某垃圾填埋场污泥坑外涌及其引发下游堆体失稳机理

第35卷第7期岩土工程学报Vol.35No.72013年.7月ChineseJournalofGeotechnicalEngineeringJuly2013某垃圾填埋场污泥坑外涌及其引发下游堆体失稳机理詹良通1，罗小勇1，2，管仁秋1，曾兴1，兰吉武1，陈云敏1，林伟岸1(1.浙江大学软弱土与环境土工教育部重点实验室，浙江杭州310027；2.上海市政工程设计研究总院（集团）有限公司，上海200092)摘要：中国许多垃圾填埋场接纳高含水率的市政污水污泥，对填埋场运营构成了严重安全隐患。介绍某填埋场污泥坑上堆填垃圾过程中引发污泥外涌及下游堆体失稳事故，根据填埋场失稳破坏现象及事故前后下游堆体边坡中渗滤液水位和顺坡向位移监测结果，对堆体失稳的力学机理及失稳过程进行反分析。现场监测数据与堆体失稳分析结果表明：在未加固处理的污泥坑上堆填垃圾会显著降低下游垃圾堆体的稳定性。其力学机理：①流态状污泥将上覆垃圾荷载等量转化为对周围垃圾体的侧压力（对下游垃圾堆体为下推力）；②污泥受压挤渗入周边垃圾和衬垫系统中导致堆体抗剪强度降低。垃圾堆体中高液气压力是造成堆体失稳的重要内因，降低堆体中渗滤液水位可显著提高污泥坑下游堆体的稳定性，有效控制失稳堆体继续滑移。污泥坑加固处理后再堆填垃圾，可显著降低发生失稳和污泥外涌的风险。关键词：填埋场；污泥坑；堆体稳定；渗滤液水位；水平位移中图分类号：TU43文献标识码：A文章编号：1000–4548(2013)07–1189–08作者简介：詹良通(1972–)，男，教授，博士生导师，主要从事非饱和土力学、环境岩土工程和边坡工程等方面的教学与科研工作。E-mail:zhanlt@zju.edu.cn。FailuremechanismofsludgepitanddownstreamwasteslopeofaMSWlandfillZHANLiang-tong1,LUOXiao-yong1,2,GUANRen-qiu1,ZENGXing1,LANJi-wu1,CHENYun-min1，LINWei-an1(1.KeyLaboratoryofSoftSoilsandGeoenvironmentalEngineeringofMinistryofEducation,ZhejiangUniversity,Hangzhou310027,China;2.ShanghaiMunicipalEngineeringDesignInstitute(Group)Co.,Ltd.,Shanghai200092,China)Abstract:Sewagesludgepitsexistinmanylandfillsofmunicipalsolidwastes(MSWs)inChina,andtheirsafetyisparticularlyimportant.Thefailureofasludgepitandthedownstreamwasteslopeduringthewastefillingoverthepitisintroduced.Thepresentationincludesmanyfailureevidences,contingencymeasures,fieldmonitoringofleachatelevel,surfaceanddeephorizontaldisplacementsbeforeandaftertheaccident.Backanalysesarealsocarriedouttohavetheeffectofthesludgepitonthestabilityofthedownstreamwasteslope.ThefieldmonitoringandbackanalysesdemonstratethatthesurchargeloadingofMSWsoverthesuper-softsludgepitsignificantlylowersthefactorofsafetyofthedownstreamwasteslope.Theassociatedmechanismincludestwoaspects:firstly,thefluid-likesludgetransferstheverticalloadingofwasteintoalateralpressureofthesamemagnitudeactingonthedownstreamwasteslope.Secondly,somefluid-likesludgeissqueezedintothesurroundingwastebodyaswellastheinterfacebetweenthewasteandtheunderlyingliner,leadi