1、第五節 填埋場襯層系統防止填埋場氣體和滲濾液對環境的污染是填埋場中最為重要的部分，對它們的周密考慮需要貫穿于填埋場從設計、施工、運行、直到封場和封場后管理的整個生命周期之中。填埋場密封系統是防止填埋場氣體和滲濾液污染環境并防止地下水和地表水進入填埋場中而建設的填埋場設施。填埋場密封技術基本上可分為基礎密封、垂直密封和表面密封三種方法。5.1 密封系統的作用盡量封閉滲濾液于填埋場之中，使其進入滲濾液收集系統，防止其滲透流出填埋場之外，造成對土壤和地下水的污染；控制填埋場氣體的遷移，使填埋場氣體得到有控釋放和收集，防止其側向或者向下遷移到填埋場之外；控制地下水，防止其形成過高的上升壓；防止地下水進

2、入填埋場中，因為地下水進入填埋場將使滲濾液的產生量增加；5.2 填埋場襯層系統的構成填埋場基礎密封主要通過在填埋場的底部和周邊建立襯層系統來達到密封的目的。填埋場襯層系統通常包括滲濾液收排系統、防滲系統（層）和保護層、過濾層等。如果滲濾液收排系統中沒有滲濾液收集管道等設施而僅為一層排水層時，又稱為排水層。防滲系統有時也稱為防滲層。防滲系統的功能是通過在填埋場中鋪設低滲透性材料來阻隔滲濾液于填埋場中，防止其遷移到填埋場之外的環境中；防滲層還可以阻隔地表水和地下水進入填埋場中。防滲層的主要材料有天然粘土礦物如改性粘土、膨潤土，人工合成材料如柔性膜，天然與有機復合材料如聚合物水泥混凝土等。5.3 填

3、埋場襯層系統的選擇填埋場襯層系統的選擇對于填埋場設計至關重要。選擇填埋場襯層系統應考慮下面一些因素：環境標準和要求；場區地質、水文、工程地質條件；襯層系統材料來源；廢物的性質及與襯層材料的兼容性；施工條件；經濟可行性。襯層系統的最初選擇過程應包括環境風險評價。根據襯層系統的不同結構設計和填埋場場區條件如非飽和帶巖性和地下水埋深等運用風險分析方法確定填埋場釋放物環境影響，從中選擇合理的襯層系統。對于滲濾液而言，需要確定其可接受的產生量，應考慮接收水體的敏感性、非飽和帶的深度、稀釋能力、滲濾液可能的組成、產生速率及在接收水體中的稀釋等因素。對于填埋場氣體而言，填埋場所在地區的地質條件、水文地質條件

4、、是否存在建筑物及建筑物的距離、填埋場設施、服務設施、植物、居民區等以及其它限制條件，都是確定填埋場氣體釋放和遷移時要考慮的因素。如果填埋場場底低于地下水位，則襯層設計應考慮地下水滲入填埋場的可能性及對滲濾液產生量的影響；控制因地下水位上升而對襯層系統施加的上升壓力以及地下水的長期影響。襯層系統的選擇還將受到襯層材料來源的影響。從減少填埋場建設費用的角度考慮，襯層系統應盡量使用在場址區合理距離內可得到的自然材料。例如：在場址區及附近如果有粘土，應使用粘土作為襯層系統的防滲層與保護層；如果沒有質量高的粘土，但有粉質粘土，則襯層可采用質量較好的膨潤土來改性粉質粘土，使其達到防滲設計要求；如果沒有足

5、夠的天然防滲材料，襯層可使用柔性膜或者天然與人工合成材料。除了具備低滲透性，襯層系統還應具備堅固性、持久性、抗化學反應性、抗穿透和斷裂性。這些性質通過襯層成份自身的內在強度、兩種或更多成份的綜合作用、物理硬度、保護層等來實現。襯層系統的設計還要考慮施工方便。在鋪設襯層時，襯層系統的每個單層不能危及其下一層。在填埋場作業過程中，廢物入場和填埋方式都會造成襯層系統的損壞。填埋場施工條件有時也將影響襯層系統的設計。例如，某些山谷型填埋場，由于場區坡度較大，施工機械很難進入，給粘土襯層的壓實帶來困難。襯層材料的選擇應與填埋廢物具有相容性，廢物的某些理化性質不造成襯層的損壞，這就要求襯層具有化學抗性和相

