垃圾填埋场设计方案

第1章总图与道路工程
1.1 总平面布置
1.1.1 总平面及功能分区
由地形图可知，管理区所在区域地势平坦，场地标高最低点为26.20米，最高点为30.50米，整个卫生填埋场占地面积约13.53万m2，其中管理区及辅助生产区占地 3.32万m2，填埋库区有效占地8.64万m2，其他用地 1.57万m2。

整个场区由填埋库区、半环区道路、垃圾坝、分区隔堤、各种排洪构筑物、渗沥液处理工程以及根据卫生填埋工艺确定的辅助工程（如地下水导排、渗沥液导排等）等组成，可分为管理及厂前区XX填埋区两大部分，其中管理及厂前区由行政办公区、辅助生产区、污水处理区三部分组成。

行政办公区包括综合办公楼、车库及单身宿舍，辅助生产区包括水泵房、清水池、柴油机房、箱式变电站，污水处理区包括污水处理站、污水调节池、弃土堆场，另外还有门房、地磅房XX洗车台。

总图布置时将填埋区XX污水处理站布置在管理区北侧，并用绿化隔离带将各功能区相对分隔。

考虑到尽量利于水资源，在生产区中新建水塘一个，雨水导排系统将收集的雨水排往该水糖，最终通过泵的提升作用经专用管道入受纳河流。

辅助设施主要包括地磅房、洗车台、机修车间、泵房、变配电站等。

1.1.2 平面布置
垃圾车进入厂区后右转经地磅秤量后沿进填埋场道路进到填埋区，避免了垃圾运输车辆对管理区的污染，出填埋场的垃圾车经过洗车台时进行清洗后进入市区。

将综合办公楼、车库及单身宿舍布置在盛行风向的上风侧，而将污水处理站、污水调节池放在盛行风向的下风侧，具体布置详见总平面布置图。

1.1.3 竖向设计
填埋区的竖向设计根据填埋工艺的需要XX场外工程衔接确定的，场前区与场外道路接点标高为27m，半环区道路标高XX场前区道路衔接，与垃圾坝
接点标高为35m，最大标高为55m。

1.2 厂区道路、出入口及围墙
1.2.1 厂区道路
为满足运输及消防要求，本工程围绕综合办公楼等主要见构筑物设有环行道路或留有消防通道，有车辆进入的建构筑物均与道路相联。

道路路面宽度为4.0XX7.0米，道路横断面形式采用城市型，路面采用C30素混凝土厚20cm，基层则采用级配碎石或砾石厚15cm，垫层采用天然砂砾厚15cm。

1.2.2 出入口及围墙
根据填埋场的规模，厂区设1个出入口，与厂外道路连接。

管理区部分围墙长712米，为砖砌实体围墙，而在填埋库区周围设铁丝网进行防护。

1.3 道路组织与运输
1.3.1 道路组织原则
(1) 在垃圾产生高峰期XX平稳期，都能满足场内正常生产运行的需要；
(2) 简单明了实用，能够保证场内车辆行驶安全。

根据以上组织原则，考虑各功能分区交通组织的相互联系性，特别是道路组织要与填埋工艺道路联系起来。

整个厂区道路交通组织如下：来自XX县各区的垃圾车辆通过场外道路进入地磅房，而后进行新建道路，最后入填埋区填埋作业。

1.3.2 场内道路交通
所有的垃圾运输方式全部采取汽车运输。

垃圾运输向全封闭垃圾专用车过渡，其他原材料运输根据需要选择相应的运输方式。

1.4 绿化
垃圾填埋区是城市居民固体废物集中堆置的场所，重视并搞好填埋区的绿化尤为重要。

设计根据场地不同的使用功能采取了不同的绿化XX美化措施，库区绿化同填埋库区的填埋作业结合在一起。

(1) 在保护好填埋库区四周已有植被的同时，在填埋场形成的最终平台及边坡上及时植草XX种植灌木，防止垃圾XX覆盖土的裸露，并结合道路的修
建，在道路两侧合理地种植乔木。

