一种一般工业固体废物贮存、处置场结构及其施工方法与流程

本发明涉及一种一般工业固体废物贮存、处置场结构及其施工方法，适用于大部分需要控制浸润线高度的第二类贮存、处置场，可延伸至生活垃圾填埋场、危险废物安全填埋处置场等类似工程。

背景技术：

为控制填埋库区渗滤液的水位高度，对蓄积在填埋库区内的渗滤液应实施有效导排，填埋库区内的渗滤液如果处置不当，极易发生泄漏，对周边环境和地下水造成污染。为此，公开号为cn203878626u的中国专利文献，公开了一种pe管穿越堆场hdpe防渗膜的结构，包括pe管和堆场hdpe防渗膜，堆场hdpe防渗膜铺设在堆场的边坡上，pe管从堆场边坡外穿入堆场内，在堆场hdpe防渗膜上与pe管相交处掏设一个圆形孔，使pe管穿越该圆形孔，并在pe管上套上hdpe膜套管，hdpe膜套管的两端通过焊缝分别与所述pe管和堆场hdpe防渗膜焊接连接。通过挤压焊缝，使堆场hdpe防渗膜之间及堆场hdpe防渗膜与pe管之间应形成一个整体，避免渗滤液从pe管与堆场hdpe防渗膜之间的缝隙处泄漏。但是，hdpe膜与pe管焊接处位于隐蔽位置，负荷较大，易拉裂，不具备检修条件，环保及安全风险高。

又如，公开号为cn1944811a的中国专利文献，公开了一种渗沥液抽排侧管井，其特征在于在防渗衬垫系统上设有侧管井，侧管井内设有污水泵，污水泵与污水泵排放管的一端连接，污水泵排放管的另一端连接至侧管井外部，侧管井包括设在库底防渗衬垫系统上的水平管、设在库区侧壁防渗衬垫系统上的斜管以及连接水平管和斜管的弯管，水平管设有渗水孔。采用hdpe管材焊接或法兰连接的柔性结构，可同库区防渗衬垫系统相协调，有利于实施反冲防堵措施，适用于库区面积较大、库底最低部位较深的填埋库区和调节池渗沥液的压力抽排。但是，侧管井采用柔性连接方式，未得到有效固定，可能受地质条件、施工质量影响导致渗滤液收集能力下降，甚至丧失，造成库区内渗滤液上升，存在坝体失稳的安全隐患。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本发明提供了一种一般工业固体废物贮存、处置场结构及其施工方法。

本发明通过以下技术方案得以实现：

一种一般工业固体废物贮存、处置场结构，包括填埋库区、防渗层、初期坝、安全坝和渗滤液收集系统，所述防渗层铺设在填埋库区的底部，所述初期坝设在填埋库区内，且位于防渗层上，所述安全坝设在初期坝的下游，其一侧与防渗层连接，所述渗滤液收集系统对填埋库区内的渗滤液进行收集，并将收集到的渗滤液排至安全坝的下游。

所述防渗层从下至上依次为底层土工布、hdpe膜和顶层土工布。

所述初期坝为透水堆石坝。

所述堆石坝内堆石料粒径小于5mm的颗粒含量不超过20％，堆石料粒径小于0.075mm的颗粒含量不超过5％，且堆石坝的填筑孔隙率为20％～25％。

所述渗滤液收集系统包括渗滤液收集管、hdpe渗滤液导排管和不锈钢管，渗滤液收集管的一端位于初期坝上游的填埋库区内，另一端贯穿初期坝并延伸至安全坝的上游，hdpe渗滤液导排管的进水口位于初期坝与安全坝之间，其出水口贯穿安全坝并延伸至安全坝下游的收集池内，不锈钢管的一端与初期坝连接，另一端贯穿安全坝后延伸至收集池内。

所述初期坝上游填埋库区内的渗滤液收集管周围铺设有细砂，细砂周围铺设有级配碎石，该级配碎石上铺设有反滤土工布，反滤土工布的形状和尺寸与防渗层相匹配。

所述hdpe渗滤液导排管的进水口处安装有弯头，该弯头贯穿防渗层，其中部与防渗层焊接。

所述hdpe渗滤液导排管的管径不小于300mm。

所述填埋库区及安全坝上沿防渗层的边缘设有环形锚固沟。

一种一般工业固体废物贮存、处置场结构的施工方法，所述施工方法主要包括以下步骤：

(1)安全坝施工：根据安全坝的坝高和位置，进行安全坝坝肩、坝基开挖，开挖完毕后预埋hdpe渗滤液导排管和不锈钢管，然后将安全坝填筑至设计顶高程；

(2)初期坝基坑施工：从下至上依次为坝基开挖、垫层混凝土浇筑、钢筋混凝土浇筑，并将不锈钢管上靠近初期坝的一端预埋在钢筋混凝土内；

(3)防渗层施工：修整填埋库区的基础，然后从下至上依次铺设底层土工布、hdpe膜及顶层土工布，向锚固沟内回填粘土并压实；

(4)初期坝填筑：填筑前在坝基防渗层上铺设土工格栅，该土工格栅上靠近安全坝的一侧相对初期坝伸出1m～2m，使用混凝土压块压紧土工格栅的伸出部分，然后进行坝体填筑，坝体填筑至库底高程时预埋渗滤液收集管的实管段，紧接着进行库底渗滤液收集管花管段的安装工作，并将花管段与实管段连接，最后在花管段的周围铺设细砂和级配碎石；

