浅析垃圾填埋场勘察注意的有关问题

2020-02-28董伟产

绿色环保建材 2020年8期

关键词：填埋场岩土边坡

董伟产

中国有色金属工业西安勘察设计研究院有限公司

1 引言

垃圾填埋场工程建设前，必须做好全面充分的勘察工作，勘察工作进行时，需对具体问题进行深入勘察分析，主动规避垃圾填埋场可能出现的生态污染风险，保证垃圾填埋场可靠稳定运行。

2 勘察要求

2.1 数据完整

为保证垃圾填埋场工程建设质量，需发挥出勘察工作价值。在项目选址与工程建设可行性研究时，勘察工作必须提供完整全面的数据信息，保证工程造价、资源利用等工作开展效果。为确保数据完整，勘察工作开展时，应当合理应用相关勘察技术，如试验综合分析、竖井勘察、钻探勘察等不同技术，保证全面、真实、准确、客观的收集工程建设区域对应数据信息。

2.2 风险评估

鉴于垃圾填埋场工作特殊性，工程建设的稳定性、渗漏问题、沉降变形，都直接影响到垃圾填埋场整体运行性。为主动规避相关问题的出现，勘察工作开展时，应当对问题出现的风险进行评估。如基于对应工程设计方案与实际地质环境进行对比分析，研究设计工程建设方案的可行性与存在的技术风险，确保在工程建设前期对技术风险与设计短板进行弥补，充分发挥出勘察工作价值，保证垃圾填埋场工程开发可行性[1]。

3 勘察注意有关问题

3.1 填埋场沉降变形

垃圾填埋场的施工量大、施工周期长，给工程建设造成一定影响，如填埋场坝基建设、边坡施工、专用运输道路建设、污水处理系统建设、员工办公场所建设等。由于施工量大，在实际施工与运行中很容易出现沉降变形问题，影响到垃圾填埋场的整体运行可靠性。为此，勘察工作开展时，需基于地基的实际承载力，对垃圾填埋场可能出现的形变进行评价预估，预先对工程建设方案进行调整，以确保垃圾填埋场整体建设可靠性。

如垃圾填埋场出现较大幅度沉降变形时，则将导致垃圾内部出现水平面的移动，而在上部的载荷压力下，垃圾填埋场的排水系统运行不畅，导致垃圾内部出现较大范围移动，当水平变形量施加的外力，超过场地边坡的承载强度时，则会出现垃圾边坡滑坡问题，导致大量污染物外泄，对周边生态环境造成巨大影响。而勘察工作开展时，则需注意该问题的诱发因素，主动对勘察数据进行分析，评估工程施工地基的可靠性与安全性，将垃圾填埋场的沉降变形控制在一定氛围以内，提高垃圾填埋场工程建设的整体安全性。

3.2 渗漏问题

垃圾填埋场建设时，需对垃圾污染问题进行综合考量，因为污染物的形式多种多样，可以通过不同方式实现污染。为保证垃圾填埋场发挥出实际设计价值，工程开展建设时，需要通过勘察工作，主动预防渗漏问题。由于垃圾填埋场的垃圾处理量大，勘察时不仅需考量到垃圾填埋场对外渗漏的问题，同时需避免地下水与地表水大量渗漏到填埋场中，导致垃圾填埋场出现结构变化与物质变化，严重影响到垃圾填埋场运用的质量与安全。为主动规避相关问题的出现，勘察工作开展时，需全面深入对施工区域进行勘察工作，基于勘察数据信息对垃圾填埋场工程进行设计完善，提高垃圾填埋场设计方案可行性与合理性[2]。

3.3 坝基承载稳定性

坝基承载稳定性，即垃圾填埋场底部的整体结构强度。若坝基稳定性无法得到保证，垃圾中的污水则会渗漏到地下，对地下水生态环境造成很大影响。为科学准确评估垃圾填埋场的坝基稳定性，开展勘察工作时，需合理应用测绘技术、钻探技术、水文地质试验等，对工程覆盖区域的水文特点进行分析，根据坝基的预期承载力，确保坝基岩土的灌浆深度，保证坝基可达到垃圾填埋场工程的设计标准。为控制地下水、地表水、污水等，不同水源对混凝土的侵蚀，需通过试验进行综合分析，在混凝土坝基施工时，加入特殊添加剂，改善提高混凝土性能，提高垃圾填埋场坝基整体质量。例如，在山丘地区建设垃圾填埋场时，开展工程建设之前，需通过勘察工作对施工场地进行评估，对施工区域的地质、地貌、岩土结构、自然环境、地下水分布等进行深入勘察，评估不同地质灾害出现的概率，以及不同地质灾害对垃圾填埋场造成的不利影响。通过多个行业的专家组成小组，对工程建设方案进行优化调整，通过合理的土建施工与技术改造，主动规避可能出现的地质灾害，提高垃圾填埋场的整体运行可靠性，以发挥出垃圾填埋场的社会综合价值。

