是否有效控制?為什麼?

4、你認為該工程進行現場質量控制的檢測是否符合工序檢查要求?依據上述檢測內容能否認定質量合格?請簡述原因?

[參考答案]：

1、地面橫坡陡於1∶5時，原地面應挖成台階(台階寬度不小於1m)，並用小型夯實機加以夯實。填築應由最低一層台階填起，並分層夯實，然後逐台向上填築，分層夯實，所有台階填完之後，即可按一般填土進行。

2、 ①強度較大的土應填在上層，強度較小的土應填在下層。②凡不因潮濕或凍融影響而變更其體積的優良土應填在上層。③不同土質混合填築路堤時，以透水性較小的土填築於路堤下層時，應做成4%的雙向橫坡;如用於填築上層時，除乾旱地區外，不應覆蓋在由透水性較好的土所填築的路堤邊坡上。

3、該工程未能有效控制壓實質量。因為根據選擇的填料和壓實機具，應該分三層或四層碾壓。

4、不符合工序檢查的要求。因為分層碾壓時，每一壓實層都要進行相關檢測。不能認定合格，因為存在漏項，漏了壓實度和彎沉。
案例3

[背景材料]某山嶺重丘區高速公路K29+000～K29+800路段進行路基施工，其中 K29+000～K29+400為路塹開挖，原地面自然坡度65～75度，地表1～3米為粘土，下為V級岩石，不含水分，施工方擬採用葯壺炮爆破法爆破，挖方共計13800方，土方2000方，石方11800方;K29+400～K29+800為山坡路堤填築，需要填方6000方。由於上段爆破石料較多，經強度檢測，大於20Mpa，施工方擬利用石方用水平分層填築法填築成土石路堤，土石比例1:2直接鋪築，松鋪厚度50cm，接近設計標高時，改用土方填築。在施工過程中發現軟石堅石有裂縫，葯壺炮葯壺難以形成，工班長建議為提高路塹開挖速度，改用中型洞室爆破。

[問題]：

1、請從施工角度簡述葯壺炮爆破法的特點。除葯壺炮爆破法外，路基施工還有哪些爆破方法?

2、分析該工程土石路堤填築施工的合理性?

3、工班長建議改用中型洞室爆破的建議是否可以採納?為什麼

[參考答案]：

1、特點：此法主要用於露天爆破，其使用條件是：岩石應在Ⅺ級以下，不含水分，階梯高度(H)小於10～20m，自然地面坡度在70°左右。如果自然地面坡度較緩，一般先用鋼釺炮切腳，炸出台階後再使用。經驗證明，葯壺炮用於Ⅶ～Ⅸ級岩石，中心挖深4～6m，階梯高度在7m以下。其優點是：裝葯量可根據葯壺體積而定，一般介於10～60kg之間，最多可超過100kg。每次可炸岩石數十方至數百方，是小炮中最省工，省葯的一種方法。

2、該工程土石路堤填築施工不合理。首先用於土石路堤的石料除了檢測強度外還應該檢查粒徑，只有兩者都合格，經設計變更後方可進行。其次根據土石比例，松鋪厚度應控制在40cm以內。

3、不能採納。根據施工條件應改用貓洞炮爆破。

案例4

[背景材料]某地區公路路基雨季施工過程中突遇冷空氣氣溫下降，晝夜平均溫度-3℃以下，持續一個星期，然後氣溫回暖，未發生凍土現象。該路段有填有挖，且需以挖做填。土質為砂類土，施工方技術員提出為保證雨季和冬季施工質量應採用以下幾條主要措施：

1、在填方坡腳外挖好排水溝;

2、分層填築時，每一層表面做成2%～4%的排水橫坡;

3、按橫斷面全寬平填，每層松鋪厚度按正常施工減少20%～30%;

4、挖填交界處、填土低於1m處停止填築，待氣溫回暖後再實施。

[問題]

1、請問上述4條措施哪些是針對雨季施工?哪些是針對冬季施工?

2、施工方技術員提出的4條措施是否合理?為什麼?

3、針對雨季路堤填築出上述措施外還應採取哪些措施?

[參考答案]

1、1和2條是針對雨季施工提出的措施，3和4條是針對冬季施工提出的措施。

2、施工方技術員提出的針對雨季施工措施合理，針對冬季施工提出的措施不合理，因為該工程不屬於冬季施工范疇。

3、 ①雨季路堤施工地段除施工車輛外，應嚴格控制其他車輛在施工場地通行。

②保持場地不積水，如原地面松軟，應採取換填措施。

③當天填築的土層應當天完成壓實。案例5

[背景材料] 東北平原某高速公路位於地下水豐富地區，為保證路基穩定，採用了多種排水設施如下：

1、在填方路基邊坡坡腳3m外設置漿砌片石排水溝;

2、為降低地下水位，設置管式滲溝，並在長100m～300m管式滲溝末端設橫向泄水管;

3、低填方路段設邊溝，當溝底縱坡大於3%時，採用漿砌片石鋪砌加固。

4、為避免高路堤邊坡被路面水沖毀在路肩上設攔水緣石，在攔水帶開口處設急流槽引離路基，與高路堤急流槽連接處設喇叭口。

[問題]

1、該工程中採用的多種排水設施哪些屬於排除地面水設施?除這些排除地面水設施外還有其它哪些設施?

2、為保證漿砌片石排水溝正常使用應在什麼位置增設哪些設施?

3、管式滲溝的泄水管可用哪些材料?管式滲溝和填石滲溝能否互相替代?為什麼?