(5)完成填埋库区库底反滤土工布的铺设，并将反滤土工布上靠近初期坝的一端铺设至初期坝的坝顶。

本发明的有益效果在于：弯头与防渗层的焊接位置裸露在初期坝与安全坝之间，维护和检修方便，此外，弯头周围的防渗层通过初期坝和锚固沟配合固定，hdpe渗滤液导排管通过安全坝进行固定，hdpe渗滤液导排管和防渗层受地质条件和施工质量影响小，所以弯头与防渗层的焊接位置所承载的负荷小，不易被拉裂，环保及安全风险低。填埋库区内的渗滤液能及时透过堆石坝排出，解决了坝前渗滤液淤积导致填埋库区内浸润线升高的问题，同时使堆石坝的稳定性得到保证。渗滤液收集系统通过初期坝和安全坝进行刚性固定，受地质条件和施工质量影响小，使渗滤液收集系统持续保持良好的渗滤液收集导排能力。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1的纵截面示意图。

图中：1-初期坝，2-土工格栅，3-顶层土工布，4-hdpe膜，5-底层土工布，6-钢筋混凝土，7-垫层混凝土，8-固体废物，9-反滤土工布，10-渗滤液收集管，11-堆积坝导渗管，12-混凝土压块，13-安全坝，14-hdpe渗滤液导排管，15-不锈钢管，16-锚固沟，17-清污分流截水沟，18-清污分流管，19-堆积坝马道，20-堆积坝截水沟，21-收集池。

具体实施方式

下面进一步描述本发明的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。

如图1和图2所示，本发明所述的一种一般工业固体废物贮存、处置场结构，包括填埋库区、防渗层、初期坝1、安全坝13和渗滤液收集系统，所述防渗层铺设在填埋库区的底部，所述初期坝1设在填埋库区内，且位于防渗层上，所述安全坝13设在初期坝1的下游，其一侧与防渗层连接，所述渗滤液收集系统对填埋库区内的渗滤液进行收集，并将收集到的渗滤液排至安全坝13的下游。在使用时，安全坝13为土石坝，若安全坝13为堆石坝，则填筑坝体的孔隙率不大于28％，若安全坝13为均质土坝，则压实度不小于0.96，并对坝面采取防水保护措施。参照泥石流计算方法对初期坝1进行溃坝分析，以此来确定安全坝13的坝高及安全坝13与初期坝1的距离，以确保初期坝1溃坝后工业固废不外溢。

所述防渗层从下至上依次为底层土工布5、hdpe膜4和顶层土工布3。

所述初期坝1为透水堆石坝。在使用时，初期坝1的高度不超过10m。使填埋库区内的渗滤液能及时透过堆石坝排出，解决了坝前渗滤液淤积导致填埋库区内浸润线升高的问题，同时使堆石坝的稳定性得到保证。

所述堆石坝内堆石料粒径小于5mm的颗粒含量不超过20％，堆石料粒径小于0.075mm的颗粒含量不超过5％，且堆石坝的填筑孔隙率为20％～25％。既保证堆石坝具有良好的透水性，避免填埋库区内浸润线升高，又保证堆石坝具有良好的结构强度和稳定性，避免溃坝。

所述渗滤液收集系统包括渗滤液收集管10、hdpe渗滤液导排管14和不锈钢管15，渗滤液收集管10的一端位于初期坝1上游的填埋库区内，另一端贯穿初期坝1并延伸至安全坝13的上游，hdpe渗滤液导排管14的进水口位于初期坝1与安全坝13之间，其出水口贯穿安全坝13并延伸至安全坝13下游的收集池21内，不锈钢管15的一端与初期坝1连接，另一端贯穿安全坝13后延伸至收集池21内。在使用时，渗滤液收集管10由花管段和实管段组成，花管段位于初期坝1上游的填埋库区内，实管段预埋在初期坝1内。当不锈钢管15中的积液(地下水或地表水)未受污染时，可直接引排至收集池21的下游。

所述初期坝1上游填埋库区内的渗滤液收集管10周围铺设有细砂，细砂周围铺设有级配碎石，该级配碎石上铺设有反滤土工布9，反滤土工布9的形状和尺寸与防渗层相匹配。在使用时，渗滤液收集管10周围铺设的级配碎石厚度不小于1m，级配碎石为渗滤液收集管10提供保护，防止后期所填筑的块石损坏渗滤液收集管10。细砂是指粒径大于0.075mm的颗粒。