6、應的持久性。選擇襯層系統時要充分考慮襯層材料和廢物、滲濾液、氣體成份的關系，盡量實現完全兼容。5.4 襯層系統結構根據填埋場滲濾液收集系統、防滲系統和保護層、過濾層的不同組合，組合成不同的襯層系統結構，有單層襯層系統、復合襯層系統、雙層襯層系統和多層襯層系統等。 (1)單層襯層系統有一個防滲層，其上是滲濾液收集系統和保護層。必要時其下有地下水收集系統和一個保護層。（2）復合襯層系統復合襯層系統的防滲層是復合防滲層。所謂復合防滲層意指由兩種防滲材料相貼而形成的防滲層。它們緊密地排列，提供綜合效力。比較典型復合結構是：上層為柔性膜，其下為滲透性低的粘土礦物層。與單層襯層系統相似，復合防滲層的上方為

7、滲濾液收集系統，下方為地下水收集系統。復合襯層系統綜合了物理、水力特點不同的兩種材料的優點，因此具有很好的防滲效果。研究結果表明，用粘土和高密度聚乙烯（HDPE）材料做成的復合襯層和雙襯層，其中復合襯層的防滲效果優于雙襯層的防滲效果。雙襯層系統（見下文）有上下兩層防滲層，其間為排水層。HDPE的防滲能力很強，在不發生破損的情況下，滲濾液穿過HDPE防滲層的量非常小，因此即使使用了雙襯層系統，穿過HDPE膜的微量滲濾液也將分散在下部粘土層中，HDPE膜和粘土層之間的排水系統收集不到滲濾液。當HDPE膜發生局部破損滲漏時，對于雙襯層系統而言，滲漏液在下排水層中的流動，可使其在較大面積的粘土層上分布

8、。根據達西定律，滲流量與過水面積成正比。滲漏液分布面積越大，其繼續向下滲漏的量也就越大。比較而言，復合襯層系統膜出現局部破損滲漏時，由于膜與粘土表面緊密連接，具有一定的密封作用，滲漏液在粘土層上的分布面積很小，因此滲漏面積遠小于雙襯層的情況。繼續滲漏量也自然要小的多。復合襯層的關鍵是使柔性膜緊密接觸粘土礦物層以保證柔性膜的缺陷都不會引起沿兩者結合面的移動。（3）雙襯層系統包含兩層防滲層，兩層之間是排水層，以控制和收集防滲層之間的液體或氣體。同樣地，襯層上方為滲濾液收集系統，下方可有地下水收集系統。透過上部防滲層的滲濾液或者氣體受到下部防滲層的阻擋而在中間的排水層中得到控制和收集。在這一點上它優

9、于單層襯層系統，但從施工和襯層的堅固性等方面上看，它一般不如復合襯層系統。（4）多層襯層系統多層襯層系統是以上的一個綜合。其原理與雙層襯層系統類似，在兩個防滲層之間設排水層，用于控制和收集從填埋場中滲出的液體。不同點在于：上部的防滲層采用的是復合防滲層。防滲層之上為滲濾液收集系統，下方為地下水收集系統。多層襯層系統綜合了復合襯層系統和雙層襯層系統優點，具有抗損壞能力強、堅固性好、防滲效果好等優點。但多層襯層系統往往造價也高。填埋場基礎襯層系統結構的兩個典型示例5.5 襯層系統設計（1）設計步驟確定填埋場類型。一般垃圾廢棄物采用自然衰減型填埋場，對某些特殊的廢物及某些敏感的場區環境，需將填埋場封

10、閉。確定場區地下水功能和保護等級。對能提取使用的地下水，只需保護地下水含水層；而對地表水、巖石或土壤含水地質構造中的補給水，則包括含水粘土沉積物和上層滯水（不抽取）的保護。確定襯層材料及襯層構造。襯層材料的滲透系數要求必須10-7cmsec，且須與廢物中產生的滲濾液相容。根據粘土材料有防止滲濾液泄漏和不易破壞的特點，可使用粘土襯層結構及粘土和合成膜的復合襯層結構。需在現場水文地質勘察的基礎上，根據場址降雨量及場內滲濾液產生的情況，建立廢棄物浸出液分配模型，以確定防滲層的有關設計參數。考慮襯層的施工及其對襯層的質量的影響。（2）估計滲濾液滲漏量達西定律是描繪流體在多孔介質中運動的基本定律，可以用

