垃圾填埋场封场治理常见问题分析及相关建议

北京高能时代环境技术股份有限公司 田素芳，齐长青，罗彬，倪哲，郭智，丁仕文

一、封场防渗层与场底防渗层焊接

（一）问题分析

在卫生填埋场已封场项目中，坡脚渗沥液外溢现像较为常见，究其原因，主要是填埋库区渗沥液水位高且未及时抽排，封场防渗层锚固时未考虑与场底防渗层焊接，造成库区未形成封闭环境，渗沥液从坡脚溢出。

为了防止污染物外溢，以及雨水灌入，填埋场封场的时候，需要将封场防渗层与场底防渗层进行有效焊接或搭接[5]。

（二）相关建议

针对以上问题，建议如下：

（1）项目设计阶段，需要追根溯源，对填埋场基础资料，尤其是原建设期的竣工图纸，包括库区总平面布置图、土工材料库区周边锚固大样图、填埋场防渗结构大样图等进行充分掌握，在此基础上进行封场设计；

（2）施工前，施工单位需详细了解填埋场的建设和运营情况，了解填埋场是否有超负荷填埋现象，根据原建设期图纸对施工现场复核；如果发现场底防渗层锚固边界与封场防渗层锚固边界不一致的情况，及时报告业主及设计单位，申请图纸变更，通过堆体整形重新确定封场锚固边界，保证封场防渗层与场底防渗层的有效搭接或焊接；

（3）施工期间，如发现场底防渗膜破损或老化严重，建议采用均匀撒铺膨润土等低渗透性材料的补强方式，将封场防渗膜与铺有一定厚度膨润土颗粒的场底防渗膜紧密搭接、压载锚固，降低库区内渗沥液的外溢风险。

二、封场土工材料的锚固问题

（一）问题分析

填埋场封场用土工材料的功能包括填埋气体导排、防渗和地表水导排，土工材料的锚固有多种做法，大体分为库区周边锚固沟锚固和截洪沟兼作锚固两种方式。（如图1、图2）

图1 方式1

图2 方式2

由于土工材料的功能不同，全部锚固至锚固沟内会封闭排水层的导水通道，雨水无法排水造成结构层滑移、失稳；而全部锚固至截洪沟内，一旦垃圾堆体内渗沥液的液位高于截洪沟，会通过防渗材料直接向截洪沟中渗溢，造成地表水污染。

本项目填埋场封场项目的截洪沟，集锚固和排水截洪功能为一体，适用于场地限制无法进行锚固沟和截洪沟分开设计的情况，可一定范围内节省占地面积，减少投资。但是，由于本填埋场所在地区雨水充沛，封场前库区内有较多渗沥液积存，且调节池渗沥液库容已满，渗沥液处理站处理规模有限，造成库区积存的渗沥液无法短时间内排出。在库区地势较低的位置，库区渗沥液漫过截洪沟，从压载混凝土与截洪沟侧壁存在的界面收缩缝中溢出，造成地表水污染。

因此，本锚固方式存在一定的缺陷，面对渗沥液积存较多，且高差较大的填埋堆体，易出现渗沥液外溢风险。

（二）相关建议

结合以上案例，针对填埋场封场锚固的常见问题，本文推荐两种锚固方式（见图1、图2）：

锚固方式一适用于上文案例提到的填埋场项目，将封场防渗层和膜下保护层压至截洪沟底，将排水网延伸至截洪沟锚固。

锚固方式二适用于填埋场封场有条件实现锚固沟和截洪沟分开设置的填埋场。将封场防渗材料与膜下保护层锚固至锚固沟中，将排水网延伸至截洪沟锚固。

以上两种锚固方式的优势在于：

（1）污染物密闭。通过将封场防渗材料与排水层土工材料分开锚固，容易实现封场防渗层与填埋场底膜的焊接或者有效搭接，实现填埋场内污染物（渗沥液、填埋气体等）的密闭，有效杜绝污染物外溢风险。

（2）排水层顺畅导排

将排水层单独延伸至截洪沟锚固，可保证地表水的良好收集和顺畅导排，杜绝边坡封场绿化土体由于水分的过饱造成失稳、滑坡现象，有效保证填埋场边坡的稳定。

三、封场后填埋气体输送管道的滑移和断裂

（一）问题分析

填埋场封场过程中，为了实现堆体内的垃圾长期发酵产生的气体的有序导排，一般需要在堆体内设置集气井，收集的气体通过填埋气体输送管，输送至沼气发电系统综合利用或者火炬系统无害化处理。