(2) 填埋封场后，其终场顶面可铺砌草皮，并结合当地气候种植适宜林木。

第2章卫生填埋区工程
2.1 处理对象
本填埋场除作为应急措施外，原则上不接受除生活垃圾等以外的其他类型垃圾，特别是危险废弃物，具体如下：
1、本处埋场受纳的填埋物为以下城市生活垃圾：
(1) 居民生活垃圾；
(2) 商业垃圾；
(3) 集贸市场垃圾；
(4) 街道清扫垃圾；
(5) 公共场所垃圾；
(6) 机关、学校、厂矿等单位的生活垃圾；
(7) 城市污水处理厂的干化污泥（含水量小于30%、有机成分小于40%、填埋物严禁含有毒、有害物质）。

2、填埋物严禁包括下列有毒、有害物质：
(1) 有毒工业制品及其残物；
(2) 有毒药物；
(3) 有化学反应并产生有害的物质；
(4) 有腐蚀或有放射的物质；
(5) 易燃、易爆等危险品；
(6) 生物危险品XX医疗垃圾；
(7) 其他严重污染环境的物质。

另外，从经济角度XX使用年限方面考虑，除在临时作业道路考虑建筑垃圾外，建筑垃圾不应进入填埋场。

2.2 库容方案与坝体工程
2.2.1 库容方案
一般的，对于山谷型填埋场，坝体工程的设计XX库容的大小是紧密联系在一起的，影响库容的因素有以下几条：
(1)填埋库区的占地面积：有效占地面积越大，相应的库容相对也较大；
(2)垃圾坝：一般，垃圾坝坝顶标高越大，相应获得库容就越大，但是填
埋库区的有效占地面积XX垃圾坝高是相互关联的，垃圾坝越高，由于
放坡的关系，占地就会越大，对其他构筑物的布置就会有影响。

另
外，当垃圾坝与道路衔接时，坝顶标高太高时不利于衔接。

(3)填埋库区的占地面积最终要根据填埋工艺（主要是道路系统）的布置
而进行调整，这样才有利于填埋场日常运行。

结合本场地平面布置，最终确定将坝顶标高确定为35m。

垃圾堆体依托垃圾坝的作用堆积而成，堆体外坡设计为1:3，每填高5m，设3m宽的马道平台，马道平台一方面可以缓冲坡面被雨水冲刷，一方面在运行过程中，在该马道平台上可以设置临时终场排水沟，汇水面积内的雨水可以通过此排水沟汇入两边的环场截洪沟，以尽量减少垃圾渗沥液的处理量，另外还可以便于对坡面的检查维修，有利于垃圾填埋区的生态XX绿色恢复。

此时容积计算见下表：
表7-1原始库容计算表
2.2.2 坝体工程
(1) 设计原则
填埋场中的垃圾坝不完同于水利上的坝体工程设计，有着自身的特点，由于国家目前没有填埋场垃圾坝的设计规范，一般的，是针对其具体工况的基础上，参照水利上的坝体工程设计规范进行设计。

遵守国家现行的各种规范，在满足库区填埋工艺XX卫生填埋场总平面合理布置的前提下，力求做到技术先进，安全系数高，经济合理；其次也应该尽
可能结合当地的实际情况，结合地方的标准，规范XX习惯做法，最后应该结合场址附近的实际情况，在兼顾安全性的前提下，选择合适的筑坝原料，以求经济性。

坝体工程的主要设计依据是：
《浆砌石坝设计规范》
《碾压式土石坝设计规范》
《水工建筑物抗震设计规范》
《堤防工程设计规范》
(2) 坝型
在卫生填埋场中应用的一般为重力坝，而重力坝包括碾压土石坝、混凝土重力坝XX浆砌块石重力坝，这其中又以浆砌块石重力坝应用居多。

根据提供的地形图及总平布置，要保证填埋库区的有效面积及库容，在确定坝顶标高35m的基础上，选择碾压土石坝作为垃圾场的坝型满足使用XX设计要求。

(3) 坝型确定
拟建的垃圾坝是卫生填埋场内的主要构筑物之一，它不仅形成了一定的填埋库容，而且对垃圾填埋场的安全运行起着决定性的作用。

另外，垃圾坝的建设投资在整个填埋场的投资中占有一定的比例，根据当地实际情况选择合适的坝型对降低本工程的造价有着明显的作用。

目前国内筑坝技术成熟，就国内XX国外填埋场而言，垃圾填埋场内坝的类型应用较多的主要有三种，分别为粘土坝、浆砌块石坝XX堆石坝，下面对其三种坝型作出比较：
表7-2 坝型方案比较表
选择坝型需要考虑的主要因素为拟建场址的工程地质XX水文地质条件，筑坝材料及坝的运行条件。

