填埋场稳定验算要求.docx

填埋场稳定验算要求1一般规定1.1 填埋场设计时应对垃圾堆体、垃圾坝、封场覆盖系统、库区其它边坡及地基进行稳定验算，填埋场运行期间和封场后应对可能出现失稳隐患的边坡进行稳定验算。1.2 垃圾堆体边坡稳定验算应根据其工作状况、作用力出现的概率和持续时间的长短考虑以下三种运用条件：1 正常运用条件为填埋场工程投入运行期间或封场后，经常发生或长时间持续且填埋场渗沥液水位处于正常水位的情况。2 非常运用条件 I 为遭遇强降雨等引起的渗沥液水位显著上升。3 非常运用条件 II 为正常运用条件下遭遇地震。1.3 填埋场堆体边坡稳定验算所得的最小安全系数应满足表 1.3 的规定。表 1.3 填埋场堆体边坡的抗滑稳定最小安全系数运用条件一级安全等级二级三级正常运用条件1.351.301.25非常运用条件1.301.251.20非常运用条件1.151.101.05注：1除垃圾堆体边坡外的其它类型边坡的安全系数控制标准应符合现行国家标准建 筑边坡工程技术规范GB50330 等相关规范的规定；2当垃圾堆体边坡等级为一级且又符合表 3.0.1 注 2 中提级条件时，安全系数应根据表 1.3 相应的安全系数提高 10%，取小数点两位。1.4 填埋场边坡稳定验算应确定垃圾抗剪强度指标和土工材料界面强度指标。1.5 垃圾坝选型、垃圾堆体高度及坡度应根据边坡稳定验算结果确定。1.6 填埋场运行期间及封场后，应根据垃圾坝与堆体边坡稳定验算结果采取渗沥液液位和填埋气压的监测和控制措施。2垃圾抗剪强度指标2.1 垃圾的抗剪强度指标应采用现场试验、室内三轴试验、室内直剪试验、工程类比或反演分析等方法确定。安全等级为一级的填埋场垃圾抗剪强度指标，宜采用试验方法确定；无试验条件时，安全等级为二或三级的填埋场垃圾抗剪强度指标可采用工程类比、反演分析等方法确定。2.2 垃圾抗剪强度试验时，试样宜现场钻孔取样或人工配制；直剪试验试样的直径或短边长不宜小于 30 cm，三轴试验的试样直径不宜小于8 cm；试验所施加的应力范围应根据堆填边坡的实际受力水平确定。2.3 垃圾的抗剪强度宜采用有效粘聚力和有效内摩擦角两个指标表示，按下式计算：t = c¢+ (s - u) tanf¢f式中：t垃圾的抗剪强度（kPa）;fs 法向总应力（kPa）;u 孔隙水压力（kPa）;c¢ 垃圾的有效黏聚力（kPa）;f ¢ 垃圾的有效内摩擦角（º）。（2.3）2.4 对垃圾堆体进行静力稳定验算时，宜选用 10%破坏应变对应的垃圾抗剪强度指标值；对垃圾堆体进行抗震稳定验算时，宜选用 15%破坏应变所对应的垃圾强度指标值。3土工材料界面强度指标3.1 土工材料界面的抗剪强度指标应采用大尺寸界面直剪试验、斜坡试验或及工程类比等方法确定。安全等级为一级的填埋场土工材料界面抗剪强度指标宜采用试验方法确定，安全等级为二级或三级的填埋场土工材料界面抗剪强度指标可按工程类比法确定。3.2 试样应采用在填埋场工程中实际使用的土工材料，试样平面尺寸不宜小于30cm×30cm，试验所施加的应力范围应根据土工材料界面的实际受力水平确定。3.3 土工材料界面的抗剪强度指标应包括峰值抗剪强度指标及残余抗剪强度 指标。稳定分析时，复合衬垫系统中土工材料界面强度指标取值宜符合下列要求：宜取最小峰值强度界面对应的抗剪强度指标，库区基底坡度大于10º区域宜采用其残余强度指标，库区基底坡度小于 10º区域宜采用其峰值强度指标。