[參考答案]

1、排水溝、邊溝、攔水緣石和急流槽。截水溝、蒸發池等。

2、排水溝或暗溝採用混凝土澆築或漿砌片石砌築時，應在溝壁與含水量地層接觸面的高度處，設置一排或多排向溝中傾斜的滲水孔。溝壁外側應填以粗粒透水材料或土工合成材料作反濾層。沿溝槽每隔10~15m或當溝槽通過軟硬岩層分界處時應設置伸縮縫或沉降縫。

3、管式滲溝的泄水管可用陶瓷管、混凝土、石棉、水泥或塑料等材料製成。管式滲溝和填石滲溝不能互相替代，因為填石滲溝只宜用於滲流不長的地段，且縱坡不能小於1%，宜採用5%。而管式滲溝適用於地下水引水較長、流量較大的地區。

案例6

[背景材料]某市外環路路基平均填土高度13m。該路段因沿黃河大堤，地下水位高(現有黃河河床標高比路面設計高程高出2～3m)，而且處於雨季積水地區，土質大部分為黃河粉砂土，少量亞粘土，全線大部分路段為軟弱地基路段(地基承載力平均 10～80kPa)。因此，設計單位與施工單位共同研究，依據當地材料狀況、施工條件與工期要求，採用以下軟土地基的處理方法：

(1)換填。 K1+000～K1+350,長350m，K3+775～K4+270,長495m兩段粉砂土路段，生活垃圾堆放點和居民舊生活區，在清除垃圾及民用拆遷舊房基，挖至原粉砂土地層後做二灰土(2:8),梨拌，厚度40cm,碾壓密實度90%以上，經土工檢測後再做二灰穩定碎石層40cm。

(2)土工織物鋪墊。K1+780～K1+980,長200m路段地下水位高，土質差，葦根很多而深，採用帶眼雙面膠無紡布(150～200g/㎡,抗拉強度為2050kN/m)鋪墊。

(3)K6+200～K6+350,長150m，位於黃河沉砂池上，粉砂土質、含水量大，地下水位高，採用孔深1～1、2m，間距60cm，梅花形擺排的砂樁擠密。砂樁施工時工藝程序如下：平地-φ12鐵桿掏孔-加料(生石灰塊+水泥+大粒黃砂)-搗實

在施工至K5+200～K5+350時，由於該路段缺乏地質資料未發現軟土，地基未做加固設計，在填土至5.8～6.3m時發生滑塌，因征地困難，不能做反壓護道，施工方考慮工期時間要求充裕，淤泥層厚度≤3m，決定採用自然擠淤處理。

[問題]

1、土工織物一般應該鋪墊在什麼位置?有什麼具體作用?

2、砂樁施工時工藝程序是否正確?

3、採用自然擠淤處理是否合理?除自然擠淤外還有哪些擠淤排淤的方法?

4、軟土地基處理除了該工程考慮的五種方法還有很多，請寫出五種其餘的方法。

[參考答案]

1、一般鋪墊於軟土地基表層。起到擴散荷載、提高承載力的作用。

2、不正確。

3、合理。拋石擠淤，爆破排淤。

4、超載預壓，排水砂墊層，塑料排水板，砂井，粉噴樁，袋裝砂井，生石灰樁(寫出其中五個)

案例7

[背景材料]某公路土方路基施工，大部分路段位於膨脹土地區，經試驗檢測判定該路段膨脹土屬於中等膨脹土，施工單位在填方路段直接使用中等膨脹土填築碾壓，壓實土層松鋪厚度30cm;在挖方路段路床超挖30cm，再用石灰處置土進行回填。

[問題]

1、在試驗檢測後，試驗人員對該地區膨脹土性質進行了描述，你認為正確的是()

A 強度較高 B 壓縮性大 C 粘粒含量高 D 吸水易膨脹 E 自由膨脹率達40%

2、施工單位對該工程中膨脹土的使用是否合理?為什麼?請你就該工程在施工過程中對中等膨脹土的使用注意事項加以說明。

3、對於挖方超挖30cm出用石灰處置土回填外，還可以用那些材料回填?

[參考答案]

1、ACDE

2、不合理，處理措施不完善。

在路基填築時的注意事項有：

①對中等膨脹土加工、改良後再使用;

②如果直接使用，應根據子又膨脹率選擇適宜的碾壓機具;

③碾壓時應將土塊擊碎至5cm以下

④及時對邊坡及頂部進行防護

⑤填挖交接挖台階

在路塹開挖時的注意事項是：挖方邊坡不要一次挖到設計線，沿邊坡預留厚度30~50cm一層，待路塹挖完時，再削去邊坡預留部分，並立即漿砌護坡封閉。

3、粒料、非膨脹土或改性土。

案例8

[背景材料]某公路工程H合同段，其中土方路基絕大部分是借土填方,路堤邊坡高度≥20m,地面橫坡〉12%，施工單位施工組織設計中路基填築的施工方案如下：

1土質分析：本路段主要是粉質土，顆粒組成以小於0.075mm為主，屬於細粒土組，是較好的路基填築材料。

2 壓實機具的選擇與操作：本路段選用CA25D和YZT16型振動壓路機組合碾壓施工。施工過程中，壓路機行走速度控制在2～4km/h。開始時土體鬆散，採用輕壓(靜壓)，然後用振動力進行振壓，壓力越大壓實效果越好。先壓中間，然後向兩邊壓實，並注意縱向和橫向壓實時的重疊，確保壓實均勻。

