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摘 要:随着生态文明建设进程的不断推进,我国环境保护与治理工作成为新课题,垃圾卫生填埋场作为环境治理的重要内容,应该得到相应的重视。山地型垃圾填埋场是卫生填埋场中最为普遍的建设型式,一般地,为了保证填埋工作的顺利进行,都要在山地主要走向的上游或下游建设垃圾坝,作为主要的构筑物,其结构设计尤为重要。本文对垃圾坝中的土石坝类型做简要概括,详细分析山地型卫生填埋场中坝体设计工作的材料选择、坝体结构、坝基选择、土石坝与坡岸连接的注意事项,并阐明计算过程相关问题。
关键词:山地型 卫生填埋场 土石坝 结构设计
中图分类号:TU449 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2019)03(b)-0136-02
十九大报告指出,我国已经从高速发展阶段转变为高质量发展阶段,人们生活水平得到基本保障后,对社会提出了更高要求,生态文明建设首当其冲,我们的发展是建立在这片土地之上的,因此要合理使用资源,保护环境,才能使社会长治久安,实现可持续发展[1]。无论是工业废料还是人类日常生活废品,都要经国家有关部门集中进行处理,垃圾处理是构建良好环境的有力保障。垃圾处理方式分为很多种,其中最为常见的是焚烧和填埋,而在填埋处理方式中,山地型卫生填埋场更为常见。山地型卫生填埋场能够充分利用土地资源,减少耕地的占用,极大的节约了土地成本。
1 垃圾坝分类和优势
一般地,垃圾坝根据坝体结构的不同,可分为浆砌石坝、混凝土坝、碾压式土石坝三大类,其中碾压式土石坝的应用更为广泛,究其原因主要是:节约运输成本,操作过程主要是就地取材,可以运用原有的清库土石进行搭建;山区土地基地较好,简单清理坝下覆土层,就可以直接接触到岩石层或持力层,能够较好的帮助稳固坝体结构;施工操作过程简单,节省人力物力,施工过程主要是取土、转运和碾压,较其他工程相比耗时更短;节约工程资金,由于土石坝建造过程应用就地取材手法,极大的减少了运输工作带来人力物力的消耗,节约了造价成本。
坝体建造工作质量决定垃圾处理工作是否完善,在实际施工工作中,要求操作人员严格遵守土石坝施工标准,不同坝体结构各不相同,填埋场最容易出现渗水问题,应加以重视,正常坝体防渗系数为≤-7√10cm/s,很难达到要求,故一般采用加铺水平防渗层的方法防止渗沥液击穿坝体。
2 土石坝建造工程分析
2.1 设计
在山地型垃圾卫生填埋场中的土石坝结构设计中,涉及范围广,其中包括土石坝的坝体结构,坝基选择以及建筑材料等,总体而言,对于土石坝的结构设计应做好结构设计工作[2]。
2.1.1 坝体高度
设计应根据填埋场的库容从而确定坝体本身的高度,但并不是说库容越大的填埋场就要把坝体做得越大越高。坝体的高度应依据现场情况,科学合理的对坝体高度进行设计。但在某些特定的情况之下,坝体的高度对应着一定的库容,也就是说,当库容确定坝体高度之后,若坝体增高,填埋场的库容反而会出现下降的情况。所以,就实际来说,低坝的高度一般宜为30m以下。
2.1.2 坝坡
坝坡的确定通过以下两种方式而定:第一是坝坡的确定需要基于初步情况,再进行拟定坡度,在稳定计算之后,科学的确定坝坡。第二就是要将实践经验作为依据。根据实际来说,一般土石坝的坡度都为1∶2[3]。而对于填埋场内的临时性的土坝坡度可以适当的增加。在坝坡的设计中,每隔7~10m高都应该设置一条宽不小于2.5m的马道,并且在填埋场内边坡每隔一定的高度都需要设置土工膜锚固平台,使之与马道协调设置,其功能基本相同。
2.1.3 坝顶的构造
在一般情况下,根据填埋场的特性来说,土石坝需要用作运输用途。因此,在进行坝顶的结构设计时,应能够适应多种用途,并且能满足机械作业与施工的要求。因土石坝的多用途性,其坡顶的宽度应设置在5m以上。在进行坝体施工时,只能对其进行部分的施工作业,如若采用刚性材料,路面与坝体将不能形变一致,所以在设计坝顶时所使用的材料应使用柔性材料,并且材料可防止雨水的侵蚀。
2.2 材料的选择