根据勘探部门所提供的勘探资料，该拟建场址的工程地质XX水文地质条件表明当地地质情况适宜进行本工程的建设。

从运行的角度来考虑，垃圾坝在一般情况下，主要承载物是固体垃圾，只有在特殊情况下，对洪水起一定的调蓄作用，另外，由于坝在填埋场施工的过程XX运行之前，要进行防渗处理，所以该垃圾坝实际上为一不透水坝，所以设计认为以上三种坝型在运行上均能满足填埋场的实际使用要求，而且根据本工程的地勘报告，也是适合的。

从有利于防渗土工膜的铺设XX保护土工膜的角度来讲，目前国内都已经有很成熟的技术来保证防渗材料的安全性。

根据本工程实际情况，尽管碾压土石坝占地要大于其他坝型，但是其可以就地取材，可以利用场地整平中的碎石XX粘土修筑。

综合考虑，碾压土石坝其经济性更优于浆砌块石重力坝XX堆石坝。

所以本填埋场垃圾坝确定为碾压土石坝。

(4) 垃圾坝
垃圾坝坝顶标高35m，并考虑行车要求，东侧与半环库区道路35m标高接线。

坝中心轴线长402.83m，宽8m，从内侧（库区）到外侧依次为锚固区+隔离网+排水区，路面，内侧放坡1：2，外侧放坡1：2.5。

垃圾坝最高处7m，位于垃圾坝中段。

拟建的坝址场地初步采用粉质粘土作为基础持力层。

垃圾坝内坡（库区侧）均采取防渗措施进行防渗处理，修建好后，内侧按照库底标高设计在库区侧进行回填，库区侧防渗材料采用GCL+2mm厚的HDPE膜，库区外侧坝面进行绿化防护。

坝基排水XX库区内地下水导排系统结合在一起。

2.3 场地构建
本填埋区位于管理区以北，为一山谷型填埋场，根据填埋库区的地质地貌以及所处区域的水文地质条件，利用场地填挖结合的方式，构筑垃圾坝与周围地形形成填埋库区，该垃圾坝坝顶标高最高35m，最大高度7m（相对于目前地面标高），垃圾坝顶宽8m。

为了构建填埋库区的基底XX垃圾坝，结合场地整平方案，对整个场区进行开挖处理，然后用整平工程所获得的粉质粘土及碎石筑坝，最后进行防渗系统铺设前的处理。

最终形成的填埋库区有效用地8.64万m2，结合到工程的实际情况XX可实施性，拟将利用分区隔堤XX锚固平台将填埋库区进行水平分区XX垂直分区。

2.4 分区实施与分区隔堤
结合实际地形XX现有条件为依据，同时考虑填埋作业工艺XX工程施工，制定分区方案。

原则如下：
(1) 考虑垃圾量，每区的垃圾库容能够满足一段时间使用年限的需要。

(2) 实现雨污水分流，使填埋作业面积尽可能小，减少渗沥液的产生量。

(3) 分区能最大限度的适合填埋工艺，能够满足工程分期实施的需要，能够满足临时封区的需要。

(4) 有利于现阶段施工，同时也满足分期分阶段施工的要求。

根据以上原则，将整个填埋库区进行水平分区XX垂直分区，其中，水平分区利用分区隔堤，该分区隔堤宽3m，高2m，位于场底中部。

垂直分区利用锚固平台进行分区，各锚固平台上设置锚固沟及排水沟。

分区隔堤根据填埋工艺确定，主要作用是有利于整个填埋库区水平分区。

本工程设置分区隔堤一道，位于填埋库区库底中部原有水塘南侧的塘顶位置，东西向，分区隔堤堤顶标高36m，长78.87m，内外放坡1：2，分区隔堤的筑堤材料为碎石，施工时候XX碎石导流层铺设结合在一起，并在南侧（垃圾坝侧）进行防渗，防渗结构为600g/m2土工布垫层+GCL一层+2mm厚HDPE膜一层。