1 峰值抗剪强度可按下式计算：t= c¢ + (s - u) tanf¢（3.3-1）ppp式中：t 土工材料界面的峰值抗剪强度（kPa）；pc¢ 土工材料界面的峰值抗剪强度对应的有效黏聚力（kPa）;pf¢ 土工材料界面的峰值抗剪强度对应的有效摩擦角（º）。p2 残余抗剪强度可按下式计算：t = c¢ + (s - u) tanf¢（3.3-2）rrr式中：t土工材料界面的残余抗剪强度（kPa）；rc¢土工材料界面的残余抗剪强度对应的有效黏聚力（kPa）;rf ¢土工材料界面的残余抗剪强度对应的有效摩擦角（º）。r4填埋场边坡稳定验算1 填埋场库区垃圾堆体边坡稳定验算应符合下列规定：1 应验算每填高 20m 后垃圾堆体边坡和封场后垃圾堆体边坡的抗滑稳定最小安全系数，验算边坡剖面应依据边坡的地形地貌、工程地质条件以及工程布置方案等进行分区段选取。2 应验算的破坏模式包括通过垃圾堆体内部的滑动破坏、通过垃圾堆体内部与下卧地基的滑动破坏、部分或全部沿土工材料界面的滑动破坏、堆体气压骤增引起的局部失稳及其它可能出现的边坡失稳情况。3 应采用摩根斯坦-普赖斯法验算，抗滑稳定最小安全系数应符合本标准第1.3 条的规定。4 应确定每填高 20m 后垃圾堆体边坡和封场后垃圾堆体边坡的渗沥液警戒液位，其所对应的边坡稳定最小安全系数应取表 1.3 中非正常运用条件对应的值。7 度以上地震区，应考虑非常运用条件对应的渗沥液警戒水位。2 填埋场边坡稳定验算方法应根据边坡类型确定，并应符合下列要求：1 填埋场地基边坡稳定的验算方法应符合现行国家标准建筑边坡工程技术规范GB50330 的相关规定；填埋场地基承载力的验算方法应符合现行国家标准建筑地基基础设计规范GB50007 的相关规定。2 垃圾堆体边坡稳定的验算方法应满足本标准第 1 条的规定。3 封场覆盖系统的稳定验算宜采用无限边坡稳定分析法，验算无渗透水流和完全饱和有渗流时的抗滑稳定最小安全系数。3 当填埋场存在垃圾堆体滞水位时，应验算滞水位升高引起的局部失稳。4 处于地震区填埋场的边坡稳定验算应符合以下规定：1 设计地震水平加速度 0.1g 及其以上地区，应对安全等级为一级和二级的填埋场垃圾堆体边坡进行抗震稳定验算；2 设计地震水平加速度 0.2g 及其以上地区，应对安全等级为三级及以上的填埋场垃圾堆体边坡进行抗震稳定验算；3 设计地震水平加速度 0.1g 时采用拟静力法，设计地震水平加速度 0.2g 及以上时宜采用有限元时程分析法。5垃圾坝稳定验算5.1 垃圾坝稳定验算应符合以下规定：1 对于浆砌石坝、混凝土坝等挡土墙型垃圾坝，应按照建筑地基基础设计规范GB5007-2011、水工挡土墙设计规范SL379、混凝土重力坝设计规范SL319 的规定，进行坝体抗滑移与抗倾覆、地基稳定性验算，并进行坝体应力验算；2 对于碾压式土石坝，应按照碾压土石坝设计规范SL274 进行坝坡稳定性和地基稳定性验算。5.2 垃圾坝稳定验算时坝前压力计算应符合以下规定：1 采用水土分算法计算坝前土压力和水压力，并根据填埋场可能出现的最不利情况取值；2 计算垃圾堆体作用于垃圾坝的整体土压力和局部土压力，并取两者的大值；3 作用于垃圾坝的土压力宜按本标准附录 F 计算确定。5.3 垃圾坝的地基稳定性不足或沉降过大时，应进行加固处理。