11、于計算滲濾液通過防滲層系統的滲透流量。式中，Q：滲濾液流量L3T-1；A：面積L2；K：防滲層的滲透系數LT-1；J：水力梯度；H：滲濾液深度L；D：防滲層的厚度L。達西定律表明，穿過防滲層的滲濾液流量與防滲層的滲透系數和滲濾液積水深度成正比，與防滲層的厚度成反比。因此，襯層的厚度和襯層材料的滲透系數是保證襯層防滲能力的主要設計指標。（3）粘土襯層設計（a）粘土襯層的厚度粘土襯層的厚度越大，其防滲能力越強。但是，襯層厚度過大，不僅占據了大量有效填埋空間，而且將大幅度提高土建工程費用。因此，必須根據具體情況合理設計填埋場粘土襯層的厚度，達到既能滿足防滲要求，又能降低建設費用的目的。粘土襯層厚度設

12、計推薦值見表6-2-19。（b）粘土襯層的滲透性度量粘土襯層滲透性的主要指標是滲透系數，用K表示。實際上滲透系數是度量流體在介質中滲透能力的參數，因此，它既與介質性質有關，還與流體的性質有關，可以表示為式中，K：滲透系數LT-1；：流體的密度ML-3；g：重力加速度LT-2；：動力粘滯系數ML-1T-1；：運動粘滯系數L2T-1；k：介質滲透系數L2。嚴格地說，不同成分的滲濾液在不同溫度條件下在相同性質的粘土中的滲透能力是不同的。因此，滲濾液在粘土中的滲透系數要根據滲濾液實際成分，在填埋場可能的溫度范圍內，運用設計的粘土材料性質和厚度進行試驗，才能加以確定。（c）含水率與密實度土壤要有一定的含

13、水率和密實度，以達到滲透性低和強度高的目的。實驗研究表明，當土壤含水率略高于土的最佳含水率時，通常可以獲得最佳滲透性。在具體工程設計前，應該進行密度、濕度和滲透性的實驗，建立三者之間的關系曲線，從而確定最優值。下表給出了最優含水率和最大干密度的數值范圍，可供設計和施工時參考。（d）土塊大小與級配土塊的大小將影響土的滲透性質和施工質量。通常，土塊越小，其中水分分布越均勻，壓實效果越好。尤其當土壤含水率小于擬定的壓實最佳含水率時，土塊的大小將更為重要。因此，在設計中一般推薦土塊的最大尺寸為2cm。如果現場土塊尺寸太大，應首先進行機械破碎。土壤顆粒的級配，同樣影響著土壤的透水性。級配良好的土壤，其透

14、率較小。土壤級配很重要，具有較低比例粘土成份但級配良好的材料仍可作襯層材料。一般而言，具有較高的粘土成份或較高的淤泥和粘土成份的材料具有低滲透性。具有高比例石塊或過多大顆粒的材料一般不適于作襯層材料。為了確定粘土顆粒級配和粘土的性質，需要對粘土進行顆粒分析實驗。（e）塑性粘土要形成有效的襯層或襯層組成部分，要具有一定的可塑性。但高度塑性的土壤容易收縮和干化斷裂。一般液限指數（Wt）在2530%之間；塑限指數（Wp）在1015%之間。可以使用高塑性的土壤材料，但要避免其收縮。（f）強度粘土材料應具有足夠的強度，不應在施工和填埋作業負荷作用下發生變形。（g）與容納廢棄物的化學相容性不同的廢棄物其滲

15、濾液對粘土滲透性的影響不同，其作用機理包括：滲濾液中的化學物質改變了帶負電荷的粘土顆粒的陽離子分布，雙電層厚度與陽離子價數成反比及與其濃度的平方根成反比。因此，高價陽離子其濃度對土壤透水率的影響更大；強酸或強堿性滲濾液可以溶解土壤成分；固態物質在土壤孔隙中沉淀或由于微生物的生長使土壤孔隙堵塞。因此，在使用粘土作為防滲材料時，必須根據欲填廢物的種類，進行化學相容性試驗。化學不相容的廢物不能在填埋場中填埋。（h）粘土襯層的坡度設計與排水層設計推薦粘土襯層的設計坡度為24%；推薦襯層襯層系統中的排水層厚度為30-120cm，集水管最小直徑為15cm，管道間距為15-30m。（4）人工改性防滲材料的工