3實驗路段的結果：在K18+100～K18+200處，分別取三種松鋪厚度20cm、30cm、40cm進行試驗，試驗路段測試結果含水量為13.4%，其它指標均符合路基填築要求，松鋪厚度選用30cm;

施工中施工單位準確放樣，認真壓實原地基後採用縱向分層填築法案施工方案進行了路基填築，填築過程中每完成一層均檢測了壓實度、彎沉、縱斷高程、中線偏位、寬度、橫坡、邊坡幾個項目，依此判斷合格後再進行下一層填築，在施工過程中遇雨，雨後檢測填料含水量在15% ～17%范圍變化，嚴格按壓實質量控制進行施工仍出現"彈簧"現象，為趕工期，施工單位摻入生石灰粉翻拌，待其含水量適宜後重新碾壓。最後如期完成路基施工進入路面基層施工工序。

[問題]

1、請評價該施工單位施工方案。

2、填料含水量可以用哪些方法，簡述各自的適用范圍。本工程最適宜的方法是什麼?

3、在填築過程中施工方對碾壓層做出的合格判斷是否合理?為什麼?

4、本工程出現彈簧現象的根本原因何在?處理方法是否合理?為什麼?

[參考答案]

1、對土體粒組判斷正確，但工程性質結論錯誤，粉質土是較差的路基填築材料。

2、輕型擊實法、重型擊實法、振動台法，表面振動擊實儀法。

3、不合理，因為檢測項目不全，未測平整度。

4、局部含水量過高，超過含水量(13.4%)兩個百分點。不完全合理。為趕工期，施工單位摻入生石灰粉翻拌，待其含水量適宜後重新碾壓過程中應該注意高填方路堤在施工中沉降時間的控制。

案例9

[背景材料]某山區一級公路，全長215、23km，路塹邊坡高陡，邊坡高度多在 15～40m，高度60m以上，岩質邊坡坡度多在70°以上，土質邊坡坡度多在40°以上。公路沿線地質條件復雜，岩層產狀復雜多變，岩體十分破碎且風化嚴重，風化深度可達數十米。形成厚度大於20m的殘積層。殘積物顆粒為鬆散的砂泥質結構。沿線雨量充足，年平均降雨量1700mm以上。

該公路石方工程2383萬方，施工時採用大爆破，施工質量不高，施工後期坡頂殘留物、危岩和浮石未徹底清理。路堤填築時考慮石料較多，強度較大，適當加陡坡度但嚴格按照設計寬度填築碾壓。2003年11月通車至今，該路發生大量路基邊坡病害，大量高邊坡路段出現密集的雞爪狀縱向水溝，中下部沖刷成直徑 1～5m，深5～7m的落水洞，上下落水洞相連，坡面支離破碎。其中K26+500～K26+650路段右側邊坡頂部厚約10m的殘積層在雨後順坡向下坍滑，越過下擋牆淤埋測溝，部分淤埋路面影響行車安全。

[問題]

1、以上所描述的現象屬於路基邊坡常見的哪兩種病害?請從施工角度分析造成這兩種病害的原因。

2、請分析路堤填築方法是否正確。

3、針對上述病害提出可能的治理措施(兩種)。

[參考答案]

1、邊坡沖溝和邊坡坍塌。施工時採用大爆破，使原本條件很差的邊坡岩體松動開裂，抗沖刷能力下降加上殘積層松動而發生沖溝;施工後期坡頂殘留物、危岩和浮石未徹底清理造成坍塌。

2、不正確，邊坡坡度不能變陡，填築時應適當增加寬度(約0.5m)並進行壓實。

3、清理邊坡後，植樹、植草或採用砌石(混凝土)塊防護等防護加固措施。

案例10

[背景材料] XX高等級公路第四合同段，按高速公路標准設計，設計車速120km/h，路基寬度26m，路面為雙向四車道瀝青混凝土路面。路線通過地段為一古河道，地表為礫石類土壤，部分路段為采砂場廢料堆。礫石層覆蓋厚度一般在1～5m不等，礫石層下為粉質性底液限粘土，地下水位在埋深2m以下，路線兩側為農業區。K20+450～K20+950路堤填築高度22m，為防治高填路堤沉降，在採取相應的設計處理措施基礎上，設計方對施工提出以下要求：

1、加強對地基的壓實。

2、嚴格分層填築並充分壓實。

3、填挖交界處挖台階。

施工方嚴格按照設計要求進行施工，在施工過程中遇到一處軟基，在對軟基處理之後，以硬質石料填築地面上2m高度范圍並分層壓實。由於填築過程中突遇大雨停工數天，天晴後排除積水繼續施工，為趕工期，工班長提出加班加點填築，提前完成後可立即進入下一道路面基層施工工序。

[問題]

1、施工方對軟基處理後填築路堤的方式是否合理?如果不合理請提出合理措施。

2、因大雨誤工後工班長提出的建議可否採納?為什麼?