由于从垃圾堆体中排出的填埋气体湿度很大，温度也较高，气体在管内流动过程中温度会逐渐降低，气体中的水蒸气会慢慢凝结成水。为了防止凝结水堵塞管道，填埋气体输送管应设不小于1%的坡度，管段最低处应设凝结水排水装置[5]。

目前填埋气体输送管的铺设有三种方式，分别是膜下地埋暗铺、膜上地埋暗铺及地面明铺。由于地面明铺操作简单，成本低，依然有很多项目采用此方式。本项目出现的现象导致的问题如下：

（1）管道被凝结水堵塞。由于部分管道从平台滑落，造成管道在坡面悬挂，改变了管道排水坡度，造成管道内凝结水堵塞，填埋气体无法排出。

（2）填埋气体外泄，空气进入，增加爆炸风险。由于局部位置管道破损或断裂，填埋气体外泄，造成填埋场周围甲烷浓度升高；管道破损造成空气进入，随着风机抽排可传输至火炬系统。以上情况都会增加爆炸风险（甲烷爆炸极限为5-15%），危及填埋场运行维护人员及周边环境安全。

（二）相关建议

因此，针对填埋气体导排管的铺设，有如下建议：

1.垫高固定

管道在平台水平铺设时，建议根据现场情况，间隔设置混凝土或砖石砌墩，将管道垫高和固定，留出泄水孔，减少雨水对于管道的冲刷、侧推影响。

2.设置挡土坎

如管道已经贴坡铺设，为防止分级平台上管道滚落滑移，建议用现场覆盖土每间隔6-8米左右制作一个小的挡土坎（挡土块不低于管径高度），在平台外侧对管子进行加固支撑。

3.地埋式施工

在有效控制填埋气体导排管沉降变形、保证管道铺设坡度的前提下，可考虑采用地埋式管线布置形式，填埋场地面形象会更美观。

四、封场后边坡绿化土层的滑坡

（一）问题分析

填埋场封场后，绿化土层的施工，是为了满足全场绿化和植被恢复的需求，因此边坡绿化土的稳定性对封场后维护和开发利用至关重要。但是根据了解，由于种种原因，封场后绿化土层易出现滑坡等现象，严重影响填埋场的安全管理和后期维护，究其原因，主要如下：

（1）绿化土含水率高，边坡压实度不满足规范要求。

（2）未按照设计要求进行削坡整形（垃圾堆体整形坡度不宜大于1∶3）。

（3）边坡地表水导排材料排水效果差，或坡脚地表水导排不及时，造成土体水分饱和，抗剪强度降低，稳定性变差。

（4）封场覆盖土工材料摩擦系数小，材料滑移造成绿化土滑移。

（二）相关建议

根据以上情况，封场施工中，有如下建议：

1.严控施工质量

严格控制绿化土的含水率和土质，杜绝使用含水率较高的淤泥质土；严格按照设计及规范要求进行堆体整形和边坡土层压实处理。

2.保证排水系统畅通

完善坡脚排水措施。如坡脚存在大量地表水积存、截洪沟导排不畅等情况，建议抽干地表水，疏通完善截洪沟，保证地表水顺畅导排。

3.增加边坡高摩擦性材料或固土材料应用

建议边坡选择填埋场封场专用高摩擦排水网增加材料间摩擦力，或铺设土工格室、三维加筋网垫等，增加固土性能。

五、总结

综上所述，垃圾填埋场封场在设计与施工中，需要注重以下细节处理：

（1）垃圾填埋场封场工程实施，需要严格根据原始基础资料（尤其是库区建设总平面布置图、库区周边锚固大样图）进行设计；施工时也需要根据原始资料进行校核，保证封场和场底防渗层锚固边界重合，实现有效搭接和焊接；

（2）封场防渗材料的锚固以堆体密封、防止渗沥液外溢及雨水灌入为主要目的，为保证封闭和导排效果，建议封场防渗材料单独锚固，地表水导排材料单独引入截洪沟；

（3）填埋气体导排管道施工应避免滑移造成管道坡度改变引起凝结水淤积堵塞、管道破损填埋气体外溢等，建议对管道进行支撑加固或地埋式施工；

（4）为避免封场后边坡绿化土层的滑坡，建议对绿化土质量、施工质量、排水系统和土工材料的选择（高摩擦性和固土能力）等方面充分考虑，做到长效管理。