峡石沟垃圾填埋场

峡石沟垃圾卫生填埋场始建于1996年，负责石家庄市生活垃圾的无害化处理工作。
在垃圾堆上安装排气导管。排洪沟全长2500米，修建在垃圾场两侧150米高的山坡上，是疏排山洪避免造成垃圾滑坡的重要设施。由于山体风化，山上经常滚落碎石。需及时清理塌方，确保排洪沟的畅通。
填埋垃圾的工艺流程是称重、推平、压实、消杀、覆盖。
2009年三伏，渗滤液技改工程施工，工程顺利完工，峡石沟垃圾场卫生环境得以改观，绿化面积达到14000平方米，年处理生活垃圾33万余吨，为我市“三年大变样”添砖加瓦，为我市构建“天蓝、地绿、水清、气爽”的环保城市增添了力量。


2005年09月19日，峡石沟垃圾卫生填埋场拦挡坝工程整体竣工。此工程的竣工，消除了垃圾滑坡的隐患，并为下一步利用沼气创造了条件.拦挡坝主体工程由垃圾拦挡坝和第二调节池两部分组成，大坝工程采用预应力锚固式结构，在国内大坝建设中是首例。

石家庄市垃圾卫生填埋场拦挡坝设计
摘要: 石家庄市峡石沟垃圾填埋场垃
圾拦挡坝为预应力重力式坝型, 文章紧扣
重力坝及垃圾填埋区这一特征, 说明坝体
结构布置, 温度控制, 预应力锚索及滤水
管几个方面的设计思路。
关键词: 拦挡坝; 工程结构布置; 稳定
计算; 温度控制设计; 预应力锚索设计; 滤
水管设计
一、 工程概况
石家庄市峡石沟垃圾填埋场位于石
家庄市西部境内, 距石家庄市市区约
19k m 。 该填埋场是一座以消纳石家庄市
及沿途郊区生活垃圾为主的垃圾卫生处
理场, 由垃圾填埋区、 第二调节池、 渗沥液
处理区、 排洪沟及垃圾挡坝( 土坝) 五部
分构成。场区为三面环山呈“V”型的自
然谷地。填埋场占地面积 10.6 公顷, 其中
填埋用地面积 9 公顷, 渗沥液处理及生活
区用地面积 l.6 公顷; 填埋场总容积 310
万 m3
, 填埋垃圾总容积 278 万 m3
; 填埋区
东西长 700 米, 南北平均宽 125 米, 沟头
至沟尾高差 70m; 有效试用期 10.3 年。
石家庄市峡石沟垃圾填埋场由北京
市市政设计研究院规划设计, 于 1997 年
建成并投入使用, 经过六年的运行, 目前
填埋垃圾层高度已达 35m , 垃圾量约为
80 万吨。由于建场初期部分建筑物设计
标准低, 在使用管理过程中, 填埋垃圾出
现了不同程度的沉降, 滑坡, 渗沥液四溢
问题, 为确保垃圾填埋场正常运用, 增加
调节池容量, 改善下游环境, 决定在第二
调节池上游增建重力式垃圾拦挡坝, 并改
建第二调节池。
根据 《水利水电工程等级划分及防
洪标准》 ( SL252- 2000) , 本工程为四等,
但考虑到其下游为中等城市, 故主要建筑
物垃圾拦挡坝按三级设计, 次要建筑