16、程設計人工改性粘土襯層的工程設計與天然粘土襯層的情況類似，可以參照天然粘土情況設計。使用膨潤土作為添加劑時，膨潤土中的可置換陽離子種類是一個重要的控制參數，直接影響混合后土的滲透性能。通常，膨脹性能越好的膨潤土，其添加量越少。一般來講，具有高膨脹性能的粘土礦物要比其它粘土礦物更易受化學物質的影響。（5）粘土和人工改性土襯層的基礎設計填埋場地基基礎的設計可參照執行建筑地基基礎設計規范（GBJ7-89）中有關設計要求。設計中還應考慮并符合下述要求：（a） 限制不均勻沉降不均勻沉降是一種局部結構應力現象，有可能造成襯層的破壞。為了防止沉降的形成，在設計過程中根據土壤特性，進行基礎沉降的模擬試驗分析。

17、如果需要，可將上層50100cm厚的土層挖出，適當壓實后回填，保證其具有均勻性。一般來講，只要地形平緩且場底土質不存在嚴重的不均勻性，基礎不均勻沉降應該是很小的。（b） 基礎防滲要求基礎防滲在填埋場密封系統中也起著重要作用。如果基礎中有大的裂隙、砂透鏡體或砂縫等可為滲濾液的滲透提供通路，易于造成地下水污染。同時，這些通道也為地下水滲入提供了路徑。因此，為達到最佳運轉效果和可能成為備用襯層，還需進行基礎防滲以控制滲漏。（c）控制地下水填埋場防滲層下的基礎層底標高應在地下水水位以上，場址條件不能滿足時，應做長期降水工程。基礎層底標高距地下水水位的距離要求，國內外尚有不同認識。（d）底部坡度設計地基

18、基礎頂必須有大于2%縱橫坡度，在最低部位修集液池，以便收集和排出填埋場場區。對于高密度聚乙烯卷材等柔性膜防滲層，其地基基礎頂表層一般不得有大于1.5cm直徑的顆粒物。為避免地基基礎層內有植物生長，必要時需均勻施放化學除萎劑。對于須做為特殊地基、基礎類型設計的地段如巖基、軟基等情況，尚應視不同情況考慮處理，或按不同防滲襯層要求設計，如聚合物水泥混凝土（PCC）防滲層。（6） HDPE襯層設計在基礎防滲工程中，除特殊情況外，HDPE防滲膜并不單獨使用，因為它需要較好的基礎鋪墊，才能保證HDPE防滲膜穩定、安全而可靠地工作。在襯層設計中，HDPE防滲膜通常用于復合襯層系統、雙層襯層系統和多層襯層系統

19、的防滲層設計。（a）HDPE膜的性能要求對HFDPE膜的性能要求包括原材料性能和成品膜性能兩個方面，主要指標包括密度、熔流指數、炭黑含量、HDPE原料、膜厚度、抗穿能力、抗拉強度和滲透系數等。密度密度反映材料的分子結構和結晶度，與材料的物理性能和強度、變形等有關。用于安全填埋場的HDPE防滲膜的密度為0.9320.940g/cm3，最佳值為0.95 g/cm3。我國自行生產（如齊魯石化公司）的HDPE膜其密度可達到這一標準。熔流指數熔流指數反應材料的流變特性。熔流指數低，材料脆，但剛性增強。反之，則材料彈性增強，剛性減弱。熔流指數的最佳值為0.22g/10min。一般熔流指數在0.050.3g

20、/10min范圍可滿足要求。炭黑含量炭黑含量反映了材料抗紫外線輻射的能力。般，炭黑添加量為23%。不含炭黑的HFDPE膜不能用在露天填埋場的設計和施工中。原料要求聚乙烯原材料必須是一級純品，不含雜質。不能用廢聚乙烯再生產品。膜厚度選擇HDPE膜的厚度，一般不以其抗滲能力為依據，因為HDPE膜的抗滲能力是有保證的。例如，滲濾液穿透0.5mm厚的HDPE膜大約需要80年。選擇膜厚度應主要考慮：第一，膜的抗紫外線輻射能力。雖然用于安全填埋場工程的HDPE膜是加炭黑的，但紫外輻射仍然對膜的強度有很大影響。如果填埋場襯層從施工到運行自始至終膜不暴露，則可選擇較薄的膜，否則應考慮選擇較大厚度的膜。美國環保

