卫生填土法事例

随着我国社会经济的发展，城市人口的增加以及人民生活水平的提高，城市生活垃圾的产量也迅速地增加，同时，随着城市化进程的加快，不断的修建和拆除建筑物产生的建筑垃圾也不容忽视。当城市生活垃圾与建筑垃圾混合堆放填埋时，就产生了一种特殊的填埋场—杂填土垃圾填埋场。由于土地资源日益减少，所以许多新的建筑物需要建筑在这类填埋场上。但杂填土垃圾填埋场自身具有一定的沉降量，不能直接作为建筑地基使用，因此，对杂填土垃圾填埋场的沉降进行研究是十分必要的。本文采用理论分析和数学处理相结合的方法，结合北京南站垃圾填埋场二次利用工程的实际，在广泛阅读国内外文献资料的基础上，对杂填土垃圾填埋场沉降进行研究。本文首先分析杂填土垃圾填埋场的沉降机理。从力学与热力学两方面阐述杂填土垃圾填埋场的沉降机理，根据沉降机理的不同，将杂填土垃圾填埋场沉降分为有机质降解沉降和压缩沉降进行研究。在有机质降解沉降方面:从有机质沉降机理出发，将有机质降解沉降划分为:废物固体部分丧失导致组元体积减少而引起的沉降和因固体骨架降解作用软化破坏而导致其结构重新调整引起的沉降，分别建立了两部分沉降数学模型;在压缩沉降方面:用粘弹性理论建立了符合杂填土的本构模型，并结合填埋场“有限应变”的特点，建立了压缩沉降模型。研究结果表明:杂填土中影响有机质降解沉降量的因素有生活垃圾的含水率、孔隙度、有机物相对密度、无机物相对密度、降解系数等;而压缩沉降，则是杂填土干重度、含水率、E₁、E₂、η等的函数（E₁、E₂、η为蠕变参数）。应用建立的模型对北京南站垃圾填埋场沉降进行了预测，结果符合填埋场沉降趋势。 2100433B

卫生填土法壕沟法

在水平地形地区，壕沟法常被采用，在地面挖掘壕沟，沟深6～10呎，沟宽12～36呎，视地面情形而定，惟地下水位必较沟底低3～4呎。操作时将垃圾倒入壕沟内压实，然后利用挖掘壕沟挖起的土壤作覆盖的土壤。壕沟之挖掘可在操作前挖好或一面操作一面挖沟。

卫生填土法区域斜坑法

本法适用於中等坡度之地区，挖出之土壤用作覆盖垃圾及制造斜坡垃圾堆积之高度以使它达到原来的地平线高度。

卫生填土法区域填土法

低洼地区，海埔新生地，沼泽，不用采石地，山谷都适用本法，将垃圾倒弃於上述地区，自外地运来覆盖土覆盖垃圾。

凡采用填土法处理垃圾必须达到下列要求，填土处斜坡以30°为度，每日覆土的厚度为6吋，垃圾之深度以不超8呎为度，最后一层的覆土至少需2呎以上。

卫生填土法可适用於各种成分之垃圾，同时可消除低洼地区使在雨季时不会积水，使填土后的地区做为建筑用地（但不适建高楼大厦，因可能发生沉陷现象），或公园用地等，但它需要较大面积，可能增加垃圾运送距离，污染地下水等。

城市生活垃圾卫生填埋场中，填土层对垃圾淋滤液的渗透阻滞和净化作用具有重要意义。对成都万兴固体废弃物处置场填土料的压实性、渗透性及其相互关系，在大量试验的基础上作了深入探讨并导出关系式。填土层对垃圾淋滤液中污染物的衰减净化，是各种因素综合作用的结果。以工程地质为基础，研究生活垃圾淋滤液中常见离子净化规律和机理，认为土层结构的不同，对淋滤液的净化有一定影响，而这种影响因离子的不同而有不同程度的表现：二价离子交换吸附，引起渗透系数在0.5～1.0个数量级范围内变化；离子的负吸附，表明土层吸附的可逆性；而典型的一价离子NH ⁴和Cl^－的净化规律，可用指数函数表征；有机物的衰减与土的有机碳的含量有关。这些研究成果，为全面研究填埋体结构的合理化设计提供了重要依据。

卫生填土法是将垃圾倒弃在低洼地区，利用压实的工程技术使垃圾的面积及体积减低到最少量，同时在操作时及每天收工之前用土将垃圾覆盖，使垃圾的处分不会妨害公共卫生及产生可厌的情形。垃圾泛指被丢弃的东西。如果让其自行腐烂，不仅会产生大量有毒物质，有害人体健康，还会造成严重的环境污染。如果在露天焚烧，则会造成严重的火灾隐患，危及附近居民、建筑物、土地和森林的安全。加拿大采取了一系列措施进行垃圾处理和回收利用。目前，许多城市都使用一种新改进的垃圾处理方法卫生填土法。首先在地面或地沟铺上一薄层垃圾，用机动车压轧，然后再铺压上一层净土。依次类推，铺成一层层由垃圾、净土交错的地面。久而久之，随着城市扩建，在填平的地沟或堆成的土墩上建起房屋、工业区以及漂亮的公园。炉内焚烧是最常见的另一种垃圾处理方法。有些焚烧炉一天能处理200多卡车垃圾。还有些焚烧炉装有热水设备，利用燃烧垃圾所产生的热量供应热水或蒸汽。近几年在某些省还掀起群众性的垃圾回收运动，如1988年安大略省就有100多万户家庭参加这一活动。专家认为50%的垃圾可以回收利用。