[參考答案]

1、不完全合理。以硬質石料填築地面上2m高度范圍後，還應用小碎石、石屑等材料嵌縫、整平再壓實。

2、不能採納。因為高填方路基易早開工，避免填築速度過快，下一道工序應盡量安排晚開工，以使高填方路基有充分的沉降時間。

㈣ 生活垃圾衛生填埋場工程之典型設計

本工程設計的主要內容包括：城市生活垃圾衛生填埋場處理總平面布置（選址和場區總體設計等等），填埋工藝，防治工程，滲濾液收集導排工程，滲濾液處理工程，地下水、地表水導排處理工程，填埋氣體收集與利用設計，環境監測設計，封場工程，輔助工程（如綠化、道路等），設備選型，二次污染防治設計，經濟分析等等。
一．工程概況
1．項目背景
隨著經濟的發展，人們生活消費水平的提高，城市的生活垃圾產生量日漸增加。而目前市內還沒有垃圾無害化處理的工程措施，基本上所有的垃圾都是簡易堆放處理，沒有進行無害化處理，其衛生要求遠達不到環境法規的衛生標准。
這些簡易的垃圾堆放場已經造成一系列的環境污染問題。表現在：
一，垃圾露天堆放，散發陣陣惡臭，污染大氣環境，周圍幾平方公里的地方都可以聞到，嚴重影響景觀。二，垃圾無隔離措施，其產生的滲濾液污染地下水和周圍的地表水，極大地威脅居民的健康。
三，污染周圍的土壤，使土壤失去應有的功能。
城市的經濟持續增長，人口數量在上升，消費物品也在增加。若不處理對垃圾無害化處理，將引發重大的災難，故建立生活垃圾填埋場處理工程。
2．工程設計的主要內容
城市生活垃圾衛生填埋場處理工程設計的主要內容包括：總平面布置（選址和場區總體設計等等），填埋工藝，防治工程，滲濾液收集導排工程，滲濾液處理工程，地下水、地表水導排處理工程，填埋氣體收集與利用設計，環境監測設計，封場工程，輔助工程（如綠化、道路等），設備選型，二次污染防治設計，經濟分析等等。
3．設計規模
根據城市人口規模與人均垃圾生產量等因素，確定城市生活垃圾衛生填埋場處理起始規模為600噸/天。
4．技術經濟指標
垃圾處理規模：21.90萬噸/年；填埋場庫容：619.32萬米3；使用年限：21年；滲濾液處理規模：300噸/天；滲濾液處理標准：三類；調節池容積：20000米3；單位垃圾處理總成本：284.58萬元/年；投資回收期：12.95年
二．總圖布置
1．選址
此填埋場的選址經過從工程學、經濟學、環境學、政策法規等方面的綜合的縝密的考慮而選取的。
1)從經濟學上看，此填埋場滿足一定的庫容量，能容納600~1200t/d的垃圾處理量；附近有一大道，距市中心僅9.87公里，場址交通方便，運距合理；場址周圍有相當數量的土石料，用於天然防滲層和覆蓋層的粘土等。
2)從工程學方面看，場地有適當的自然地形作為填埋空間其地形、地貌及土壤條件適當；天然地層滲透性系數達到10-7cm/s以下，並具有一定的厚度，其地質條件很好；場址蒸發量大於降水量，不位於台風經過的地區，其暴雨發生率也較低，位於大氣混合擴散作用的下風向，即氣象條件適當。
3)從環境學上看，場址遠離專用水源補給區2000米以外，地基基礎位於最高豐水位標高至少1米以上，對地表水、地下水影響較小，同時場址位於居民區2000米以外，且位於居民區的下風向對居民區的影響也較小。
4)從政策法規上看，此填埋場的建立符合城市發展規劃，符合當地城市環境衛生事業發展規劃要求。
綜上所述，將場址確定於此作為填埋場地。
2．廠址概況
填埋場該處地貌為兩個山谷，基本為南北走向。山谷地形開闊，中間有一小山丘分隔，兩個山谷在南端會聚。整個場地佔地40平方千米。
填埋場氣候為亞熱帶季風氣候，冬季多刮偏北風，夏季為東南風，年降雨在1000毫升以上。場地為雙層結構水文地質類型，含水層埋藏較淺，富水性一般，以粘性土為主，且粘土厚度較為穩定，天然條件下鬆散層粉和基岩風華殼風化含水層的防滲、防污性能均良好。
3．總圖布置
該填埋場處理工程主要生活區、填埋區、滲濾液處理區、沼氣發電區四部分組成。整個廠區總佔地面積約40平方千米，其中填埋場佔地約25.3平方千米，滲濾液處理區約5平方千米，其餘的為13.7平方千米。（見附圖1。）
整個廠區的布置按照國家現行的各種要求，根據場址的實際地形地貌、水文地質、風向、以及填埋工藝需要而綜合考慮設計的。
由於該城市常年夏季處於東南季風盛行風向，而冬季處於偏北風向，故綜合該地形和風向季節性變換而將填埋區設在東部位置，同時在填埋區的周圍設置綠化帶。這樣可避免風向季節性變換而把填埋區填埋垃圾時產生一些臭氣污染影響當地居民。
生活區包括行政辦公樓、機修車間、噴泉廣場、亭子、綠化帶等等。滲濾液處理區包括水泵房、沉澱池、調節池等，當然其周圍也配合一系列的綠化裝飾點綴。滲濾液處理區與沼氣發電區都盡量設置在填埋區附近，便於流體輸送。
三．填埋作業工藝