6渗沥液诱发堆体边坡失稳控制6.1 当垃圾堆体中渗沥液水位接近或超出警戒水位，或因渗沥液水位高垃圾堆体水平位移速率超出警戒值时，应采取措施强制降低堆体中的渗沥液水位。6.2 当垃圾堆体水平位移速率超出警戒值时，应采取应急降水措施，在滑移区及周边打设小口径竖井抽排渗沥液，或建设顺坡向盲沟导排渗沥液。6.3 当填埋场场底渗沥液导排层难以控制垃圾堆体水位低于警戒水位，应在垃圾堆体中增设长期水位控制措施，在垃圾堆体中设置中间水平导排盲沟、大口径抽排竖井、顺坡向盲沟、或后置水平井等设施。6.4 小口径竖井宜采用压缩空气抽排渗沥液，大口径竖井宜采用气动泵抽排渗沥液，当采用电动泵时，应做好防爆措施。6.5 中间水平导排盲沟设计坡度应根据沉降计算结果确定，沉降后的排水坡度不小于 1%。6.6 在竖井和盲沟施工过程中应采取措施避免塌方、火灾、爆炸、中毒等安全事故。7填埋气压力诱发堆体边坡失稳控制7.1 垃圾堆体内的填埋气压力和填埋气收集率应符合表 7.1 规定，以保证堆体边坡稳定安全。表 7.1 填埋气压力与收集率控制要求堆体稳定安全等级控制要求一级填埋气压力<0.40 gh 且填埋气收集率>85%w二级填埋气压力<0.50 gh 或填埋气收集率>80%w三级填埋气压力<0.60 gh 或填埋气收集率>70%w注： h 为监测或评估点深度，m；r为渗沥液密度，可近似取 103kg/m3；g 为重力加速度。w7.2 正在填埋或停止填埋未超过 2 年的填埋场，应按 7.3.1 条规定进行堆体内填埋气压监测。7.3 填埋气收集率计算应符合以下规定：1 有填埋气收集量实测数据时：h = Cn（7.3-1）Qn式中： h 填埋气收集率，%；C 垃圾填埋后第n 个月的单位时间填埋气收集量，m3/h；nQ 垃圾填埋后第n 个月的单位时间理论产气量，m3/h，按附录 G 计算。n2 无填埋气收集量实测数据时：ih = Min (100%-a -x，100%-b )（7.3-2）式中：a 填埋气收集率折减系数，根据填埋场建设和运营情况按表7.3-1 取i值，%，；x 填埋气收集率折减系数，根据填埋龄期低于2 年的垃圾层内饱和层厚度与总层厚度比值按表 7.3-2 取值，%；b 填埋气收集率折减系数，根据集气主管、引风设施及处理设施导气和处理能力按表 7.3-1 取值，%；表 7.3-1 与填埋场建设和运营情况相关的填埋气收集率折减系数建议值折减系数影响因素取值a1填埋作业不规范、压实程5%10%度不足a2作业裸露区域面积较大5%10%a3中间覆盖质量较差30%50%a抽排竖井、水平导气井等415%20%集气设施效果不佳b集气主管、引风设施及处1-Min集气和引风设施导气能力，处理设施处理能理设施的导气和处理能力力/理论产气量 Qn表 7.3-2 与渗沥液水位高度相关的填埋气收集率折减系数建议值填埋龄期低于 2 年的垃圾层内饱和层厚度/总层厚度折减系数x中间覆盖质量好、 中间覆盖质量较差、集集气设施效果较好气设施效果不佳h/H0.40%5%15%20%0.4h/H0.85%20%20%40%h/H0.820%45%40%60%7.4 当填埋气压力或填埋气收集率不满足表 7.1 要求时，应采取填埋气高效收集措施：1 对暂时不填埋区域采取密闭措施，宜采用 HDPE 膜覆盖堆体，并在膜下设置水平集气井；2 对堆体中渗沥液水位高或填埋气集聚区域设置兼有抽排渗沥液和收集填埋气的大口径竖井；3 保障填埋气集气站的抽气能力和输送管路的输气能力，使膜下维持负压状态。