21、局提出不暴露HDPE膜的最小厚度為0.75mm；如果暴露時間大于30天，則最小膜厚定為1.0mm。第二，膜的抗穿透能力。第三，抗不均勻沉降能力。當然，膜厚度大，對后二者有利。但是，膜厚度增加將使膜的價錢成比例增加，所以必須綜合考慮。從我國的實際情況看，推薦的膜厚度為0.52.5mm。膜抗穿能力HDPE膜的抗穿能力與其厚度有關。不同膜厚度有不同要求，用FTMS 101-101 C方法，膜厚1.0mm的HDPE膜不得低于200N，但是仍然不能防止一些針狀物或者由于生物作用對膜的穿透。膜抗拉強度不同膜厚度對膜抗拉力強度有不同要求。用ASTMD 638 IV類方法，膜厚1.0mm時其抗拉強度不得小于2

22、0MPa。膜的抗拉強度是膜設計應用的基本條件之一。膜在填埋場條件下有時將處于受拉狀態。造成這一狀態的主要原因有：第一，邊坡鋪設和長時間運行過程中，上面的膜與下面的墊層可能產生滑動，當拉力超過設計安全系數時，膜可能破壞。第二，底部局部不均勻沉降將對膜產生拉力。試驗結果顯示，HDPE膜的單向抗拉強度較大，可以在發生較大變形時不產生破裂。但其抗雙軸向拉力的能力很低，因此，要盡量減少產生雙軸拉力的可能性。滲透系數HDPE膜的滲透系數要小于10-12cm/sec。質量合格的HDPE防滲膜的抗滲能力很強，滲透系數比優質粘土低45個數量級，防滲性能能夠達到這一指標要求。（b）HDPE防滲層鋪設設計要求防滲膜

23、的鋪設必須平坦、無皺折；膜的搭接必須考慮使其焊縫盡量減少；在斜坡上鋪設防滲膜，其接縫應從上到下，不允許出現斜坡上有水平方向接縫，以避免斜坡上由于滑動力可能在焊縫處出現應力集中；基礎底部的防滲膜應盡量避免埋設垂直穿孔的管道或其他構筑物；邊坡必須錨固，推薦采用矩型槽覆土錨固法；邊坡與底面交界處不能設焊縫，焊縫不在跨過交界處之內。（c）HDPE復合襯層下墊層的設計HDPE防滲膜必須鋪設在平整、穩定的支撐層上，即在HDPE膜之下，必須提供一個科學的下墊層基礎設計，一般是以天然防滲材料為主的人工防滲層設計。基礎最低層距地下水位的距離填埋場基底距地下水高水位的距離設計推薦值如下表所示。我國東部和東南沿海的

24、發達地區水網密布，地下水位較高。所以在這些地區選址，地下水位可允許距填埋基礎m以上。下墊粘土層厚度下墊粘土層的厚度直接影響工程土方量，從而影響工程造價。根據深圳安全填埋場工程建設經驗，填埋場的土建工程（包括基礎防滲工程）中，土方工程費用約占土建工程費用的2/3。粘土層厚度直接與土方工程關。基礎承重設計要求為了使基礎能夠均勻承重，下墊層的壓實相對密度不得低于90%，粘土下墊層的設計要求與粘土襯層的設計要求相同。對下墊層的特殊要求下墊層不能含有顆粒大于0.5cm直徑的顆粒物；粘土層不能出現脫水、裂開；為了杜絕下墊層植物生長，需均勻地施放化學除萎劑；如有予埋的管、渠、孔洞等，要嚴格按著粘土襯層要求施

25、工，并使HDPE與下墊層銜接好。（d）HDPE復合襯層的結構設計邊坡壓實粘土層厚度：邊坡的防滲要比底層防滲更困難，因為邊坡的施工壓實難度更大大；邊坡下墊層與其上的HDPE膜之間易產生滑動，使下層或上層膜受到破壞。所以，邊坡土層厚度通常大于底層的厚度，一般大10%；底層壓實粘土層厚度：一般取0.6-1.0m；排水層厚度：與排水層材料有關。如果使用砂或者礫石，其厚度通常30cm；排水層滲透系數值：為了提高排水層的排水效率，要提高排水材料的滲透率，降低毛細管張力。推薦使用清潔礫石，其透水系數可達1100cm/sec，而毛細上升高度較小。邊坡坡度：邊坡坡度的設計應考慮地形條件、土層條件、填埋場容量、施