物按
四级设计。根据国家地震局《中国地震参
数区划图》, 工程所在区域地震基本加速
度值为 0.05g , 相当于地震基本烈度为Ⅵ
度, 依据 《水工建筑物抗震设计规范》
( SL203- 97) , 地震设计烈度为 6 度。
二、 工程结构布置
该拦挡坝基础面置于弱风化上部, 两
岸地形较高部位的坝段, 坝基础可进入强
风化下部。坝基础面略向上游倾斜, 高差
取 0.5m 。 两岸边坡基础面形状, 在平行坝
轴线方向开挖成有一定宽度的台阶状。岩
石开挖边坡为 1∶0.5, 填土开挖边坡为
1∶1。开挖时坝基两侧各留出 1.3m 的工
作平台, 基坑周边设置排水沟。
根据地质资料, 在安山岩和片麻岩之
间存在不整合面, 该不整合面存在断层破
碎带, 应将坝基础面部分的破碎带及两侧
风化岩体挖除, 挖深为自坝基面下 1.5 倍
破碎带宽度, 然后浇注 C 20 混凝土塞。
本工程最大坝高 32m , 根据其垃圾
填埋、覆土容积要求及地质纵剖面图, 建
基面高程 74.0m , 坝前垃圾填埋高程为
104m, 坝 顶 超 过 填 埋 高 程 2m, 定 为
106.0m 。两岸地形较高部位的坝段, 坝基
础置入强风化岩石下部。 垃圾拦挡坝顶宽
2m, 上游坝面为垂直, 下游坝坡 1: 0.3, 离
坝顶 2m 为垂直面, 最大坝高 32m, 坝长
127.5m。坝体以混凝土浇注, 每隔 15m 设
置伸缩横缝一道, 共分 9 个坝段。中间部
位 3# 、 4#、 5#、 6# 、 7# 坝段混凝土强度
为 C 25, 两端部位 1# 、 2# 、 8#、 9# 坝段
混凝土强度为 C 20, 离坝顶 2m - 4m 锚
固范围内混凝土强度为 C 50, 离坝顶 2m
处到坝顶混凝土强度 C 15。上游面混凝
土抗渗标号 W4, 下游面及内部混凝土抗
渗标号 W2, 上游面抗冻标号 F200。
考虑该混凝土重力坝为大体积混凝
土浇筑, 温度应力较大, 在坝上游面和坝
下游面设置一定数量的钢筋。 纵向钢筋采
用直径 20mm 的螺纹筋, 间距为 250mm,
横向钢筋采用直径 20mm 的螺纹筋, 间距
为 250mm。
坝体前缘横缝中设置止水, 采用 652
型橡胶止水, 两端嵌入混凝土 250mm, 沿
缝竖向通长布置, 止水保护层厚 250mm。
坝体横缝中以沥青木板填缝。
三、 坝体稳定计算
该拦挡坝采用预应力混凝土重力坝
坝型, 其稳定计算考虑施工期和运用期两
种工况: 施工期考虑荷载有坝前后的土
( 垃圾) 压力、 坝后土重、 坝体自重、 锚固
力; 运用期考虑荷载有坝前后的土 ( 垃
圾) 压力、 坝前的水压力、 坝体底部的扬
压力、 坝体自重、 坝后土自重、 锚固力。计
算方法为取单宽验算坝体的抗滑稳定和
边缘应力, 采用公式如下:
(一)抗滑
采用抗剪断强度计算公式:
K′= f′ΣW+c′A
ΣP
式中: K′—— —按抗剪断强度计算的
抗滑稳定安全系数; f′—— —坝体混凝

土
与坝基接触面的抗剪断摩擦系数; c′
—— —坝体混凝土与坝基接触面的抗剪断
凝聚力; A—— —坝基面面积。
(二)边缘应力
σy= ΣW
A ±ΣM·x
J
式中:ΣW—— —作用于 1 m 坝长上
全部荷载( 包括或不包括扬压力) 在坝基
面截面上法向分力的总和;ΣM—— —作用
于 1 m 坝长上全部荷载( 包括或不包括
扬压力) 对坝基面截面形心轴的力矩总
和; A—— —1 m 坝长的坝 基面截面 积;
J—— —1m 坝长的坝基面截面积对形心轴
的惯性矩; x—— —坝基面截面上计算点到
形心轴的距离。
坝体稳定和边缘应力计算结果见表 1。
按计算结果, 坝体在各种工况下抗滑
稳定和边缘应力满足要求。
四、 温度控制设计
该混凝土重力坝属于大体积混凝土
结构, 按规范规定, 应进行防裂及温度控
制设计, 以防止坝体在施工期和运用早期
产生裂缝, 达到控制工程质量、 加速施工
进度的目的。
由于坝基底宽最大处仅 10.85 米, 所
以不设纵缝, 采用通仓浇筑。沿坝轴方向
上, 每隔 15 米设横缝。 混凝土浇筑分层情
况表见下表 2。
备注: 在距坝顶 10 米范围内, 在不超
过温控指标的前提下, 混凝土浇筑层厚可
适当加大; 施工中, 在距坝顶 10 米范围
内, 混凝土浇注应在
每个坝段中间位置
设置临时施工缝, 浇
注完后将裂缝灌浆。
鉴于基岩变形
模量与混凝土弹性
模量相近, 确定在离
基础面 0- 3m 高度
范围内基础允许温
差为 24℃, 在离基础面 3- 7m 高度范围
内为 26℃, 离基础面 7m 以上为 28℃。
7m 以下基础混凝土应在 6 月底浇完。7
月份原则上不允许浇筑大体积混凝土
( 混凝土最高温度及浇筑温度情况见表
2) 。考虑到下层降温后的老混凝土对上
层新混凝土的约束作用, 要求上下层允许
温差不大于 16℃。
在施工过程中, 各坝块应均匀上升,
相邻块高差不超过 6m, 间隔时间应大于
6 天, 小于 10 天。未满 28d 龄期的暴露
在空气中的混凝土表面, 必须采取保温措
施, 如用草袋遮盖。当两天内日平均温差
超过 8 度时, 应采取特殊保温措施。
本工程施工期温度仍然较高, 可采取
一些常规降温措施来降温, 并做好温度监
测, 随时调整温度控制措施。
五、 预应力锚索设计
取单位宽度坝体计算得: 在运用期
和施工期满足稳定
和坝踵边缘应力要
求, 在坝顶中间位置
布置一排锚索, 总锚
索根数为 62 根, 总
锚固范围沿坝长方
向 75m 。 锚索锚固段
应有足够的抗拔拉力, 因此将锚索的锚固段设置在岩石中的
微风化层。在锚固范围内, 4# 、 5# 、 6# 、
7# 坝段锚索锚固力 2076.9K N , 间距为
1.15m( 有滤水管处为 1.2m ) , 采用由 14
根钢绞线组成的锚索, 单根钢绞线为 7