衛生填埋通常是每天把運到填埋場，經性質和計量判定後進入填埋場內。垃圾按指定的單元作業點卸下，卸車後用推土機推鋪，再用壓實機碾壓。分層壓實到需要高度後，再在上面覆蓋粘土和聚乙烯膜料，並重復上述的卸料、推鋪、壓實和覆蓋的過程。以一日一層作業單元，每日進行覆蓋。垃圾的壓實密度大於0.8t/m3。每層垃圾厚度為2.5~3.0m，每層覆土礦工為15~30cm，通常四層厚度組成一個大單元，上面覆蓋土在45~50cm。
填埋時先從右到至左推進，然後從前向後推進。左、中、右之間的聯線之間呈圓弧形，使覆蓋面上排水暢通地流向兩側進入排水溝或邊溝等，以減少雨水滲入垃圾體內，前後上部的連線呈一定坡度。外坡為1：4，頂坡不小於2%。單元厚度達到設計厚度後，可進行臨時封場，在其上面覆蓋45~50cm厚的粘土。並均勻壓實，再加上15cm厚的營養土，種植淺根植物。最終封場覆土厚度大於1m。
填埋場的作業方式實行分區分單元填埋，以分區分單元填埋為前提，然後再來考慮分層的填埋作業。為最大限度防止污染擴散，填埋作業過程中，正在進行填埋作業的子填埋區是裸露的，日覆蓋採用膜覆蓋，其他的區域均為中間覆蓋或臨時封區。
首先進行的作業的是整平後的一區填埋庫區底部，在實際進行填埋作業的過程中，要考慮是和填埋作業庫區臨時作業道路結合起來實施。第一次到達的填埋作業高度為距離整平詢問絕對標高2m而後開始第二層填埋作業單元的設置。
隨著填埋作業高度的增加，可利用的填埋作業有效面積也在增加，這時為氣體利用提供方便，已經經過臨時封場的填埋單元可以通過導氣石籠中間的垂直氣井，將導氣管和周圍的移動式集氣站連接起來，就可以對氣體進行再利用了。
整個填埋區的作業順序是：先一區、二區、再三區，然後開始二期工程。填埋二期工程作業時，和填埋一區形成新的水平面積，繼續向上填埋，形成堆體後臨時封場，填埋三期作業。其填埋作業工藝流程圖如圖所示：
填埋作業工藝流程圖
四．防滲工程與滲濾液處理設計
1．防滲工程
1．1防滲材料
目前，從國內外的實踐實用看來，用於垃圾衛生填埋場應用最廣泛最成功的的是高密度聚乙烯（HDPE）膜，與其它防滲材料，它具有最好的耐久性。從防滲性能和經濟實用角度考慮，此工程採用1.5mm厚度的高密度聚乙烯（HDPE）膜較為適當。其磨擦性能的考慮，比安全性的角度出發，在坡面上採用毛面HDPE膜較好，但設計中由於有足夠的粘土層，所以此工程防滲主體結構全部採用1.5mm厚的光面HDPE膜。
1．2防滲結構
在垃圾填埋區場底、側坡和調節池內都安裝嚴密的防滲系統，使其密不透水，以防止污染地下水。核心部分是雙層高密度聚乙烯（HDPE）膜。此外還設置的收集層。
場底結構從上到下依次為：過濾層、主濾液收集層、保護層、主防滲層、主防滲層、次要濾液防滲層、次防滲層、保護層、構建底面。其相應的防滲材料設置依次為：輕型工布土、厚度為600mm碎石導流層、500g/m2無紡土工布層、1．5mm光面高密度（HDPE）膜、500g/m2的無紡土工布層、1．5mm光面高密度（HDPE）膜、500g/m2的無無紡土工布層、地基土。見下表和附圖2
填土垃圾層
過濾層
輕型工布土
主濾液收集層
厚度為600mm碎石導流層
保護層
500g/m2無紡土工布層
主防滲層
1．5mm光面高密度（HDPE）膜
次要濾液防滲層
500g/m2的無紡土工布層
次防滲層
1．5mm光面高密度（HDPE）膜
保護層
500g/m2的無紡土工布層
構建底面
地基土
邊坡和調節池的防滲結構與場底的都相同，這是從最安全的角度來出發考慮的，不能有一點大意。
2．滲濾液收集導排系統
2．1滲濾液導流層（即主濾液收集層和次濾液收集層）
滲濾液主收集層：在無紡土工布保護層上鋪設600mm的碎石層，粒徑要求20~40mm，按上粗下細進行鋪設，防止填埋的垃圾堵塞礫石縫從而影響滲濾液導流的效果。
滲濾液次收集層：直接安裝於主防滲層之下，目的是監測主防滲層是否滲漏，若有滲漏，則可在次盲溝中發現並收集起來。
2．2滲濾液導滲盲溝
滲濾液導滲盲溝負責滲濾液的最終排放，將其從場區內排往滲濾液沉澱池和調節池進行處理。為了便於滲濾液的收集排放，在各區分別設置縱向盲溝，其中主收集層鋪設直徑為DN250mm的穿孔花管，由導流層形成盲溝斷面，並用150g/m2織質土工布包裹。次盲溝由透水和受垃圾沉降影響小的透水軟管組成。當次盲溝鋪好之後再開始進行中間覆蓋。
3．地下水導排系統
填埋場的工藝設計必須考慮對填埋庫區底部可能存在的地下水進行導排。地下水導排溝位於滲濾液主導排溝下約2m處。先在溝內鋪設反濾150g/m2土工布，然後再鋪設DN200的HDPE穿孔花管，最後回填級配碎石到地下水導排溝溝頂。
4．滲濾液處理工程
4．1垃圾滲濾液
垃圾滲濾液呈淡茶色或暗褐色，色度在2000~4000之間。有濃烈的腐化臭味，成分復雜，毒性強烈，有機物含量較多，被列入我國優先污染控制物「黑名單」的就有5種以上；氯氮濃度高，BOD5和COD濃度也遠超一般的污水。
