董偉產(chǎn)

中國有色金屬工業(yè)西安勘察設(shè)計研究院有限公司

1 引言

垃圾填埋場工程建設(shè)前，必須做好全面充分的勘察工作，勘察工作進(jìn)行時，需對具體問題進(jìn)行深入勘察分析，主動規(guī)避垃圾填埋場可能出現(xiàn)的生態(tài)污染風(fēng)險，保證垃圾填埋場可靠穩(wěn)定運(yùn)行。

2 勘察要求

2.1 數(shù)據(jù)完整

為保證垃圾填埋場工程建設(shè)質(zhì)量，需發(fā)揮出勘察工作價值。在項目選址與工程建設(shè)可行性研究時，勘察工作必須提供完整全面的數(shù)據(jù)信息，保證工程造價、資源利用等工作開展效果。為確保數(shù)據(jù)完整，勘察工作開展時，應(yīng)當(dāng)合理應(yīng)用相關(guān)勘察技術(shù)，如試驗綜合分析、豎井勘察、鉆探勘察等不同技術(shù)，保證全面、真實、準(zhǔn)確、客觀的收集工程建設(shè)區(qū)域?qū)?yīng)數(shù)據(jù)信息。

2.2 風(fēng)險評估

鑒于垃圾填埋場工作特殊性，工程建設(shè)的穩(wěn)定性、滲漏問題、沉降變形，都直接影響到垃圾填埋場整體運(yùn)行性。為主動規(guī)避相關(guān)問題的出現(xiàn)，勘察工作開展時，應(yīng)當(dāng)對問題出現(xiàn)的風(fēng)險進(jìn)行評估。如基于對應(yīng)工程設(shè)計方案與實際地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行對比分析，研究設(shè)計工程建設(shè)方案的可行性與存在的技術(shù)風(fēng)險，確保在工程建設(shè)前期對技術(shù)風(fēng)險與設(shè)計短板進(jìn)行彌補(bǔ)，充分發(fā)揮出勘察工作價值，保證垃圾填埋場工程開發(fā)可行性[1]。

3 勘察注意有關(guān)問題

3.1 填埋場沉降變形

垃圾填埋場的施工量大、施工周期長，給工程建設(shè)造成一定影響，如填埋場壩基建設(shè)、邊坡施工、專用運(yùn)輸?shù)缆方ㄔO(shè)、污水處理系統(tǒng)建設(shè)、員工辦公場所建設(shè)等。由于施工量大，在實際施工與運(yùn)行中很容易出現(xiàn)沉降變形問題，影響到垃圾填埋場的整體運(yùn)行可靠性。為此，勘察工作開展時，需基于地基的實際承載力，對垃圾填埋場可能出現(xiàn)的形變進(jìn)行評價預(yù)估，預(yù)先對工程建設(shè)方案進(jìn)行調(diào)整，以確保垃圾填埋場整體建設(shè)可靠性。

如垃圾填埋場出現(xiàn)較大幅度沉降變形時，則將導(dǎo)致垃圾內(nèi)部出現(xiàn)水平面的移動，而在上部的載荷壓力下，垃圾填埋場的排水系統(tǒng)運(yùn)行不暢，導(dǎo)致垃圾內(nèi)部出現(xiàn)較大范圍移動，當(dāng)水平變形量施加的外力，超過場地邊坡的承載強(qiáng)度時，則會出現(xiàn)垃圾邊坡滑坡問題，導(dǎo)致大量污染物外泄，對周邊生態(tài)環(huán)境造成巨大影響。而勘察工作開展時，則需注意該問題的誘發(fā)因素，主動對勘察數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，評估工程施工地基的可靠性與安全性，將垃圾填埋場的沉降變形控制在一定氛圍以內(nèi)，提高垃圾填埋場工程建設(shè)的整體安全性。