3.4 场地边坡稳定性

垃圾填埋场工程建设时，主要利用自然地形特点进行工程设计。为确保垃圾填埋场整体可靠性，开展勘察工作时，应当对填埋场的场地边坡稳定性进行分析，场地边坡的稳定性影响到后续垃圾填埋场的运行，而场地边坡的稳定性取决于地质结构的内在属性，如岩土的结构稳定性、密度、断裂面等，而边坡稳定性的外部影响因素，同样会对垃圾填埋场造成很大影响，如周边的开挖爆破、振动、地震、地下水侵蚀等，都将直接影响到垃圾填埋场运行安全。因此，在垃圾填埋场勘察工作开展时，应当对垃圾填埋场的场地边坡稳定性进行综合评估分析。

如微风化花岗岩作为垃圾填埋场场地边坡时，对花岗岩结构进行分析可知，该类岩体较为完整且岩质硬，属坚硬岩，岩芯呈柱状、岩质新鲜，可作为垃圾填埋场的边坡；若在勘察时发现场地边坡为砾质黏性土，通过对该结构分析可知，该岩土结构主要由花岗岩风化而成，其中残留40%左右的石英颗粒，原岩结构可辨且干强度及韧性中等，但由于该结构的抗冲刷能力有限，无法保证边坡的自稳性，对垃圾填埋场运行造成一定风险，因此该类岩土结构，不易垃圾填埋场工程建设。

在对垃圾填埋场的场地边坡稳定性分析后，可知外界的环境因素，也会对其稳定性产生一定影响，如地下应力、地震、地下水、岩土风化等。若工程选址为岩石风化结构，则地下水与地表水对其影响非常明显，在长期水流的侵蚀下，岩石结构的稳定性不断下降，最终导致场地边坡的坍塌。而在地下应力与地震作用时，该类岩石结构则直接出现崩溃，影响到垃圾填埋场的整体运行可靠性[3]。

3.5 水文地质勘察

在垃圾填埋场勘察工作开展时，应当注重水文地质勘察工作，分析垃圾填埋场所在区域水文地质环境，为后续垃圾填埋场工程设计提高参考资料。由于不同地区的水文地质情况不同，如地下水的补给、径流、运动方向、动态特征等存在非常大的差异，且水文地质环境的变化，将直接对垃圾填埋场稳定性造成很大影响。为此，相关技术人员进行勘察工作时，应当侧重垃圾填埋场预选地区的水文地质，获取真实准确的水文地质资料。

地下水是岩土结构的重要组成部分，将直接影响到相关岩土工程的安全与稳定，而垃圾填埋场属于岩土工程建设类型，为保障垃圾填埋场的整体运行稳定性与耐久性，应当对选址地区水文地质进行勘察。

通过对地下水的特性进行分析可知，地下水可直接作用于岩土表面，使得岩土结构出现不同程度软化，如泥岩、页岩、泥质砂岩等。由于岩土结构存在一定空隙，因此会呈现出不同程度的透水性，且岩土颗粒的表面存在一定的结合水膜，当结合水膜吸收水分后则会变厚，而在失去水分子后会变薄，存在很强的胀缩特性。

当地下水位上升到一定高度后，岩土表面结合膜会表现出一定胀缩特性，此时岩土结构存在滑移风险，若垃圾填埋场所在区域的岩土结构出现严重软化，岩土结构的整体强度不足以支撑垃圾填埋的载荷力，则会出现垃圾填埋场崩塌风险，可能会产生非常严重的生态污染。

在地下水位的变化下，地面沉降、地面塌陷、地裂等地质灾害不断出现，对垃圾填埋场的坝体造成巨大威胁，严重影响到垃圾填埋场的整体运行安全性与可靠性。同时，地下水位的频繁变化，很容易诱发岩土结构出现不均匀胀缩变形，对垃圾填埋场的坝底防渗漏结构产生直接损坏，降低垃圾填埋场的整体运行稳定性。为此，在垃圾填埋场进行地质勘察时，为主动消除规避水文地质的制约性，应当开展全面准确的水文地质勘察工作，获取综合全面的水文地质信息，保证垃圾填埋场设计工作的可靠性与安全性，提高垃圾填埋场工程的建设可行性。

4 勘察技术

4.1 试验综合分析

试验综合分析工作的开展，主要是对垃圾填埋场中的各类填土层物理性质进行分析，保证勘察工作得出垃圾填埋场的土层结构特点。工作人员在工程规划区域进行样本采集，试验分析的项目主要有含水率、密度、孔隙比、抗压强度等。为找到合适的参考物，工作人员需对垃圾填埋场的地下水、填土进行试验分析，确保准确客观得出土层结构的变化规律，并分析垃圾填埋场的回填物，是否已经对周边地下水与生态环境造成污染。由于该项工作主要在室内开展，为保证试验综合分析可靠性，应当保证样本采集时间与试验检测时间，保证试验数据，为勘察工作提供一定参考资料。