在进行使用材料的选择时,必须严格依照工艺与技术标准要求,另外,在确定使用材料之前,必须进行土工试验并调查土石料。因为坝体的特殊性,所以在选择材料时,应选择强度大,物理力学性能好,并且具有较强的抗风化能力,能够在长时间使用中保证其稳定性的材料。
2.3 坝基的选择
坝基的选择应该视现场的实际情况而定,既可以在土基之上建设,也可以在岩基之上。与其他的土石坝相比而言,填埋场的土石坝建设中某些指标的要求相对较低,并且对于坝基的强度以及形变要求等方面,其标准要求会降低。通过实践总结,土石坝竣工之后,坝体会有一定程度的下降,其下降程度应符合要求标准,在通常情况下,竣工完成之后的坝体下降程度应小于等于坝体高度的1%,才能符合标准并视为正常下降程度。
2.4 岸坡与土石坝的连接
在岸坡的施工中,需要将岸坡的表土与覆土去除,并且将岸坡的表层土进行夯实。软岩石一旦失水,就很容易分化变质,对于软岩石来说,在开挖时应预留出一层保护层,在填筑时,应该一边开挖一边回填,也可选择在开挖之后进行喷浆防护。土石坝与岸坡之间会自然形成沟渠,此时就应该在其间设置排水沟,以防止雨水的冲刷。
2.5 坝体结构稳定计算
土石坝稳定计算主要是坝体稳定计算、施工前期稳定计算、堆体稳定计算和变形稳定计算四大类,对于前三种通常采用条分法进行计算。变形计算采用分层计算方法,根据压缩仪测量e-p曲线,对于防渗问题一般采用糙面HDPE膜,用毛面附着与坝体,保持其稳定性[4]。
3 结语
综上所述,要想实现生态文明建设,就要紧抓各个方面,从源头治理。山地型垃圾填埋场的土石坝设计工作操作便捷,具有相当强的实用性,能够就地取材,节约运输成本,在经济技术环节都具有更高的应用优势。在实际施工工作中,为了保证坝体稳定性与安全性,应依据严格的行业施工标准进行作业,设计过程注意坝体高度在30m之下、坝坡的选择问题、坡顶构造宽度、材料是否能抵挡雨水侵蚀、坝基选择问题、坡岸和土石坝连接是否合理和稳定性计算问题,加强各个环节的管理工作,保证山地型垃圾填埋场土石坝建设工作的顺利进行。
参考文献
[1] 聂鸿博,张林,董建华,胡成秋.复杂地基上Hardfill坝与重力坝破坏模式及稳定性对比分析[J].水电能源科学,2015,33(4):76-80.
[2] 李喜.如何從垃圾遍地旧农村到园林建设新农村——浅论广东省山区农村新农村建设[J].环境,2013(S1).
[3] 衣士清.山区小城镇生活垃圾卫生填埋场项目咨询评估应注意的若干问题[J].中国工程咨询,2014(4):61-63.
关键词:山地型 卫生填埋场 土石坝 结构设计
中图分类号:TU449 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2019)03(b)-0136-02
十九大报告指出,我国已经从高速发展阶段转变为高质量发展阶段,人们生活水平得到基本保障后,对社会提出了更高要求,生态文明建设首当其冲,我们的发展是建立在这片土地之上的,因此要合理使用资源,保护环境,才能使社会长治久安,实现可持续发展[1]。无论是工业废料还是人类日常生活废品,都要经国家有关部门集中进行处理,垃圾处理是构建良好环境的有力保障。垃圾处理方式分为很多种,其中最为常见的是焚烧和填埋,而在填埋处理方式中,山地型卫生填埋场更为常见。山地型卫生填埋场能够充分利用土地资源,减少耕地的占用,极大的节约了土地成本。
1 垃圾坝分类和优势
一般地,垃圾坝根据坝体结构的不同,可分为浆砌石坝、混凝土坝、碾压式土石坝三大类,其中碾压式土石坝的应用更为广泛,究其原因主要是:节约运输成本,操作过程主要是就地取材,可以运用原有的清库土石进行搭建;山区土地基地较好,简单清理坝下覆土层,就可以直接接触到岩石层或持力层,能够较好的帮助稳固坝体结构;施工操作过程简单,节省人力物力,施工过程主要是取土、转运和碾压,较其他工程相比耗时更短;节约工程资金,由于土石坝建造过程应用就地取材手法,极大的减少了运输工作带来人力物力的消耗,节约了造价成本。
坝体建造工作质量决定垃圾处理工作是否完善,在实际施工工作中,要求操作人员严格遵守土石坝施工标准,不同坝体结构各不相同,填埋场最容易出现渗水问题,应加以重视,正常坝体防渗系数为≤-7√10cm/s,很难达到要求,故一般采用加铺水平防渗层的方法防止渗沥液击穿坝体。