3.2 滲漏問題

垃圾填埋場建設(shè)時，需對垃圾污染問題進(jìn)行綜合考量，因為污染物的形式多種多樣，可以通過不同方式實現(xiàn)污染。為保證垃圾填埋場發(fā)揮出實際設(shè)計價值，工程開展建設(shè)時，需要通過勘察工作，主動預(yù)防滲漏問題。由于垃圾填埋場的垃圾處理量大，勘察時不僅需考量到垃圾填埋場對外滲漏的問題，同時需避免地下水與地表水大量滲漏到填埋場中，導(dǎo)致垃圾填埋場出現(xiàn)結(jié)構(gòu)變化與物質(zhì)變化，嚴(yán)重影響到垃圾填埋場運(yùn)用的質(zhì)量與安全。為主動規(guī)避相關(guān)問題的出現(xiàn)，勘察工作開展時，需全面深入對施工區(qū)域進(jìn)行勘察工作，基于勘察數(shù)據(jù)信息對垃圾填埋場工程進(jìn)行設(shè)計完善，提高垃圾填埋場設(shè)計方案可行性與合理性[2]。

3.3 壩基承載穩(wěn)定性

壩基承載穩(wěn)定性，即垃圾填埋場底部的整體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。若壩基穩(wěn)定性無法得到保證，垃圾中的污水則會滲漏到地下，對地下水生態(tài)環(huán)境造成很大影響。為科學(xué)準(zhǔn)確評估垃圾填埋場的壩基穩(wěn)定性，開展勘察工作時，需合理應(yīng)用測繪技術(shù)、鉆探技術(shù)、水文地質(zhì)試驗等，對工程覆蓋區(qū)域的水文特點進(jìn)行分析，根據(jù)壩基的預(yù)期承載力，確保壩基巖土的灌漿深度，保證壩基可達(dá)到垃圾填埋場工程的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。為控制地下水、地表水、污水等，不同水源對混凝土的侵蝕，需通過試驗進(jìn)行綜合分析，在混凝土壩基施工時，加入特殊添加劑，改善提高混凝土性能，提高垃圾填埋場壩基整體質(zhì)量。例如，在山丘地區(qū)建設(shè)垃圾填埋場時，開展工程建設(shè)之前，需通過勘察工作對施工場地進(jìn)行評估，對施工區(qū)域的地質(zhì)、地貌、巖土結(jié)構(gòu)、自然環(huán)境、地下水分布等進(jìn)行深入勘察，評估不同地質(zhì)災(zāi)害出現(xiàn)的概率，以及不同地質(zhì)災(zāi)害對垃圾填埋場造成的不利影響。通過多個行業(yè)的專家組成小組，對工程建設(shè)方案進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，通過合理的土建施工與技術(shù)改造，主動規(guī)避可能出現(xiàn)的地質(zhì)災(zāi)害，提高垃圾填埋場的整體運(yùn)行可靠性，以發(fā)揮出垃圾填埋場的社會綜合價值。

3.4 場地邊坡穩(wěn)定性

垃圾填埋場工程建設(shè)時，主要利用自然地形特點進(jìn)行工程設(shè)計。為確保垃圾填埋場整體可靠性，開展勘察工作時，應(yīng)當(dāng)對填埋場的場地邊坡穩(wěn)定性進(jìn)行分析，場地邊坡的穩(wěn)定性影響到后續(xù)垃圾填埋場的運(yùn)行，而場地邊坡的穩(wěn)定性取決于地質(zhì)結(jié)構(gòu)的內(nèi)在屬性，如巖土的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、密度、斷裂面等，而邊坡穩(wěn)定性的外部影響因素，同樣會對垃圾填埋場造成很大影響，如周邊的開挖爆破、振動、地震、地下水侵蝕等，都將直接影響到垃圾填埋場運(yùn)行安全。因此，在垃圾填埋場勘察工作開展時，應(yīng)當(dāng)對垃圾填埋場的場地邊坡穩(wěn)定性進(jìn)行綜合評估分析。

如微風(fēng)化花崗巖作為垃圾填埋場場地邊坡時，對花崗巖結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析可知，該類巖體較為完整且?guī)r質(zhì)硬，屬堅硬巖，巖芯呈柱狀、巖質(zhì)新鮮，可作為垃圾填埋場的邊坡；若在勘察時發(fā)現(xiàn)場地邊坡為礫質(zhì)黏性土，通過對該結(jié)構(gòu)分析可知，該巖土結(jié)構(gòu)主要由花崗巖風(fēng)化而成，其中殘留40%左右的石英顆粒，原巖結(jié)構(gòu)可辨且干強(qiáng)度及韌性中等，但由于該結(jié)構(gòu)的抗沖刷能力有限，無法保證邊坡的自穩(wěn)性，對垃圾填埋場運(yùn)行造成一定風(fēng)險，因此該類巖土結(jié)構(gòu)，不易垃圾填埋場工程建設(shè)。