26、工難易程度、工程造價等因素。邊坡越陡，工程量越小，但施工越難，而且下墊層與上層HDPE膜的摩擦張力越大，容易產生上下層之間的破損。邊坡坡度推薦值為1：3。我國深圳安全填埋場邊坡設計坡度為1：2.5。底部坡度：底部坡度的設計要滿足集水排水需要，同時也要考慮場地條件和施工難易條件。例如，當填埋單元較大時，底部坡度大將造成兩短高差增大，開挖深度增加，低點距地下水面距離減小，堆填廢物易滑動等問題；坡度太小又不利于滲濾液的集排。一般土建工程，2%排水坡度就可以滿足集水要求的。在特殊情況，也可以采用3%4%的坡度。（7）穿管和豎井的防滲設計填埋場HDPE膜防滲系統內，常有豎管、橫管或斜管穿出或穿入。在此情

27、況下，穿管與HDPE膜的接口必須防止滲漏。穿管與邊界連接有剛性防滲連接和彈性防滲連接兩種。在設計中應注意：（a）穿管與廢物接觸，可將管外用HDPE膜包裹，這樣可以便于與防滲層接處的密封連接；同時也減小管邊界與廢物的摩擦，減少穿管的受力；（b）穿管與邊界的剛性連接采用混凝土錨固塊做為連接基座，但混凝土錨固應建在連接管后，管及膜固定在混凝土中。（c）穿管與防滲膜邊界的彈性連接，必須注意管子不能直接焊在HDPE防滲膜上，以防膜的損壞。為了防止滲漏，填埋場中的有些豎井需要穿過排水層座于HDPE防滲膜之上，如滲濾液提升豎井、檢修豎井等。由于豎井直接座落在HDPE防滲膜之上，容易造成膜的破壞，因此，在井底

28、和HDPE膜之間必須設計有襯墊層。通常，豎井的底部專門設計一個被HDPE膜包裹的鋼板襯墊，混凝土支座位于鋼板襯墊上，其目的是既保護HDPE防滲膜，又增強了基礎的彈性，使接觸壓強變得平緩，基礎不易損壞。我國深圳安全填埋場就是這樣設計和施工的。5.6 城市垃圾衛生填埋場結構形式以下例舉美國城市生活垃圾填埋場幾種典型襯層結構設計。圖（a）的設計從下而上包括：(1)壓實粘土層，60cm；(2) 4080mm厚的柔性膜，如HDPE等；(3) 砂礫石層，30cm，其中安裝滲濾液搜集管道系統，用于搜集滲濾液；(4) 土工布，用于防止上伏土進入砂礫石層；(5) 防護土層，60cm，起防護和屏障作用；(6) 固

29、體廢物。圖b所示的結構從下而上包括：(1) 壓實粘土層，60cm；(1) 40mm厚柔性膜；(3)土工網格；(4) 土工布；(5) 防護土層，60cm；(6) 固體廢物。上述(3)和(4)共同作為排水層將滲濾液排向滲濾液搜集系統；由于土工網格排水層有堵塞的危險，因此設計中更傾向于使用砂礫石。土工網格的優點在于占用填埋場空間較小。圖c為雙層襯層系統，包含第一襯層系統和第二襯層系統。其中第一襯層系統用于搜集滲濾液；第二襯層系統起到滲漏保護作用。從下而上包括：(1) 壓實粘土層，1m；(2) 柔性膜；(3) 土工網格；(4) 土工布；(5) 壓實粘土層，1.560cm；(6) 柔性膜；(7) 土工網

30、格；(8) 土工布；(9) 防護土層，60cm；(10) 固體廢物。圖d所示的襯層結構與圖c類似，只是圖d中，砂礫石代替了圖c中的土工網格用作排水層來收集滲濾液。在雙襯層系統中，滲漏監測系統安裝在兩個襯層系統之間。圖e所示的設計亦為雙襯層系統，從下而上包括：(1) 壓實粘土層，30cm；(2) 砂層，15cm；(3) 壓實粘土層，60cm；(4) 柔性膜；(5) 砂層，60cm，滲濾液收集管道直接安裝在柔性膜之上；(6) 固體廢物。圖f所示的雙襯層系統，從下而上包括：(1) 壓實粘土層，60120cm；(2) 柔性膜；(3) 砂層，30cm；(4) 柔性膜；(5) 砂礫層，30cm，用于滲濾液