2 土石坝建造工程分析
2.1 设计
在山地型垃圾卫生填埋场中的土石坝结构设计中,涉及范围广,其中包括土石坝的坝体结构,坝基选择以及建筑材料等,总体而言,对于土石坝的结构设计应做好结构设计工作[2]。
2.1.1 坝体高度
设计应根据填埋场的库容从而确定坝体本身的高度,但并不是说库容越大的填埋场就要把坝体做得越大越高。坝体的高度应依据现场情况,科学合理的对坝体高度进行设计。但在某些特定的情况之下,坝体的高度对应着一定的库容,也就是说,当库容确定坝体高度之后,若坝体增高,填埋场的库容反而会出现下降的情况。所以,就实际来说,低坝的高度一般宜为30m以下。
2.1.2 坝坡
坝坡的确定通过以下两种方式而定:第一是坝坡的确定需要基于初步情况,再进行拟定坡度,在稳定计算之后,科学的确定坝坡。第二就是要将实践经验作为依据。根据实际来说,一般土石坝的坡度都为1∶2[3]。而对于填埋场内的临时性的土坝坡度可以适当的增加。在坝坡的设计中,每隔7~10m高都应该设置一条宽不小于2.5m的马道,并且在填埋场内边坡每隔一定的高度都需要设置土工膜锚固平台,使之与马道协调设置,其功能基本相同。
2.1.3 坝顶的构造
在一般情况下,根据填埋场的特性来说,土石坝需要用作运输用途。因此,在进行坝顶的结构设计时,应能够适应多种用途,并且能满足机械作业与施工的要求。因土石坝的多用途性,其坡顶的宽度应设置在5m以上。在进行坝体施工时,只能对其进行部分的施工作业,如若采用刚性材料,路面与坝体将不能形变一致,所以在设计坝顶时所使用的材料应使用柔性材料,并且材料可防止雨水的侵蚀。
2.2 材料的选择
在进行使用材料的选择时,必须严格依照工艺与技术标准要求,另外,在确定使用材料之前,必须进行土工试验并调查土石料。因为坝体的特殊性,所以在选择材料时,应选择强度大,物理力学性能好,并且具有较强的抗风化能力,能够在长时间使用中保证其稳定性的材料。
2.3 坝基的选择
坝基的选择应该视现场的实际情况而定,既可以在土基之上建设,也可以在岩基之上。与其他的土石坝相比而言,填埋场的土石坝建设中某些指标的要求相对较低,并且对于坝基的强度以及形变要求等方面,其标准要求会降低。通过实践总结,土石坝竣工之后,坝体会有一定程度的下降,其下降程度应符合要求标准,在通常情况下,竣工完成之后的坝体下降程度应小于等于坝体高度的1%,才能符合标准并视为正常下降程度。
2.4 岸坡与土石坝的连接
在岸坡的施工中,需要将岸坡的表土与覆土去除,并且将岸坡的表层土进行夯实。软岩石一旦失水,就很容易分化变质,对于软岩石来说,在开挖时应预留出一层保护层,在填筑时,应该一边开挖一边回填,也可选择在开挖之后进行喷浆防护。土石坝与岸坡之间会自然形成沟渠,此时就应该在其间设置排水沟,以防止雨水的冲刷。
2.5 坝体结构稳定计算
土石坝稳定计算主要是坝体稳定计算、施工前期稳定计算、堆体稳定计算和变形稳定计算四大类,对于前三种通常采用条分法进行计算。变形计算采用分层计算方法,根据压缩仪测量e-p曲线,对于防渗问题一般采用糙面HDPE膜,用毛面附着与坝体,保持其稳定性[4]。
3 结语
综上所述,要想实现生态文明建设,就要紧抓各个方面,从源头治理。山地型垃圾填埋场的土石坝设计工作操作便捷,具有相当强的实用性,能够就地取材,节约运输成本,在经济技术环节都具有更高的应用优势。在实际施工工作中,为了保证坝体稳定性与安全性,应依据严格的行业施工标准进行作业,设计过程注意坝体高度在30m之下、坝坡的选择问题、坡顶构造宽度、材料是否能抵挡雨水侵蚀、坝基选择问题、坡岸和土石坝连接是否合理和稳定性计算问题,加强各个环节的管理工作,保证山地型垃圾填埋场土石坝建设工作的顺利进行。
参考文献
[1] 聂鸿博,张林,董建华,胡成秋.复杂地基上Hardfill坝与重力坝破坏模式及稳定性对比分析[J].水电能源科学,2015,33(4):76-80.
[2] 李喜.如何從垃圾遍地旧农村到园林建设新农村——浅论广东省山区农村新农村建设[J].环境,2013(S1).
[3] 衣士清.山区小城镇生活垃圾卫生填埋场项目咨询评估应注意的若干问题[J].中国工程咨询,2014(4):61-63.