分区隔堤XX垃圾坝侧所形成区域场底为填埋一区，同时为本工程的启动区。

另外一个区域场底为填埋二区，同时分区隔堤与35m锚固平台顺接。

另外，锚固平台实现垂直分区，根据实际情况，在边坡上，35m，45m标高设置两道锚固平台，其在有排水功能的同时，达到垂直分区的目的。

2.5 场地整平
根据本工程地质勘察报告，有关地质情况如下：
第（1）层：耕土(Q4pd)，层厚0.90～1.30米，层顶埋深0.00～0.00米，层底标高31.70～52.35米。

灰褐色，松散，稍湿。

第（2）层：粉质粘土(Q4al)，层厚0.60～2.20米，层顶埋深0.90～1.30米，层底标高29.50～50.15米。

灰、灰黄色，可塑～硬塑，湿，干强度高，低韧性，摇振反应无，稍有光泽。

为弱透水层。

该层土在整个场地基本均有分布。

第（3）层：碎石(Q3al)，层厚2.10～2.60米，层顶埋深1.60～3.50米，层底标高26.90～47.65米。

灰黄色，中密～密实，湿，低压缩性。

骨架成分为硅质沉积岩，直径2--5cm不等，也可见有大于10cm的块石，含量为50--70%。

充填物为硬塑状态的粉质粘土。

动力触探试验N63.5平均值大于20击。

亦为弱透水层。

该层土在整个场地均有分布。

第（4）层：砂岩(C)，强风化，层厚1.20～1.70米，层顶埋深4.20～6.10米，层底标高25.50～46.45米。

灰白色，硬度7级～8级。

灰黄色、棕褐色，强风化，低压缩性。

为硬质岩石，岩石碎块状，手捏易碎。

透水性较强。

该层土在整个场地均有分布。

整个填埋库区整平/挖深方案依照下面因素进行：
(1) 场区工程地质XX水文地质
(2) 场区实际地形，该场区为沟谷型，底部XX边坡的地质情况差异较大，考虑整平后场地基础，底部XX边坡应分别确定基础持力层。

(3) 工程经济性
(4) 以基础持力层的确定为参考依据
(5) 填埋场整平后XX填埋作业的有效结合
场地整平根据场区的防渗要求，需要进行竖向整平XX横向整平。

竖向整平
主要针对库区边坡，而横向整平主要针对库区场底。

整个场地整平设计是以场地分区为基础，结合防渗工程要求进行的。

主要包括三个部分：场地清理、场地开挖XX场地土方回填。

场地平整最后要求形成土建构建面，以有利于防渗系统的铺设。

场地清理主要是清除表皮土，清除树木、杂草、腐殖土、淤泥等有害杂质。

场地开挖：要求挖方范围内的树木、杂草、腐殖土、石块等全部清除；挖方坡度符合设计要求，不得超挖。

土方回填：主要是根据场地整平要求进行，要求填方基底不得有树木、杂草、腐殖土、淤泥等有害杂质；填方基底无积水，有地下水的地方应得到有效处理；填土土质XX含水量必须符合设计要求；填方应按规定分层回填夯实，压实度要达到93%以上。

土建构建面：构建面平整、坚实、无裂缝、无松土；基地表面无积水、垂直深度25cm内无石块、树根及其它任何有害的杂物；坡面稳定，过渡平缓。

2.5.1 边坡整平
边坡整平的主要作用是根据填埋工艺XX防渗工程要求而考虑的，考虑到场区防渗处理需要建设锚固平台，以有利于防渗层的稳定性及锚固。

按照现有地形整平后设置锚固平台，还有填埋作业道路的需要，在通往填埋库区底部，设计临时道路，填埋作业临时道路XX在库区外填埋库区专用永久性道路连接，库区内XX卸料平台顺接。

根据实际情况，在边坡上，35m，45m标高设置两道锚固平台，其中35m 锚固平台XX分区隔堤顺连接，各平台上均考虑排水系统的设置。

另外，在库区用地线外侧，设置永久性锚固平台，XX库区外截洪沟衔接在一起。

2.5.2 场底整平
场底整平是为了便于地下水的收集导排、渗沥液的收集导排而进行的，根据本填埋场的实际地形，对场底部要进行进一步的整平，以用来满足填埋工艺的需要。