4.2 竖井勘察

竖井勘察技术方案主要用于地质工程领域，实现对地下构造的分析与研究，由于垃圾填埋场的工程特殊性，为深入分析选址的可靠性与合理性，勘察工作开展时，应当合理应用竖井勘察技术方案，对填土区的回填物进行分析研究，得出回填土的真实物质状态、分布情况、结构特点等，为地质分析工作提供参考资料。垃圾填埋场勘察工作开展时，为保证充分发挥出竖井勘察工作价值，应当合理设计不同数据与位置的竖井，并依据该工程建设技术要求设计竖井的勘察深度。为保证竖井勘察工作的安全与质量，应当合理对井壁进行有效防护，确保竖井勘察工作的质量与安全。

4.3 钻探勘察

地质钻探技术非常实用，在勘察工作开展时，可直接利用该技术钻取岩心，以此对岩石的结构、岩性、完整性、颜色、强度、含水层进行综合全面分析，地质钻探工作开展时，受到施工场地与环境的制约，应用该技术时需分析工程要求，保证合理发挥出该技术优势。

当垃圾填埋场工程筹备建设时，为通过勘察工作全面获得岩土结构信息，则可合理应用钻探勘察技术，保证获得准确可靠数据信息。为确保该技术应用可行性，可对垃圾填埋场进行网格划分，在不同网格内进行钻孔施工，一般情况下钻孔的间距控制在30m左右，而钻探的深度可由工程的设计要求进行界定。若在钻探过程中遇到回填的垃圾层，必须确保钻探的深度穿透回填垃圾层，且钻探深度超过垃圾层3m～5m，以获得相对客观准确的岩土信息，保证勘察工作开展质量。

4.4 物理探测

在物理探测工作开展时，可采取高密度地震映像法进行勘察，通过缓慢移动勘察点以接受地震波信号，通过对其信号进行处理分析，得到地下结构的具体数据信息，该项技术应用时，可方便快捷的提高勘察工作效率，促进垃圾填埋场工程建设。在实际应用时，合理配合相关的质测绘技术，可有效控制勘察工作成本，保证工程项目的开发经济性与社会效益。

5 垃圾填埋场地质勘察工作建议

5.1 新型技术的应用

垃圾填埋场勘察工作开展时，为提高勘察工作质量与水平，应当在实际勘察工作进行时，引进新型勘察技术方式，实现对相关区域地质的综合全面勘察，如遥感勘察技术、地理信息勘察技术、地质雷达勘察技术、物理层成像勘察技术等，有效提高垃圾填埋场地质勘察工作可靠性。如地理信息勘察技术应用时，为充分发挥出该技术应用优势，应当对勘察区域进行合理的布孔设计，确保布孔之间的间距、孔的深度等，确保对选址地区一定深度的地质结构进行全面勘察，获得相关的质结构资料。在实际勘察工作开展时，应当灵活运用多种勘察技术，保障勘察数据的精准性与可靠性。

5.2 从业人员的规范化管理

垃圾填埋场工程的建设，不仅涉及城市垃圾处理，同时可能对生态环境造成一定影响。为保证工程设计方案的可行性与科学性，应当获取准确、精细、可靠的地质信息，为工程设计提供参考资料。在实际垃圾填埋场地质勘察工作开展阶段，将由多个勘察团队，对不同区域、深度、岩土进行勘察。由于勘察人员较多，使得勘察数据的偏差风险增加，一旦个别勘察人员获取的数据存在误差，将对工程设计建设埋下安全隐患。为规避该类风险的出现，地质勘察工作开展时，应当对相关从业人员进行规范化管理，每一位参与垃圾填埋场勘察的人员，都需经过专业考评与技能测定，保证从业人员具备专业的勘察技术，以及很强的职业素养与工作责任心，确保勘察团队的整体实力，将勘察风险控制在最低阈值，并通过严格的复测，消除相关勘察风险。

5.3 增强对垃圾填埋场地质勘察工作的重视

垃圾填埋场作为一项重大民生工程，有效解决了城市垃圾处理问题，但为保证垃圾填埋场工程建设可靠性，应当不断提升地质勘察工作质量。在垃圾填埋场工程开发过程中，需增强对垃圾填埋场地质勘察工作的重视，有效发挥出该项工作的实际价值，推动我国垃圾填埋场工程有序安全建设，缓解城市垃圾处理压力，提高国土资源综合利用效率，构建生态文明社会。