锦州市南山垃圾填埋场场地工程地质条件分析

摘要：通过对南山垃圾填埋场的初步勘察，基本查明了垃圾填埋场场地各岩土层各岩土层的时代、成因、岩性与分布、埋深、厚度等特征；查明了垃圾堆体及下部地基的岩土物理力学性质（主要是C、φ值）；对整个场区的整体稳定性及建筑适宜性做出了評价；主要确定地基土污染深度即污染到哪层土，基本判定污染线；对老垃圾周边的现状挡土墙进行安全稳定评价。

关键词：垃圾填埋场；工程地质；岩土层；滑坡；挡土墙

1.引言

锦州市南山垃圾填埋场周边800m之内没有居民，总占地面积38×104m2，其中：新垃圾处理占地10×104m2，旧垃圾处理占地15×104m2，另有山坡地13×104m2。锦州市南山垃圾填埋场自2005年11月进行试运营，截止目前已经运行13年，目前垃圾填埋场容量已满，已经进入封场阶段。

2.地层岩性及结构特征

根据锦州南山垃圾填埋场初步勘察成果，揭示地层以新近堆积的杂填土（Qml）、第四系全新统含砾粉质粘土（Q4el）和太古代花岗片麻岩（Ard）为主，其中杂填土主要由人工填土和生活垃圾组成。

①杂填土：灰褐色，黑褐色，黑色，灰黑色，干-稍湿，松散，主要由人工填土与生活垃圾组成。有强烈难闻气味，垃圾主要由塑料袋、编织袋及生活废弃物组成。该层在填埋区广泛分布，勘察期间各个钻孔均有揭露。层厚1.40～9.00m，层底埋深1.40～9.00m。

②含砾粉质粘土：黄褐色，红褐色，可塑，切面较粗糙，干强度、韧性中等，无摇振反应，含砾石约25%，砾径3～5mm。该层分布不均，仅在ZK1号、ZK16号两个钻孔有揭露。层厚2.70～6.90m，层底埋深8.60～9.90m。

③1全风化花岗片麻岩：黄色、黄褐色、灰褐色，原岩已全部风化，结构构造不清，岩芯呈土柱状，砂土状，手掰易碎。该层在填埋区广泛分布，勘察期间各个钻孔均有揭露。层厚0.60～4.70m，层底埋深2.00～14.00m。

③2强风化花岗片麻岩：灰褐色，灰色，灰绿色，粗粒结构，片麻状构造，岩芯呈碎块状，短柱状，节理裂隙较发育，锤击易碎。属软岩，岩体破碎，基本质量等级Ⅴ级。该层在填埋区广泛分布，勘察期间各个钻孔均有揭露。层厚2.10～27.10m，层底埋深9.60～33.60m。

③3中风化花岗片麻岩：灰色，灰绿色，粗粒结构，片麻状构造，岩芯呈柱状，一般柱长10-20cm，最大柱长60cm，节理裂隙发育。属较硬岩，岩体较破碎，基本质量等级Ⅳ级。该层在填埋区广泛分布，勘察期间各个钻孔均有揭露，层厚11.40～30.80m，层底埋深40.00～50.00m。

3.工程地质条件分析与评价

3.1垃圾堆体及下部地基的岩土物理力学参数

现有垃圾堆体垂向上基本按照分层填埋，但平面上分区并不明显，各钻孔揭露的剖面仅是钻孔之间填埋成分与分布的趋势分析，实际的填埋是无序的、无明显规律的。

垃圾堆体存在多期回填的不确定性及成份的混杂性，难以现场取得良好的原状样品进行室内试验，其物理力学性质离散性大。故本次勘察根据垃圾堆体上的钻探资料，采用工程类比和反演分析，综合现状分层结果按照埋深和含水率、有机质含量综合提出场地内杂填土的参数。由于垃圾堆体的成份复杂，包括水文、气象、季节、降水等影响其物理力学性质的因素众多，本次依据《工程地质手册》（第五版）、《生活垃圾卫生填埋场岩土工程技术规范》（CJJ176-2012）、考虑分层填埋土层的影响，综合提出经验值。

3.2填埋区垃圾堆体工程分析

在本次勘察实地调查中发现1处堆体滑坡形迹，坡顶已出现多处裂缝，位于垃圾填埋区西侧。滑坡地质灾害的诱发因素主要包括自然因素和人为因素。自然因素包括地震、降水、融雪、融冰、地下水位上升及新构造运动等。人为因素包括开挖扰动、加载和抽排水。该滑坡灾害隐患属于强发育，规模为中型，目前堆体滑坡存在险情尚未致灾，但存在潜在威胁，危害程度中等。

此次分别对两条剖面：剖面Ⅰ—Ⅰ′和剖面Ⅱ—Ⅱ′进行堆体边坡稳定性计算分析。

剖面Ⅰ—Ⅰ′：位于垃圾堆体西南部，坡顶标高68m，坡底标高41m，坡度60°，长约500m，滑坡体积约1.5×105m3，为中型滑坡。坡顶为垃圾堆体一级平台，坡体岩性为杂填土和垃圾回填组成。

剖面Ⅱ—Ⅱ′：位于垃圾堆体东南侧，坡顶标高73m，坡顶标高47m，坡度65°，长约150m，滑坡体积约2.2×104m3，为小型滑坡。坡顶为垃圾堆体一级平台，坡体岩性为杂填土和垃圾回填组成。

稳定性验算边坡位置场地东侧。实际核算中利用理正岩土6.5软件边坡稳定分析模块，采用《碾压式土石坝设计规范》（SL274-2001）的圆弧滑动法，通过试算和模拟边坡稳定系数反演堆体参数的合理性，预测了边坡的稳定性。见表2与表3的依据及结果。

4结论及建议

垃圾堆体边坡现状条件下处于稳定～欠稳定状态，南侧、西侧边坡稳定性较差，在遭受暴雨或人为扰动的情况下有诱发滑坡地质灾害的可能；垃圾堆体周边挡土抗滑移、抗倾覆稳定性及地基稳定性均能够达到边坡安全稳定要求。但鉴于现在挡土墙使用时间较长，部分坝体表面已经遭受破坏，应在破坏位置进行修补工作。

建议对垃圾堆体进行整形，整形处理宜采用斜面分层阶梯式收坡法。分层高度不大于5.0m，台阶宽度不宜小于2.0m，层间边坡坡度不宜大于1：3。综合考虑设置坡面排水系统，梯角宜采取护角措施；

参考文献：

[1]辽宁省地质矿产局.辽宁省区域地质志[M].北京：地质出版社，1989年。

[2]辽宁省地质矿产局.《工程地质手册》（第五版）[M].北京：中国建筑工业出版社，2018年。

[3]宋超、赵军.《锦州市南山垃圾填埋场封场项目岩土工程勘察报告》（初勘）[R].锦州：辽宁工程勘察设计院，2018年。

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