随着城市化进程的加快,城市人口的增加,城市生活垃圾(Municipal solid Waste)的产量日益增长,如何有效地消纳和处理城市生活垃圾已成为城市发展的难题,垃圾填埋场具有将生活垃圾有效隔离、处理量大、操作便捷、可控性好等优势被广泛应用于实际工程之中。但城市生活垃圾填埋场的安全事故近年来偶有发生。本文在现有的垃圾填埋场稳定性研究基础上对40年来世界范围内62座发生失稳的垃圾填埋场进行归纳总结,分析填埋场失稳模式并找出造成垃圾填埋场失稳的主要原因。对取自老港垃圾填埋场的不同填埋龄期的生活垃圾进行室内试验研究,并通过Geo-Studio数值模拟软件建立了不同影响因素下的稳定性分析模型,得到如下主要结论:1.室内试验结果(1)对0.5、1、2和2.5年四种不同填埋龄期的城市生活垃圾进行了室内试验,通过试验和理论分析,研究城市生活垃圾在竖向压力作用下田间持水量和抗剪强度特性。(2)城市生活垃圾的初始含水率随着垃圾填埋深度和填埋时间的增加而减小,生活垃圾的比重随着填埋深度和填埋时间的增大而增大,试样中0.5-2.5年的城市生活垃圾的初始含水率在67.25-78.71%之间,比重在1.632-1.945之间。(3)垃圾试样的田间持水量(湿重、干重)随着填埋时间的增加而减小。(4)城市生活垃圾的田间持水量和上覆压力大小明显相关,其中干重持水量和湿重持水量均随着上覆压力的增大而减小,体积持水量随上覆压力的增大先增大后减小。(5)填埋龄期为0.5年的试样粘聚力和内摩擦角的取值范围分别为8.6-11.3 kPa和7.3-8.5°;填埋龄期为1年的试样粘聚力和内摩擦角的取值范围分别为9.2-12.4kPa和8.5-11.7°;填埋龄期为2年的试样粘聚力和内摩擦角的取值范围分别为10.5-15.4 kPa和10.4-14.9°;填埋龄期为2.5年的试样粘聚力和内摩擦角的取值范围分别为14.6-19.3 kPa和12.7-18.5°。2.填埋场失稳破坏模式分析(1)根据垃圾填埋场失稳时滑移面的位置可将其归纳为3种失稳破坏模式,第一种破坏模式为垃圾填埋场内部出现滑移面发生的浅层失稳,是出现最多的失稳模式,占到了失稳填埋场总数的69.4%。第二种失稳模式为滑移面穿过软弱的地基土发生深层滑移从而造成失稳,占到了失稳填埋场总数的19.32%。第三种失稳模式为滑移面沿着垃圾与衬垫层间抗剪强度较低的界面发生滑移,此种失稳模式占到了总数的11.3%。(2)造成填埋场失稳的主要原因有填埋场内渗滤液水位过高、生活垃圾压实不完全、地基土承载力较低、MSW与衬垫界面之间抗剪强度较低、填埋气的快速释放和爆燃分别占到失稳填埋场总数的40.32、22.58、19.35、11.29和6.45%。(3)利用Geo-studio数值模拟软件建立垃圾填埋场的几何模型,计算不同条件下的垃圾填埋场稳定性安全系数Fs和可能滑移面。(4)垃圾埋场内部水位的升高、连续降雨、填埋高度过高、边坡坡度过陡以及垃圾自身的抗剪强度参数的减小都会直接降低填埋场的安全系数和稳定性,增加失稳的风险。(5)根据三种不同的填埋场失稳模式,分别选择四川猫儿山垃圾琐埋场、斯里兰卡Meethotamulla垃圾填埋场和下坪垃圾填埋场作为典型失稳案例,分析填埋场失稳原因,利用Geo-studio数值模拟软件对失稳填埋场边坡安全系数进行模拟计算。本文的研究结果可为垃圾填埋场稳定性研究提供依据,对渗滤液的产量估算提供参考。