六安市城市生活垃圾卫生填埋场防渗解决方案

    4 场址的工程地质条件

    六安市城市生活垃圾卫生填埋场位于六安市金安区城南镇境内，宁西铁路以南，六毛公路东1km处，距市区约10km处，占地396亩。该区内基本地貌为江淮岗地，地形一般切割小于50m，海拔高程多在40～80m，最低处标高为28m，婆山岭为区内最高点，标高为102.74m。按岩性和岩石的风化程度不同，可分六个工程地质层：

    ①耕植土及残积土

    耕植土：多分布在山坡坡脚、沟谷中或沟谷两侧缓坡处，厚度为0.30～2.93m。耕植土呈黄褐色，主要岩性为粘性土，含有少量植物根系，结构疏松。

    残积土：多分布在山坡坡顶或斜坡处，杂色，主要由基岩全风化的砂、土及碎石块等组成，多呈土状，具有土的特性，结构较松散。

    ②粘土

    灰褐色为主，夹有棕黄色，厚度0.50～8.90m.岩性以粘土为主，粉质粘土次之，结构致密，含有铁锰质结核，核径1～3mm，呈可塑～硬塑状态，部分为坚硬状态。垂直渗透系数为1.09×10～5.47×10cm/s。

    ⑧砂砾岩

    主要由新第三系正阳关组合含砾砂岩、砂砾岩组成，灰白、灰绿、黄褐色等杂色，厚度1.30～6.70m。主要由砾石及胶结物组成，胶结物主要为泥砂质。砾石成份主要为石英、长石，次为片麻岩及少量火山岩。磨圆度较好，一般为次棱角状，砾径多为2～5cm，大者可达10cm以上。呈半固结状态，结构较疏松。垂直渗透系数为3.46×10-6～5.96×10-9cm/s。

    ④强风化砂岩

    本工程地质层位于松散岩层和第三系砂砾岩层之下，厚度0.83～2.36m，主要为侏罗系周公山组的紫红色砂岩或泥质砂岩。主要成份为长石、次为石英，铁泥质胶结。岩石受风化作用，结构、构造已不清晰，岩芯呈土状或碎块状，局部手搓即碎，该层呈中密～密实状态。岩石风化呈土状或土块状，手搓即碎。工程地质条件稍差。

    ⑤中风化砂岩

    紫红色，厚度8.47～17.12m，位于强风化层之下，岩性与强风化层相同，岩石主要成份为长石、石英，少量云母片，结构、构造较清楚，风化裂隙较发育，裂面上有铁锰质薄膜附着。岩芯呈块状、短柱状，较坚硬，锤击可碎。实测岩样饱和状态下单轴抗压强度3.2～10.9MPa，干燥状态下单轴抗压强度14.4～31.3MPa，岩石软化系数0.22-0.44。该层工程地质条件较好。垂直渗透系数为 5.47×10-6～4.85×10-8m/s。

    ⑥微风化砂岩

    紫红色，岩性同上，本层未揭穿，揭穿厚度0.86～9.06m，控制最大深度为26.48m。岩石结构、构造清楚，风化裂隙不发育，岩芯呈短柱状或长柱状，坚硬，锤击不易破碎。实测岩样饱和状态下单轴抗压强度6.4～14.5MPa，干燥状态下单轴抗压强度18.8～33.8MPa，岩石软化系数0.35～0.48。该层工程地质条件较好。

    5 防渗方案的比较

    5.1根据填埋场的工程、水文地质初勘察报告表明，场区内分布具有一定的隔水能力的地层粘土层，厚度分布不均匀，且渗透系数不能达到防渗标准K≤10cm/s。因此本场不适于考虑自然防渗。

    5.2钠基膨润土卷材因为具有稳定性强，能自动膨胀弥合填补缝隙的特点，所以防渗效果较为理想。但从实际使用情况来看，其对施工的要求较严格，卷材之间的接缝处理不当，很容易产生渗漏。特别是在不规则的地形上铺设，施工难度更大。此外，卷材在运输储存过程中要求严格，不能与水接触，且材料及施工综合造价较高，单位造价约40～50元/平方米，故本工程不推荐采用这种防渗方式。

    5.3根据对工程地质和水文地质初勘报告分析，场区覆盖粘土层不均匀，渗透系数不能满足防渗标准，若采用人工夯实粘土作防渗层，需要对场区地层进行详细勘察，察明粘土层的厚度、均匀性及渗透系数，然后对粘土进行测试，以选出能夯实达到防渗标准的优质粘土(土块最大尺寸不超过2mm，不得含有石块、尖锐物等杂质，液限指数25％～30％，塑限指数10％～15％)，然后对粘土进行分层夯实，密实度不小于95％，夯实粘土层厚度不小于2.0m，施工难度大，且质量难以控制，综合造价将达到约80～90元/平方米，高于其它水平防渗工艺。因此经综合考虑，不采用人工粘土防渗层。