以垃圾坝内侧回填标高为控制面，考虑到渗沥液实现自流的问题，确
定以控制面控制高程为基础；另外，以导渗主盲沟为控制轴线，向导渗主盲沟两侧进行整平，整平坡度为2.0%，形成填埋场场底后，在填埋区内再构建其他工程。

(1) 场底标高设计原则
原则一：充分利用场址条件，尽可能减少土石方开挖量XX回填量。

原则二：场底纵向XX横向的坡度均为不小于2% ，满足渗沥液收集XX
导排需要，并兼顾重力流导排。

原则三：满足库区边坡的稳定性。

(2) 方案确定
根据场区地形地貌特点，场底采用单坡布置，利用现状地形北高南低的特点，库底从北到南下降，场底纵横向坡度为2%，由北侧坡向南侧。

(3) 库底标高
为有效进行库区渗沥液导排XX地下水导排，场底综合布置横向XX纵向坡度。

并能保证重力流导排，考虑调节池的池顶标高，根据拟选方案，在采用单坡布置的基础上，以中间整平控制线为基础，纵横坡度均为2%，垃圾坝内侧开始控制标高为30m。

2.5.3 挖填土石方
场地整平后，土石方挖填初步估算为
填方：1.5万m3（主要为库底填方）
挖方：23.85万m3
其中土方：21.6万m3
石方：2.25万m3
累计还剩余土石方：21.75万m3
2.6 填埋高度
2.6.1 填埋高度设计原则
原则一：充分利用土地资源，尽可能增加填埋的堆体高度；
原则二：满足垃圾堆体在各种工况下的结构稳定；
原则三：满足填埋作业车辆在填埋作业中的安全交通要求；
原则四：场区地基承载力能满足设计承载力的要求。

2.6.2 填埋高度
场区现状北侧地形较高，最高78.03m，南侧地势较低，场区地质条件较好，承载力满足填埋要求，因此为了充分利用现状地形，在满足交通顺畅的前提下，以东侧永久性道路XX南侧垃圾坝为前提的情况下，沿北侧山体一侧应尽可能增加填埋高度。

根据垃圾堆体边坡稳定分析结果，当垃圾堆体坡度大于1：3时，稳定性较差。

综合考虑场地交通条件XX垃圾堆体边坡稳定情况，垃圾堆体以1：3的坡度从整平后及部分现状地面开始堆高，当填埋到65.0m标高时，以5%的坡度继续向上堆高填埋，最终填埋标高约为65m（绝对标高）。

垃圾堆体的最大填埋厚度约30m。

2.7 库容及使用年限
2.7.1 填埋堆体构建
启动区工程填埋作业的先后顺序是先进行一区作业，然后再进行二区作业。

垃圾车经过地磅房称量后，通过连接永久性道路的填埋作业干道，驶上填埋一区的卸料平台进行填埋作业，卸料平台结合库区内道路修建。

整个填埋作业分为两个部分（卸料平台标高以下XX以上），第一个部分为场底至卸料平台标高，即当在填埋一区进行作业时，到35m高程时，放坡继续向上填埋作业，直至垃圾坝侧标高作业至40m标高，便停止填埋一区的填埋作业，并开始形成一定的水力排水坡度，堆体XX填埋边界控制线起坡坡度均设计均为1：3，此时对填埋区进行临时封场造坡，这样，所接纳的雨水很大部分通过坝顶的排水沟排走，达到雨污分流的目的。

填埋一区临时封区后，开始填埋二区的填埋作业，填埋二区的作业高程也达到40m标高处。

这样，填埋一区XX填埋二区形成一个大的堆体，同时进行封区排水工程的构建，当填埋二区达到标高时，可将这两个填埋区作为一个整体继续向上堆填，然后每升高5m成一个3m宽的马道平台，每级边坡为1：3，形成马道平台同时时，对于该堆体的西侧XX东侧的边坡进行最终封场，而北侧的边坡可作为下一阶段发展的区域。