丝, 锚固段长度为 8m , 自由长度 为
24.85- 35m 。 3# 坝 段 锚 索 锚 固 力
1950KN, 采用由 14 根钢绞线组成的锚
索, 间距为 1.5m ( 最左端两 间距为
1.45m) , 单根钢绞线为 7 丝, 锚固段长度
为 8m , 自 由 段 长 度 为 24.85m 和
28.85m 。各坝段锚索锚固段采用长短相
间布置。
六、 滤水管设计
该垃圾拦挡坝地处峡谷, 垃圾中的渗沥液将顺地势流向下游, 考虑下游第二调
节池底高程为 82.75m, 在坝前高程为
84.3m、 91.3m、 98.3m 高程处各设置一排滤
水管, 坡比为 1: 10, 沿坝轴线方向, 坝两侧
顺地势分别设置滤水管, 与 84.3m 高程处
滤水管连通。84.3m 高程处和坝两端滤水
管伸出坝面部分采用 HDPE 花管, 其它
段采用 HDPE 实壁滤水管。横向滤水支
管直径为 400mm, 竖向及两端连接主管直
径为 400mm, 中间横向连接主管和出水管
直径为 500mm, 各管设置水平间距 15m
( 最右端管间距为 12m) 。 滤水管两端及中
间段滤水管顶端各设一 HDPE导气管( 直
径为 100mm) , 用以排除沼气。
为防止垃圾中的渗沥液淤积滤水管,
在滤水管前设置滤水碎石层和碎石钢筋
笼 , 碎 石 需 经 过 水 洗 , 碎 石 粒 径
20- 40mm, 钢筋网格应小于 15mm。前伸
的滤水花管通过碎石包裹, 管以上碎石
700mm, 管以下设置混凝土垫座, 管口通
过聚乙烯锚板封口, 聚乙烯锚板上打孔,
孔径不大于 15mm。沿坝轴线方向滤水管
上层通过 700mm 的碎石导流层连通, 导
流 层 上 以 垃 圾 覆 盖 。 钢 筋 石 笼 柱 底
1.5m×1.5m , 高 14m 。
为防止滤水管以下渗沥液污染地下
水, 在滤水管以下铺设一层土工膜与原有
土工膜衔接, 土工膜以下以 0.3m 压实壤
土垫底。 滤水管两测沿回填土高程铺设土
工膜, 土工膜铺设顶高程 95.0m。土工膜
下壤土垫层及面层粘性土保护层压实度
要求大于 90%。
七、 结束语
石家庄垃圾卫生填埋场拦挡坝工程
采用预应力锚固式结构, 在国内大坝的建设中尚属首例, 在坝体设计上主要考虑坝
体结构、 坝基处理、 温度控制、 预应力锚固
和滤水管设计。由于垃圾的特性, 对其引
起的大坝稳定、 坝体的锚索的腐蚀、 基础
的渗透及其渗沥液污染为本设计考虑的
重点部分, 以对类似工程作为借鉴。
(作者单位: 刘能胜, 湖北水利水电职
业技术学院; 童海英, 武汉理工大学)

石家庄市峡石沟垃圾卫生填埋场可持续性发展的探讨
通过对石家庄市峡石沟垃圾卫生填埋场现状分析,提出从渗沥液处理工艺改进.沼气利用和全封闭式扩容等方面来实现填埋场的可持续性发展.
峡石沟垃圾填埋场1997年7月投入使用，目前已填埋垃圾120多万吨，最深处达30多米。据介绍，将垃圾填埋场设为未成年人思想道德教育实

践基地，目的是提高未成年人环境保护意识，增加他们的实践活动。基地通过展示垃圾场的设计、工艺、处理过程及社会效益等内容，以文字介绍、图片展示、现场授课等方式，加强对未成年人的环保教育。
峡石沟垃圾卫生填埋场沼气导排工程2005-09-27开工建设
工程共投资50万元。根据实际情况，该工程将从垃圾拦挡坝起至上游400米处，呈等边三角形均匀布孔31个，三角形边长40米，孔深平均为20米，直径为60厘米，采用螺旋式钻打孔。工程完工后，能够有效解决垃圾场积存沼气造成的安全隐患。