31、搜集，可以安裝滲濾液搜集管道；(6) 土工布；(7) 壓實粘土層，60cm；(8) 固體廢物。重慶長生橋垃圾填埋場深圳下坪垃圾填埋場開挖前開挖后滲濾液收集管鋪設防滲膜北京市垃圾填埋場-六里屯第六節 填埋場的表面密封6.1 概述填埋場表面密封指的是廢物填埋作業完成之后、在它的頂部鋪設的覆蓋層。表面密封系統也稱為最終覆蓋層系統或者簡稱為蓋層系統。固體廢物填埋場的最終覆蓋是填埋場運行的最后階段，同時也是最關鍵的階段。通過表面密封系統以減少雨水等地表水入滲進入廢物層中是減少或防止滲濾液產生量的關鍵。而且，表面密封系統還有導氣、綠化、填埋場土地利用等方面的功能。表面密封系統的功能可以概括為以下幾點： 減

32、少雨水和溶化雪水等滲入填埋場； 控制填埋場氣體從填埋場上部的釋放； 抑制病原菌的繁殖； 避免地表徑流水的污染，避免危險廢物的擴散； 避免危險廢物與人和動物的直接接觸； 提供一個可以進行景觀美化的表面； 便于填埋土地的再利用。6.2 表面密封系統結構設計（1）基本結構現代化填埋場的表面密封系統由多層組成，主要分為兩部分，第一部分是土地恢復層，即為表層；第二部分是密封工程系統，由保護層、排水層（可選）、防滲層（包括底土層）和排氣層組成，如圖所示。（2）表面密封系統設計考慮事項填埋場表面密封系統的設計應考慮：能夠經受氣候的極端變化，如冷-熱，濕-干，凍結-解凍等；能夠經受天然風化力如水和風等的侵蝕；

33、所需材料的可行性；車輛進出道路和人行道路的建設；在填埋場作業中，可能要使用完工后的填埋單元，如堆放覆蓋土或通過運輸車輛等，如果需要如此，蓋層的設計要使其具有這種能力；地表水排水系統系統的壽命；安裝氣體抽排井和收集管道系統；安裝滲濾液收排系統井孔和管道；地形設計需要；低滲透性，盡量減少填埋場氣體的釋放和降雨、地表水等的入滲；分期建設和封場后土地利用規劃的關系；可能需要滲濾液循環；有抵抗由于填埋場氣體釋放和廢物壓縮等原因造成的填埋場不均勻沉降的能力；有穩定性，具有抗塌陷，抗斷裂和邊坡失穩，抗滑動，抗蠕動的能力；土地恢復坡度的穩定性；抵抗由于地震而引起變形的能力；必須經得起由于填埋場氣體作用而造成的

34、對蓋層物質的改變；地表植被根系以及挖洞動物、蚯蚓、昆蟲等的破壞。填埋場表面密封系統可能要經受的生物、物理和化學作用如下表所示。（3）表面密封系統結構設計表面密封系統的表層是土地恢復層，主要使用可生長植物的腐植土以及其它土壤。表層的設計取決于填埋場封場后的土地利用規劃，通常要能生長植物。表層土壤層的厚度要保證植物根系不造成下部密封工程系統的破壞，此外，在結凍區，表層土壤層的厚度必須保證防滲層位于霜凍帶之下一層的最小厚度不應小于50cm。在設計時，表層土壤層應具有一定的傾斜度，一般為35%。在表層之上可能還要有地表排水工程設施等。在干旱區可以使用鵝卵石替代植被層，鵝卵石層的厚度為1030cm。蓋層

35、系統中的表層具有土地恢復功能，因此，填埋場蓋層設計應與建筑師和土地利用專家共同協商，保證地形規劃和填埋場需要相協調。保護層的功能是防止上部植物根系以及挖洞動物對下層的破壞，保護防滲層不受干燥收縮、凍結解凍等的破壞，防止排水層的堵塞等。一般使用天然土壤或者礫石等材料作為保護層。保護層和表層有時可以合并使用一種材料，取決于封場后的土地利用規劃。排水層的功能是排泄通過保護層入滲進來的地表水等，降低入滲水對下部防滲層的水壓力。密封系統中排水層并不是必須有的層，在有些情況下可以不設排水層。例如，當通過保護層入滲的水量（來自雨水、融化雪水、地表水、滲濾液回灌等）很小，對防滲層的滲透壓力很小等。（4）穩定與