在對垃圾填埋場的場地邊坡穩(wěn)定性分析后，可知外界的環(huán)境因素，也會對其穩(wěn)定性產(chǎn)生一定影響，如地下應(yīng)力、地震、地下水、巖土風(fēng)化等。若工程選址為巖石風(fēng)化結(jié)構(gòu)，則地下水與地表水對其影響非常明顯，在長期水流的侵蝕下，巖石結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性不斷下降，最終導(dǎo)致場地邊坡的坍塌。而在地下應(yīng)力與地震作用時，該類巖石結(jié)構(gòu)則直接出現(xiàn)崩潰，影響到垃圾填埋場的整體運(yùn)行可靠性[3]。

3.5 水文地質(zhì)勘察

在垃圾填埋場勘察工作開展時，應(yīng)當(dāng)注重水文地質(zhì)勘察工作，分析垃圾填埋場所在區(qū)域水文地質(zhì)環(huán)境，為后續(xù)垃圾填埋場工程設(shè)計提高參考資料。由于不同地區(qū)的水文地質(zhì)情況不同，如地下水的補(bǔ)給、徑流、運(yùn)動方向、動態(tài)特征等存在非常大的差異，且水文地質(zhì)環(huán)境的變化，將直接對垃圾填埋場穩(wěn)定性造成很大影響。為此，相關(guān)技術(shù)人員進(jìn)行勘察工作時，應(yīng)當(dāng)側(cè)重垃圾填埋場預(yù)選地區(qū)的水文地質(zhì)，獲取真實準(zhǔn)確的水文地質(zhì)資料。

地下水是巖土結(jié)構(gòu)的重要組成部分，將直接影響到相關(guān)巖土工程的安全與穩(wěn)定，而垃圾填埋場屬于巖土工程建設(shè)類型，為保障垃圾填埋場的整體運(yùn)行穩(wěn)定性與耐久性，應(yīng)當(dāng)對選址地區(qū)水文地質(zhì)進(jìn)行勘察。

通過對地下水的特性進(jìn)行分析可知，地下水可直接作用于巖土表面，使得巖土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)不同程度軟化，如泥巖、頁巖、泥質(zhì)砂巖等。由于巖土結(jié)構(gòu)存在一定空隙，因此會呈現(xiàn)出不同程度的透水性，且?guī)r土顆粒的表面存在一定的結(jié)合水膜，當(dāng)結(jié)合水膜吸收水分后則會變厚，而在失去水分子后會變薄，存在很強(qiáng)的脹縮特性。

當(dāng)?shù)叵滤簧仙揭欢ǜ叨群?，巖土表面結(jié)合膜會表現(xiàn)出一定脹縮特性，此時巖土結(jié)構(gòu)存在滑移風(fēng)險，若垃圾填埋場所在區(qū)域的巖土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)嚴(yán)重軟化，巖土結(jié)構(gòu)的整體強(qiáng)度不足以支撐垃圾填埋的載荷力，則會出現(xiàn)垃圾填埋場崩塌風(fēng)險，可能會產(chǎn)生非常嚴(yán)重的生態(tài)污染。

在地下水位的變化下，地面沉降、地面塌陷、地裂等地質(zhì)災(zāi)害不斷出現(xiàn)，對垃圾填埋場的壩體造成巨大威脅，嚴(yán)重影響到垃圾填埋場的整體運(yùn)行安全性與可靠性。同時，地下水位的頻繁變化，很容易誘發(fā)巖土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)不均勻脹縮變形，對垃圾填埋場的壩底防滲漏結(jié)構(gòu)產(chǎn)生直接損壞，降低垃圾填埋場的整體運(yùn)行穩(wěn)定性。為此，在垃圾填埋場進(jìn)行地質(zhì)勘察時，為主動消除規(guī)避水文地質(zhì)的制約性，應(yīng)當(dāng)開展全面準(zhǔn)確的水文地質(zhì)勘察工作，獲取綜合全面的水文地質(zhì)信息，保證垃圾填埋場設(shè)計工作的可靠性與安全性，提高垃圾填埋場工程的建設(shè)可行性。