垃圾滲濾液來源於三個方面：一是垃圾本身所帶的水分；二是垃圾中有機物經分解後所產生的水；三是以各種途徑進入垃圾填埋場的大氣降水和地下水。其中進入場區的大氣降水和地下水是決定滲濾液產生量的關鍵因素。
垃圾在填埋場產生的滲濾液與時間的關系可分為以下幾個階段：
1)調整期：在填埋初期，垃圾體中水分逐漸積累且有氧氣存在，厭氧發酵作用及微生物作用緩慢，此階段滲濾液量較少。
2)過渡期：本階段濾液中的微生物由好氧性逐漸轉變為兼性或厭氧性，開始形成滲濾液，可測到揮發性有機酸的存在。
3)酸形成期：濾液中揮發性有機酸佔大多數，pH值下降，COD濃度極高，BOD5/COD為0.4~0.6，可生化性好，顏色很深，屬於初期的滲濾液。
4)甲烷形成期：此階段有機物經甲烷菌轉化為CH4和CO2，pH值上升，COD濃度急劇降低，BOD5/COD為0.1~0.01，可生化性較差，屬於後期滲濾液。
5)成熟期：此時滲濾液中的可利用成分大減少，細菌的生物穩定作用趨於停止，並停止產生氣體，系統由無氧轉為有氧態，自然環境得到恢復。
4．2垃圾滲濾液處理工藝方案
從國內外滲濾液水質監測將資料分析，滲濾液中BOD5/COD=0.2~0.8。開始時填埋場的滲濾液生化性較好，但隨著時間的推移，其生化性將逐漸降低。城市生活垃圾衛生填埋場滲濾液屬於含氮量高、有機物濃度高的污水，其流量和負荷在不斷變化。故此工程擬採用生物處理與物化處理相結合的方法，並輔以深度處理，使其揚長避短，互相補充，相輔相成，將處理效果發揮到最大限度。
採用的設備有EGSB反應器和微濾裝置（CMF）等。其污水處理工程擬採用EGSB反應器+CASS反應池+微濾裝置（CMF）+生物濾池+反滲透（RO）的聯合工藝，如圖所示：
圖：垃圾滲濾液處理工藝流程
4．3工藝設計
（1）調節池：調節池容量為2.0萬m3，污水進入調節池前通過加酸或鹼調節pH值，使其處於厭氧微鹼性階段，從而為其下一步的厭氧反應提供穩定的條件。
（2）EGSB反應器：（見附圖3）EGSB即為膨脹式顆粒污泥床，是在UASB反應器的基礎上發展起來的，繼承了UASB的幾乎所有優點，技術上更為先進。作為一種高效厭氧生物反應器，它具有很高的污泥濃度和容積負荷，能適應一定水質水量波動，具有較強的抗沖擊負荷能力。此外它還可將難生物降解的高分子有機物分解成小分子、有助於提高有機物的可降解性，大大降低後續單元處理負荷。經EGSB反應器產生的沼氣輸送到沼氣發電區進行發電。其特點如下：
1)以顆粒化污泥為技術核心
2)EGSB的高度達到15m而UASB只有5.5m，在同體積的情況下，EGSB的面積更小，進水分布會更均勻，傳質效果更好
3)因EGSB的顆粒化污泥呈懸浮態，與水的接觸效果更好，有機物去除率更高
4)EGSB反應器的污泥量可達50000~60000mg/L，而UASB則只有其一半處理量。因此EGSB承受更高的進水濃度，抗沖擊能力更高，負荷更高。
5)在處理高濃度有機廢水時，處理出水不循環，可進一步節省能耗，降低運行成本。
（3）CASS反應池：即循環活性污泥系統。它是在序批式活性污泥法基礎上發展起來的，在反應池的前端設置了缺氧生物選擇區，見附圖。其優點在於：不需要二沉池，節省了基建投資，佔地面積小；反應池由缺氧預反應區和好氧主反應區組成，對難降解有機物的去除效果較好，出水水質好，不產生污泥膨脹；具有很好的除氮除磷效果；自動化程度高，操作運行簡單；CASS池進水經過稀釋後濃度降低，有機污染的濃度梯度變小，因此有利於提高生物處理效果。
（4）生物濾池：緊接著CASS反應池出來的污水非常有利於生物處理，故生物濾池能很好去除剩餘的有機物。其剩餘污泥排到污泥儲存池經壓濾機處理後回填。
（5）微濾裝置：CMF是以中空纖維微濾膜為中心處理單元，並配以特殊設計的管路、閥門、自清洗單元、加葯單元和PLC自控單元形成閉路連續操作系統。當待處理水在一定壓力下通過微濾膜過濾後，便達到了物理分離的日的，使大部分殘余的有機物有效去除，這樣達到物理生物處理的結合，相互彌補，發揮更大的去除作用。
CMF裝置主要包括預過濾系統、微濾主機、供水系統、反沖洗系統、壓縮空氣系統、化學清洗系統以及PLC自控系統等。見下圖：
圖：微濾裝置CMF
（6）反滲透裝置：滲濾液後處理通常採用反滲透工藝，以去除中等分子量的溶解性有機物和絕大部分的溶解性鹽類。因為經過了一系列的處理後，污水的有機物濃度大大降低，適合於去除剩餘的溶解性物質。這樣污水得到進一步的凈化。其出水經過調節池調節流量送到供水中心或回用。
五．填埋氣體收集與利用設計
1．填埋氣體的主要組成