所述hdpe渗滤液导排管14的进水口处安装有弯头，该弯头贯穿防渗层，其中部与防渗层焊接。在使用时，弯头的中部与防渗层密封焊接，避免渗滤液泄漏，弯头的进水口露出地面10cm。弯头与防渗层的焊接位置裸露在初期坝1与安全坝13之间，维护和检修方便；此外，弯头周围的防渗层通过初期坝1和锚固沟16配合固定，hdpe渗滤液导排管14通过安全坝13进行固定，hdpe渗滤液导排管14和防渗层受地质条件和施工质量影响小，所以弯头与防渗层的焊接位置所承载的负荷小，不易被拉裂，提高了结构的防渗可靠性，环保及安全风险低。

所述hdpe渗滤液导排管14的管径不小于300mm。在使用时，hdpe渗滤液导排管14的径壁比(sdr)为13.6，通过hdpe渗滤液导排管14及时将渗滤液导排至收集池21内。

所述填埋库区及安全坝13上沿防渗层的边缘设有环形锚固沟16。通过锚固沟16固定防渗层的边缘。

一种一般工业固体废物贮存、处置场结构的施工方法，所述施工方法主要包括以下步骤：

(1)安全坝施工：根据安全坝13的坝高和位置，进行安全坝坝肩、坝基开挖，开挖完毕后预埋hdpe渗滤液导排管14和不锈钢管15，然后将安全坝13填筑至设计顶高程。

(2)初期坝基坑施工：从下至上依次为坝基开挖、垫层混凝土7浇筑、钢筋混凝土6浇筑，并将不锈钢管15上靠近初期坝1的一端预埋在钢筋混凝土6内；在使用时，初期坝1的基坑深度不小于2m，不锈钢管15的端部禁止伸出钢筋混凝土6表面，即不锈钢管15的端口与钢筋混凝土6的内表面重合，避免划破防渗层。

(3)防渗层施工：修整填埋库区的基础，然后从下至上依次铺设底层土工布5、hdpe膜4及顶层土工布3，向锚固沟16内回填粘土并压实。

(4)初期坝填筑：填筑前在坝基防渗层上铺设土工格栅2，该土工格栅2上靠近安全坝13的一侧相对初期坝1伸出1m～2m，使用混凝土压块12压紧土工格栅2的伸出部分，然后进行坝体填筑，坝体填筑至库底高程时预埋渗滤液收集管10的实管段，紧接着进行库底渗滤液收集管10花管段的安装工作，并将花管段与实管段连接，最后在花管段的周围铺设细砂和级配碎石；土工格栅2参考gb/t17689-2008取用，材料为高密度聚乙烯，拉伸强度不低于120kn/m。

(5)完成填埋库区库底反滤土工布9的铺设，并将反滤土工布9上靠近初期坝1的一端铺设至初期坝1的坝顶。

综上所述，本发明的弯头与防渗层的焊接位置裸露在初期坝1与安全坝13之间，维护和检修方便，此外，弯头周围的防渗层通过初期坝1和锚固沟16配合固定，hdpe渗滤液导排管14通过安全坝13进行固定，hdpe渗滤液导排管14和防渗层受地质条件和施工质量影响小，所以弯头与防渗层的焊接位置所承载的负荷小，不易被拉裂，环保及安全风险低。填埋库区内的渗滤液能及时透过堆石坝排出，解决了坝前渗滤液淤积导致填埋库区内浸润线升高的问题，同时使堆石坝的稳定性得到保证。渗滤液收集系统通过初期坝1和安全坝13进行刚性固定，受地质条件和施工质量影响小，使渗滤液收集系统持续保持良好的渗滤液收集导排能力。

实施例：

垫层混凝土7的厚度为10cm，混凝土强度等级为c15；钢筋混凝土6的厚度为30cm，混凝土强度等级为c20。底层土工布5的规格为600g/m2，顶层土工布3的规格为600g/m2，反滤土工布9的规格为300g/m2。不锈钢管5的材质为316l，管径为φ100。混凝土压块12的尺寸为20cm×20cm×10cm。初期坝1的迎渣面堆石料应铺设平整，防止尖锐轮廓刺破反滤土工布9。填埋库区及安全坝13上均设有截水沟，两截水沟相互连通，整体组成一环形清污分流截水沟17，防渗层的边缘铺设至清污分流截水沟17的高程。安全坝13上的清污分流截水沟17段与清污分流管18的进水口连通，清污分流管18的出水口贯穿安全坝13并延伸至安全坝13的下游。初期坝1上游的填埋库区内堆积有固体废物8，固体废物8堆积坝的内部和表面均安装有堆积坝导渗管11，堆积坝导渗管11的出水口延伸至弯头安装处。固体废物8堆积坝上还建有堆积坝马道19。固体废物8堆积坝、初期坝1和安全坝13的外侧建有一环形堆积坝截水沟20，该堆积坝截水沟20的出水口延伸至收集池21的下游。