4 勘察技術(shù)

4.1 試驗綜合分析

試驗綜合分析工作的開展，主要是對垃圾填埋場中的各類填土層物理性質(zhì)進(jìn)行分析，保證勘察工作得出垃圾填埋場的土層結(jié)構(gòu)特點。工作人員在工程規(guī)劃區(qū)域進(jìn)行樣本采集，試驗分析的項目主要有含水率、密度、孔隙比、抗壓強(qiáng)度等。為找到合適的參考物，工作人員需對垃圾填埋場的地下水、填土進(jìn)行試驗分析，確保準(zhǔn)確客觀得出土層結(jié)構(gòu)的變化規(guī)律，并分析垃圾填埋場的回填物，是否已經(jīng)對周邊地下水與生態(tài)環(huán)境造成污染。由于該項工作主要在室內(nèi)開展，為保證試驗綜合分析可靠性，應(yīng)當(dāng)保證樣本采集時間與試驗檢測時間，保證試驗數(shù)據(jù)，為勘察工作提供一定參考資料。

4.2 豎井勘察

豎井勘察技術(shù)方案主要用于地質(zhì)工程領(lǐng)域，實現(xiàn)對地下構(gòu)造的分析與研究，由于垃圾填埋場的工程特殊性，為深入分析選址的可靠性與合理性，勘察工作開展時，應(yīng)當(dāng)合理應(yīng)用豎井勘察技術(shù)方案，對填土區(qū)的回填物進(jìn)行分析研究，得出回填土的真實物質(zhì)狀態(tài)、分布情況、結(jié)構(gòu)特點等，為地質(zhì)分析工作提供參考資料。垃圾填埋場勘察工作開展時，為保證充分發(fā)揮出豎井勘察工作價值，應(yīng)當(dāng)合理設(shè)計不同數(shù)據(jù)與位置的豎井，并依據(jù)該工程建設(shè)技術(shù)要求設(shè)計豎井的勘察深度。為保證豎井勘察工作的安全與質(zhì)量，應(yīng)當(dāng)合理對井壁進(jìn)行有效防護(hù)，確保豎井勘察工作的質(zhì)量與安全。

4.3 鉆探勘察

地質(zhì)鉆探技術(shù)非常實用，在勘察工作開展時，可直接利用該技術(shù)鉆取巖心，以此對巖石的結(jié)構(gòu)、巖性、完整性、顏色、強(qiáng)度、含水層進(jìn)行綜合全面分析，地質(zhì)鉆探工作開展時，受到施工場地與環(huán)境的制約，應(yīng)用該技術(shù)時需分析工程要求，保證合理發(fā)揮出該技術(shù)優(yōu)勢。

當(dāng)垃圾填埋場工程籌備建設(shè)時，為通過勘察工作全面獲得巖土結(jié)構(gòu)信息，則可合理應(yīng)用鉆探勘察技術(shù)，保證獲得準(zhǔn)確可靠數(shù)據(jù)信息。為確保該技術(shù)應(yīng)用可行性，可對垃圾填埋場進(jìn)行網(wǎng)格劃分，在不同網(wǎng)格內(nèi)進(jìn)行鉆孔施工，一般情況下鉆孔的間距控制在30m左右，而鉆探的深度可由工程的設(shè)計要求進(jìn)行界定。若在鉆探過程中遇到回填的垃圾層，必須確保鉆探的深度穿透回填垃圾層，且鉆探深度超過垃圾層3m～5m，以獲得相對客觀準(zhǔn)確的巖土信息，保證勘察工作開展質(zhì)量。

4.4 物理探測

在物理探測工作開展時，可采取高密度地震映像法進(jìn)行勘察，通過緩慢移動勘察點以接受地震波信號，通過對其信號進(jìn)行處理分析，得到地下結(jié)構(gòu)的具體數(shù)據(jù)信息，該項技術(shù)應(yīng)用時，可方便快捷的提高勘察工作效率，促進(jìn)垃圾填埋場工程建設(shè)。在實際應(yīng)用時，合理配合相關(guān)的質(zhì)測繪技術(shù)，可有效控制勘察工作成本，保證工程項目的開發(fā)經(jīng)濟(jì)性與社會效益。