填埋氣體（LFG）中主要氣體包括甲烷、二氧化碳、氨、一氧化碳、氫、硫化氫、氮和氧等。其中最主要的是甲烷和二氧化碳氣體。它的典型特徵為：溫度達43~49℃，相對密度約1.02~1.06,為水蒸氣所飽和，高位熱值在15630~19537kJ/m3。
那當然填埋場產生的微量氣體雖然很少，但其成分復雜，毒性較大，不能對其忽視。
2．填埋氣體收集方式
本工程採用LFG主動控制系統，即在填埋場內鋪設一些垂直的導氣井（見附圖6）或水平的盲溝，用管道將這些導氣井和盲溝連接至抽氣設備，利用抽氣設備對導氣井和盲溝抽氣，將LFG抽出來。由於本垃圾填埋場面積大，填埋量大，採用水平收集盲溝易使空氣進入抽氣系統，故此工程採用垂直抽氣井抽氣。考慮到填埋厚度和填埋規模等因素，選擇採用垃圾單元封閉後鑽井下管統一收集填氣體。
填埋氣體主動控制系統主要由抽氣井、集氣管、冷凝水收集井、和泵站、真空源、氣體處理站以及氣體監測設備等組成。
通常，填埋氣體主動控制系統又分為內部填埋氣體收集系統和邊緣填埋氣體收集系統兩類。內部填埋氣體收集系統：該系統常用來回收填埋氣體、控制臭味和地表排放，如附圖邊緣填埋氣體主動收集系統：此系統主要是回收並控制填埋氣體的橫向地表遷移。採用周邊抽氣井抽氣。
3．冷凝液收集和排放
填埋氣體在輸送過程中，會逐漸變涼而產生含有多種有機和無機化學物質及具有腐蝕性的冷凝液。這些冷凝液能起管道振動，限制氣流，增加壓力差，阻礙系統運行。為此要設置冷凝液收集系統，一般冷凝液收集井安裝在氣體收集管道的最低處，避免增大壓差和產生振動。
4．氣體輸送系統
收集的氣體最終匯集到總干管，經鼓風機將其輸送到燃氣發電廠。其輸送管道材料採用PE。
5．填埋氣體的利用
因填埋場工程較大，處理的垃圾量也較大，產生的沼氣數量可觀，持續的時間長，所以本工程主要把填埋氣體用作發電。其總的氣體處理與利用工藝流程如下圖所示：
圖：填埋氣體的處理與利用工藝流程
（其沼氣輪機發電燃燒器見附圖7）
六．環境監測設計
填埋場管理必須進行環境監測，它是垃圾處理設施運行狀況的評價等級，監測內容涉及到大氣、地下水、地表水、滲濾液、填埋氣體、堆體沉降、蒼蠅密度、填埋垃圾等方面的測定。其監測項目表為：
監測項目
執行標准
說明
地面水
pH、SS、BOD5、CODcr、NH3-NNO2、NO3-N、Cl-、TP等
填埋場本底監測3次，啟用後在枯、豐、平水期各監測一次，高峰月2次
地下水
pH、總硬度、氯化物、CODcr、水位氨氮、揮發酚、氰化物、大腸桿菌等
《生活垃圾填埋污染控制》（GB16889——1997）
監測井取樣前3天洗井，洗井時取出水量為井中存水的3~5倍，監測指標必要時進行調整。監測點為各個地下水監測井，生活用水井。每年監測3次，取樣時間分別在4、8和11月。（見附圖5）
滲濾液
pH、SS、BOD5、CODcr、NH3-N大腸桿菌等
監測點為：滲濾液收集井，滲濾液處理設施排放口，每年監測3次，取樣時間分別在4、8、11月
大氣
TSP、臭氣強度、氨、硫化氫、甲硫醇等
監測點國上、下風向各一個，風向不固定時可適當增加，每年監測2次，取樣時間分別在4、8月。
填埋氣體
CH4、CO2、CO、N2、O2、H2、H2S等
監測點為沼氣收集管口，可監測一個點。每年監測一次，要求在8月份進行
蒼蠅密度
《生活垃圾填埋場環境監測技術標准污染控制標准》
填埋場啟用後1~3年內，每年監測4次，最好在7~9月份測定
雜訊
場界雜訊
《工業企業場界雜訊測量方法》
七．輔助工程
填埋場的輔助工程包括土建工程、道路工程、給水與排水工程、消防工程、供配電設計、自控儀表設計、垃圾計量、通訊、節能、綠化等等。
1)土建工程：生活區以綜合樓為主體建築，它由辦公樓和職工食堂、值班人員宿舍組成。綜合樓的建築造型與中心廣場融合為一個完整的廠前區空間，具有強烈的動感，起到引導視線和人流的作用。
2)道路工程：道路設計當當圓曲線小於150米時，在曲線半徑施作5%~6%的超高，並設置路基加寬緩和段。其附屬工程主要包括道路排水邊溝與涵洞、邊坡的防護、擋土墩、標志牌等。
3)給水與排水工程：其用水量設計包括道路噴灑、綠化用水、生活用水、消防用水、汽車沖洗用水、未預見用水等等用水量之和。
4)消防工程：工程消防設計包括生活區和填埋作業區。可燃氣檢測、報警儀，平時注意儀器的校準和維護。
5)供配電設計：本工程全廠設備裝機容量453.97KW，所有電設備均為380/220V低壓設備。
6)自控儀表設計：包括統計匯總、狀態監控、環保在線監測、辦公自動化等等。
7)垃圾計量：因本工程處理量為600~1200t/d，每日大約有200~400輛垃圾車進場，即平均約30輛/小時進入場區，即每2分鍾約1輛車進入廠區並過磅計量。故設置兩台地磅進行計算。
8)通訊：架設電話通訊線一條，小型電話交換機一台，整個場區配備四部直播電話，分別設在總經理室、副經理室、總調度室和管理科，另配備一部傳真電話，設在辦公室。