36、沉降填埋場表面密封系統的穩定致關重要。對于坡度較陡的蓋層，還要注意降雨造成的較大地表徑流對蓋層的侵蝕破壞，封場后盡快種植保護性植物如草坪等或者鋪設蓋層排水管道系統。填埋場由于壓實和生物降解的原因通常都存在沉降問題。均勻沉降問題還不大，主要是不均勻沉降將產生一系列問題，例如由不均勻沉降造成的蓋層斷裂就可能在廢物相變邊界、填埋單元邊緣和填埋場邊界處出現。因此，填埋場設計者要根據填埋場地設計、廢物填埋情況等條件事先確定可能發生不均勻沉降的位置，在蓋層設計中就提出相應的防范措施。沉降溝封場地表沉降后地表沉降后地表封場地表陡坡范圍(a) 均勻坡度(b) 邊緣陡坡圖6-2-54 使用邊緣陡坡方法防止邊緣附

37、近的不均勻沉降第七節 環境監測與評價7.1監測目的與監測項目（1）監測目的對填埋場進行監測的基本目的是：檢查填埋場是否按設計要求正常運行；確保填埋場符合所有管理標準。（2）監測項目包括：填埋場內滲濾液水位、排水系統內的水位、填埋場滲濾液通過底部襯層或基礎的滲漏情況、場址周圍地下水水質、填埋場及其周圍土壤和大氣中的氣體濃度、滲濾液收集池中的滲濾液水位和水質、以及最終覆蓋的穩定性。7.2 填埋場監測（1）滲濾液水位監測封閉型填埋場內滲濾液的水位在靠近襯層頂角的地方最高，鄰近收集管溝處最低，且水位的高低隨時間變化。因此應該經常對填埋場內滲濾液水頭進行監測，以便確定填埋場是否按設計要求運行。對于自然衰

38、減型填埋場，其滲濾液水位則不一定要進行監測。用于監測滲濾液水位的監測井有兩種類型：水平式和垂直式，其典型設計分別見圖6-2-55和圖6-2-56。垂直式水位井可在廢物處置前、中或后期建造，如在廢物處置前或處置中建造，則必須定期予以加高，且在填埋過程中損壞的幾率很高，很難不受廢物移動或沉降的影響。水平式水位井可在廢物處置前一次建造，損壞的幾率小，廢物移動和沉降對其也無影響。通常在運轉的前三、四年內，每周對滲濾液水位進行一次監測，以后則可每月監測一次。（2）地下水排水系統中水位監測一般使用水平監測井來監測地下排水系統中的水位變化。這些監測井的設計與水平式滲濾液水位監測井相似。（3）滲漏液的監測填埋

39、場滲濾液是否發生滲漏，一般通過在襯層與含水層間的下包氣帶內設置數臺測滲器來進行監測。早期滲漏警報有利于及時發現問題，以便及時采取補救措施，減少補救行動的費用。因此，設置滲漏監測儀被視為填埋場設計的一個組成部分。測滲器的安裝位置及其數量取決于填埋場的設計。一般來說，測滲器應設置在填埋場的邊緣附近，以使傳輸管道長度最短。在自然衰減型填埋場中，測滲器能安裝在幾乎任何位置。但對封閉型的填埋場，一定要在可能產生最大和最小滲漏處放置測滲器。在填埋場底部襯層頂角處，滲濾液水位最高，預計將產生最大滲漏；而在滲濾液收集管溝底處，預計產生最小滲漏。（4）滲濾液貯水池的監測包括監測滲濾液貯水池水位和水質。應該逐日、

40、逐周、逐月監測貯水池的水位和提取液體積以確保貯水池不溢流。滲濾液水質在填埋場運行期和封場后25年內，至少應監測一次。滲濾液的特性監測對分析地下水是否被污染和調整地下水監測項目是必需的，對處理廠運行也很有幫助。有時，在將滲濾液排入到處理廠進水點之前，每天對滲濾液的BOD和體積進行監測。7.3 地下水監測通常采用設置地下水監測井，直接監測填埋場地下水是否受到污染。在監測網的設計、按裝和取樣時應該考慮問題包括：(a) 取樣點；(b) 所需最小取樣點數目；(c) 監測井設計和按裝；(d) 填埋前地下水質狀況；(e) 取樣頻率；(f) 樣品的收集與保存。（1）取樣點的坐標和數目影響監測井位置的主要因素有三：處置廢物特性，填埋場結構設計特性，和場址的水文地質特征。下圖是一個建在互層型蓄水層上的自然衰減型市政垃圾填埋場地下水監測網，在所有三個含水層中均采集背景水樣，監測點也很好地分散在每一含水層中。對封閉式的填埋場而言，污染帶外形將有所不同，因而其監測網也應作相應的調整。如果滲濾液存在較輕的不