5 垃圾填埋場地質(zhì)勘察工作建議

5.1 新型技術(shù)的應(yīng)用

垃圾填埋場勘察工作開展時，為提高勘察工作質(zhì)量與水平，應(yīng)當(dāng)在實際勘察工作進(jìn)行時，引進(jìn)新型勘察技術(shù)方式，實現(xiàn)對相關(guān)區(qū)域地質(zhì)的綜合全面勘察，如遙感勘察技術(shù)、地理信息勘察技術(shù)、地質(zhì)雷達(dá)勘察技術(shù)、物理層成像勘察技術(shù)等，有效提高垃圾填埋場地質(zhì)勘察工作可靠性。如地理信息勘察技術(shù)應(yīng)用時，為充分發(fā)揮出該技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢，應(yīng)當(dāng)對勘察區(qū)域進(jìn)行合理的布孔設(shè)計，確保布孔之間的間距、孔的深度等，確保對選址地區(qū)一定深度的地質(zhì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行全面勘察，獲得相關(guān)的質(zhì)結(jié)構(gòu)資料。在實際勘察工作開展時，應(yīng)當(dāng)靈活運(yùn)用多種勘察技術(shù)，保障勘察數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性與可靠性。

5.2 從業(yè)人員的規(guī)范化管理

垃圾填埋場工程的建設(shè)，不僅涉及城市垃圾處理，同時可能對生態(tài)環(huán)境造成一定影響。為保證工程設(shè)計方案的可行性與科學(xué)性，應(yīng)當(dāng)獲取準(zhǔn)確、精細(xì)、可靠的地質(zhì)信息，為工程設(shè)計提供參考資料。在實際垃圾填埋場地質(zhì)勘察工作開展階段，將由多個勘察團(tuán)隊，對不同區(qū)域、深度、巖土進(jìn)行勘察。由于勘察人員較多，使得勘察數(shù)據(jù)的偏差風(fēng)險增加，一旦個別勘察人員獲取的數(shù)據(jù)存在誤差，將對工程設(shè)計建設(shè)埋下安全隱患。為規(guī)避該類風(fēng)險的出現(xiàn)，地質(zhì)勘察工作開展時，應(yīng)當(dāng)對相關(guān)從業(yè)人員進(jìn)行規(guī)范化管理，每一位參與垃圾填埋場勘察的人員，都需經(jīng)過專業(yè)考評與技能測定，保證從業(yè)人員具備專業(yè)的勘察技術(shù)，以及很強(qiáng)的職業(yè)素養(yǎng)與工作責(zé)任心，確?？辈靾F(tuán)隊的整體實力，將勘察風(fēng)險控制在最低閾值，并通過嚴(yán)格的復(fù)測，消除相關(guān)勘察風(fēng)險。

5.3 增強(qiáng)對垃圾填埋場地質(zhì)勘察工作的重視

垃圾填埋場作為一項重大民生工程，有效解決了城市垃圾處理問題，但為保證垃圾填埋場工程建設(shè)可靠性，應(yīng)當(dāng)不斷提升地質(zhì)勘察工作質(zhì)量。在垃圾填埋場工程開發(fā)過程中，需增強(qiáng)對垃圾填埋場地質(zhì)勘察工作的重視，有效發(fā)揮出該項工作的實際價值，推動我國垃圾填埋場工程有序安全建設(shè)，緩解城市垃圾處理壓力，提高國土資源綜合利用效率，構(gòu)建生態(tài)文明社會。

6 結(jié)束語

在垃圾填埋場工程建設(shè)時，為保證工程建設(shè)質(zhì)量與安全，應(yīng)當(dāng)充分發(fā)揮出勘察工作效能，基于垃圾填埋場可能出現(xiàn)的問題，對相關(guān)勘察領(lǐng)域進(jìn)行重點管理，合理利用勘察技術(shù)方案，提高勘察工作可靠性與準(zhǔn)確性。