填土系指由人类活动而堆积的土。填土根据其物质组成和堆填方式分为素填土、杂填土和冲填土、压实填土四类。

填土填土压法

（一）碾压法：碾压法是利用机械滚轮的压力压实土壤，使之达到所需的密实度。碾压机械有平碾及羊足碾等。

（二）夯实法：夯实法是利用夯锤自由下落的冲击力来夯实土壤，土体孔隙被压缩，土粒排列得更加紧密。人工夯实所用的工具有木夯、石夯等

（三）振动压实法：振动压实法是将振动压实机放在土层表面，在压实机振动作用下，土颗粒发生相对位移而达到紧密状态。振动碾是一种震动和碾压同时作用的高效能压实机械，比一般平碾提高功效1~2倍，可节省动力30%

填土素填土

由碎石土、砂土、粉土和粘性土等一种或几种材料组成的填土，其中不含杂质或含杂质很少。按主要组成物质分为：碎石素填土，砂性素填土，粉性素填土，粘性素填土。

填土杂填土

含有大量建筑垃圾，工业废料或生活垃圾等杂物的填土。按其组成物质成分和特征分为：

（1）建筑垃圾土：

主要为碎砖、瓦砾、朽木等建筑垃圾夹土组成，有机物含量较少。

（2）工业废料土：由现代工业生产的废渣、废料堆积而成，如矿渣、煤渣、电石渣等以及其它工业废料夹少量土类组成。

（3）生活垃圾土：填土中由大量居民生活中抛弃的废物，诸如炉灰、布片、菜皮、陶瓷片等杂物夹土类组成，一般含有机质和未分解的腐殖质较多。

填土冲填土

是人为的用水力冲填方式而沉积的土。多用于沿海滩涂开发及河漫滩造地。西北地区常见的水坠坝（也称冲填坝）即是冲填土堆筑的坝。冲填土形成的地基可视为天然地基的一种，它的工程性质主要取决于冲填土的性质。

一般来说，填土具有不均匀性、湿陷性、自重压密性及低强度、高压缩性。

素填土的工程性质

素填土的工程性质取决于它的均匀性和密实度。在堆填过程中，未经人工压实者，一般密实度较差、但在积时间较长，由于土的自重压密作用，也能达到一定密实度。如堆积时间超过10 年的黏性素填土，超过5 年的砂性素填土，均具有一定的密实度和强度，可以作为一般建筑物的天然地基。

杂填土的工程性质

1.性质不均，厚度和密度变化大

由于杂填土的堆积条件、堆积时间，特别是物质来源和组成成分的复杂和差异，造成杂填土的性质很不匀匀，密度变化大，分布范围和厚度的变化均缺乏规律性，带有极大的人为随意性，往往在很小范围内，变化很大。当杂填土的堆积时间愈长，物质组成愈均匀，颗粒愈粗，有机物含量愈少，则作为天然地基的可能性愈大。

2. 变形大，并有湿陷性

就其变形特性而言，杂填土往往是一种欠压密土，一般具有较高的压缩性。对部分新的杂填土，除正常荷载作用下的沉降外，还存在自重压力下沉降及湿陷变形的特点；对生活垃圾土还存在因进一步分解腐殖质而引起的变形。在干旱和半干旱地区，干或稍湿的杂填土，往往具有湿陷性。堆积时间短、结构疏松，这是杂填土浸水湿陷和变形大的主要原因。

3. 压缩性大，强度低

杂填土的物质成分异常复杂，不同物质成分，直接影响土的工程性质。当建筑垃圾土的组成物以砖块为主时，则优于以瓦片为主的土。建筑垃圾土和工业废料土，在一般情况下优于生活垃圾土。因生活垃圾土物质成分杂乱，含大量有机质和未分解的腐殖质，具有很大的压缩性和很低的强度。即使堆积时间较长，仍较松软。

4. 孔隙大且渗透性不均匀

杂填土由于其组成物质的复杂多样性，造成杂填土中孔隙大并且其渗透性不均匀，因此在地下水位较低的地区，地下水位以上的杂填土中经常存在鸡窝状上层滞水。

冲填土的工程性质

1.不均匀性

冲填土的颗粒组成随泥砂的来源而变化，有砂粒也有黏土粒和粉土粒。在吹泥的出口处，沉积的土粒较粗，甚至有石块，顺着出口向外围则逐渐变细。在冲填过程中由于泥砂来源的变化，造成冲填土在纵横方向上的不均匀性，故土层多呈透镜体状或薄层状出现。当有计划有目的地预先采取一些措施后而冲填的土，则土层的均匀性较好，类似于冲积地层。

2. 透水性能弱、排水固结差

冲填土的含水量大，一般大于液限，呈软塑或流塑状态。当黏粒含量多时，水分不易排出，土体形成初期呈流塑状态，后来虽土层表面经蒸发干缩龟裂，但下面土层由于水分不易排出仍处于流塑状态，稍加触动即发生触变现象。因此冲填土多属未完成自重固结的高压缩性的软土。土的结构需要有一定时间进行再组合，土的有效应力要在排水固结条件下才能提高。

土的排水固结条件，也决定于原地面的形态，如原地面高低不平或局部低洼，冲填后土内水分排不出去，设时间仍处于饱和状态；如冲填于易排水的地段或采取了排水措施时，则固结进程加快。