本工程的半环场永久性道路最大标高55m，在垃圾向上堆填的过程中，结合该永久性道路，不断的设置卸料平台，另外，当超过55m标高时，在填埋作业堆体上构建向上的填埋作业道路，以满足填埋作业的需要，填埋作业道路宽7m，并在路内侧设置排水沟，该排水沟同时与各层马道平台上的排水沟相连，盘山道路位于经过压实的垃圾上。

每一层垃圾堆体进行构建时，先堆填外侧边坡，内外放坡1：3，外侧放坡后即形成最终的边坡，形成一个相对封闭的区域，然后在该封闭的区域里进行填埋作业。

在作业的过程中，采用分层摊铺碾压的填埋作业方式，并进行日覆盖、中间覆盖直至最终的终场覆盖。

碾压作业要求分层进行，每层压实厚度不超过0.5m。

当压实厚度达到2.3m时，覆土0.2m，构成一个2.5m厚的填埋单元。

一般以一日为一个填埋单元，利于逐日覆土，多个填埋单元组成 2.5m厚的单元层。

2.7.2 库容
库容由两部分组成，其中一部分根据填埋工艺确定的原始库容，另外一部分是填挖方平衡所提供的库容。

根据填埋堆体构建，原始库容计算表7-1：
第二部分库容见7.5.3，具体为21.75万m3。

所以该填埋场的有效库容为126.52+21.75万m3，即为148.27万m3。

2.7.3 使用年限
根据XX县垃圾产量、垃圾成分及确定的垃圾处理工艺方案，卫生填埋场设计规模为200吨/日，每年填埋垃圾的总量为7.3万吨，考虑到堆填的物化性质以及本设计所能达到的程度，开始新鲜垃圾压实容重XX计算年限容重分别取为0.8吨/ m3XX1.15吨/ m3，考虑到可替代覆盖材料的应用，覆盖土所占新鲜垃圾的比例取为10%，则平均每年垃圾需要容积 6.35万m3，覆盖土0.91万m3，每年所需要容积约7.26万m3，总库容为148.27万m3，所以填埋区工程的使用年限约为20年。

2.7.4 土石方平衡
本工程场地整平后剩余土石方：21.75万m3
筑坝用土石方：3.5万m3
覆盖土累计用量：18.2万m3
工程范围用土石方为21.7万m3，XX场地整平剩余土石方大致相当，所以在使用期内可以达到土方平衡，但是在运行期间，可进一步采取措施，采用可替代覆盖材料，减少日覆盖土用量，达到节省土方平衡的目的。

2.8 防渗工程
2.8.1 设计标准与总体防渗方案
防渗工程的主要目的是防止渗沥液对地下水XX周围环境构成污染。

根据地质勘察报告，结合国内目前现行国家规范及标准《生活垃圾卫生填埋技术规范》（CJJ17-2004）相关内容：
6.0.1 填埋场必须进行防渗处理，防止对地下水XX地表水的污染，同时还应防止地下水进入填埋区。

6.0.2 天然粘土类衬里及改性粘土类衬里的渗透系数不应大于1×10-7cm/s，而且场底及四壁衬里厚度不应小于2m。

另外规范还规定如下：
人工合成衬里的防渗系统应采用复合衬里防渗系统，位于地下水贫乏地区的防渗系统也可采用单层衬里防渗系统；在特殊地质XX环境要求非常高的地区，库区底部应采用双层衬里防渗系统。

对XX县填埋场的地质勘察表明，场底土壤的防渗系数达不到国家规定的天然粘土类衬里的防渗要求，需要采用人工防渗措施。

本填埋场不满足天然防渗要求，必须进行人工防渗。

目前通常采用人工防渗措施的主要有垂直防渗与水平防渗两种。

水平防渗是指防渗层水平方向布置，防止垃圾渗沥液向周围渗透污染地下水、防止地下水进入填埋库区。

水平防渗系统根据采用设计标准的高低所选用的等级是不同的，一般从上到下依次包括过滤层、导流排水层、保护层、防渗主体结构层，另外还有地下水导排系统等。

垂直防渗是利用库区天然的不透水层作为底部防渗隔离层，防渗层竖向布置，在四周设置封闭的垂直防渗帷幕，防渗帷幕工程底部需达到天然不透水层。