9)節能：選用能耗低的車輛進行填埋作業；選用效率高的滲濾液輸送泵等等
10)綠化：而綠化帶採用點、線、面相結合，包括廣場、湖、噴泉和花架等。在填埋區和生活區之間用10~15米寬的綠化帶分隔，採集不同的樹種相互融合，布置出一個不同顏色、不同高度、不同形式的有層次的綠化景觀。
八．封場工程
填埋場最終覆蓋系統主要組成有：表土層、保護層、排水層、屏障層和基礎層/氣體收集層等5層。採用的終場覆蓋材料壓實粘土、土工膜、土工合成粘土層三者。這三種聯合使用以達到最好的經濟效益和環境效益。
本填埋場的最終覆蓋系統從上到下分別為：15cm帶有會淺根植被的表土層，60cm保護層，HDPE土工膜，土工網排水層，45cm壓實粘土層。其封場結構見附圖4
1)15cm帶有會淺根植被的表土層：其作用於促進植物生長並保護屏障層，提供一定的持水能力。
2)60cm保護層：其作用為將滲入覆蓋層的水分貯存起來直到通過植物的蒸騰作用散失；將垃圾和掘地動物以及植物根系隔離開來；使人和垃圾接觸的可能性減少；保護覆蓋系統中下面各層免受過度干濕交替和冰凍的影響而導致覆蓋材料破裂損壞；側向排水。
3)HDPE土工膜：採用與基礎襯墊系統的防滲材料一致的1．5mm光面高密度（HDPE）膜，使其與上下方的粘土層結合形成復合防滲結構。
4)土工網排水層：採用有土工布濾層的土工網，其作用為降低其下面屏障層的水頭，從而使滲過覆蓋系統的水分最小化；降低覆蓋材料中孔隙水的壓力，提高邊坡的穩定性。
5)45cm壓實粘土層：壓實粘土的還是具有一定的防滲作用，與HDPE土工膜結合使用，既經濟又方便。
封場後還必須對其進行維護，包括場地維護和污染治理的繼續運行和監測。具體為：滲濾液處理系統運行和監測、滲濾液調節池臭氣處理系統運行和監測、填埋氣體導排與利用系統運行和監測、地下水監測、地表水監測、地面沉降監測、場地維護等等。
九．經濟評估
1．概述
本城市垃圾填埋工程年處理量為21.9萬噸/年，填埋場總容量為619.32萬米3，使用年限為21年。
2．主要技術經濟指標
垃圾處理規模；21.9萬噸/年，填埋場總容量：619.32萬米3，使用年限為：21年。勞動定員：50人，工程總投資：9473.06萬元，單位經營成本：12.99元/噸，財務內部收益率6.03%，投資回收期：12.95年。
3．財務分析
3．1費用效益估算
1)計算期：按21年計算，包括建設期12個月
2)項目總投資：9473.06萬元
3)資金來源：申請國家補助5000萬元，其餘由該市自款
4)固定資產、無形資產和其它資產的形成：固定資產由工程費用、工程其它費用中除生產職工培訓費外的全部費用、預備費、建設期利息以及固定資產投資方向調節稅組成。
5)運營成本費用估算：按要素估算成本費用，包括：外購材料、燃料、動力、工資及福利費、檢修費、折舊費、管理費及財務費等。這樣單位總成本費用為34.41元/噸。經營成本指總成本扣除固定資產折舊費、無形及其他資產費和財務支出後的全部費用。本項目的年均單位經營成本為12.99元/噸。
6)收入估算：按垃圾處理費每噸收取48元計算，則年收入為1050.8萬元。
7)稅金：本工程為社會公益事業項目，不以盈利為目的。無營業稅。
8)貸款：無銀行貸款。
9)利潤估算：投資利潤率為4.08%，投資利率稅為4.08%。
3．2財務評價：
盈利能力分析：財務內部收益率6.03%，投資回收期：12.95年，財務凈現值25.79萬元。
4．經濟分析
環境效益：本項目實施後，能很好的改善該市環境質量，使垃圾達到無害化處理的要求，具有巨大的環境效益；總體環境質量的改善有益於人們的身心健康，減少疾病的發生，降低醫療費用；垃圾填埋場的建設與投資增加了就業機會，產生良好的社會效益；城市環境質量的提高將會吸引更多投資，並促進旅遊產業和其他第三產業的發展，其所帶來的其他社會經濟效益的十分巨大的。
5．結論
1．財務內部收益率為6.03%大於最低可接受內部收益率6%，財務凈現值大於0，有一定的生存能力。
2．本項目有較大的直接經濟效益（發電帶來的經濟效益）和間接的效益，因而其經濟內部收益率將遠大於財務內部收益率，其經濟內部收益率也能滿足大於基準經濟收益率的要求。因此從經濟的角度來看，本項目是可行的。
3．根據以上的情況來看，本項目財務費用效益和經濟費用效益均好，項目可行。
十．總結
本填埋場從選址、設計到方案選擇、設備選型、經濟分析都經過了嚴密的論證和再三斟酌才下定論，國家也給了相當大的支持，相信建立這個生活垃圾衛生填埋場處理工程，將是本城市的一大幸事，此城市的環境衛生水平將邁上一個新的台階，取得環境與經濟發展的雙贏，同時將為我國的環保事業作出貢獻。
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