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摘要：生活垃圾填埋场满容后必须进行封场，针对两种不同的封场最终覆盖系统的应用和比较，分析各自的优缺点。
关键词：填埋场封场；最终覆盖系统；粘土防渗；HDPE膜复合防渗
中图分类号： R124.3 文献标识码： A 文章编号：
生活垃圾填埋场在营运到满容时必须进行封场。《生活垃圾卫生填埋场封场技术规程（CJJ112-2007）》中规定：填埋场填埋作业至设计终场标高或不再受纳垃圾而停止使用时，必须实施封场工程。
封场的目的是为了防止裸露的垃圾场孽生蚊绳，传播疾病，散发臭气，污染大气环境，并防止填埋气体过度积累，引发火灾危害；减少渗沥液产生量，避免污染水环境及土壤环境；恢复填埋场区域的生态环境，美化环境，同时为土地的再利用做好准备。
若封场工程不完善，垃圾堆体将是一个巨大的二次污染源，填埋气体，垃圾渗沥液将对周围的生态环境造成严重的影响。若发生火灾，其后果不勘设想。故封场工程必须采取有效的工程措施，收集利用填埋气体，妥善处理垃圾渗沥液。
1 封场覆盖系统一般规定
《生活垃圾卫生填埋场封场技术规程（CJJ112-2007）》中规定了封场覆盖系统如下：
1.1 排气层
1）填埋场封场覆盖系统应设置排气层，施加于防渗层的气体压强不应大于0.75kPa。
2）排气层应采用粒径为25~50mm、导排性能好、抗腐蚀的粗粒多孔材料，渗透系数应大于1×10-2cm/s，厚度不应小于30cm。气体导排层宜用与导排性能等效的土工复合排水网。
1.2 防渗层
1）防渗层可由土工膜和压实黏性土或土工聚合黏土衬垫(GCL)组成复合防渗层，也可单独使用压实黏性土层。
2）复合防渗层的压实黏性土层厚度应为20~30cm，渗透系数应小于1×10-5cm/s。单独使用压实黏性土作为防渗层，厚度应大于30cm，渗透系数应小于1×10-7cm/s。
3）土工膜选择厚度不应小于1mm的高密度聚乙烯(HDPE)或线性低密度聚乙烯土工膜(LLDPE)，渗透系数应小于1×10-7cm/s。土工膜上下表面应设置土工布。
4）土工聚合黏土衬垫(GCL)厚度应大于5mm，渗透系数应小于1×10-7cm/s。
1.3排水层
顶坡应采用粗粒或土工排水材料，边坡应采用土工复合排水网，粗粒材料厚度不应小于30cm，渗透系数应大于1×10-2m/s。材料应有足够的导水性能，保证施加于下层衬垫的水头小于排水层厚度。排水层应与填埋库区四周的排水沟相连。
1.4植被层
应由营养植被层和覆盖支持土层组成。营养植被层的土质材料应利于植被生长，厚度应大于15cm。 营养植被层应压实。覆盖支持土层由压实土层构成，渗透系数应大于1×10-4cm/s，厚度应大于450cm。
2某地填埋场工程实例
2.1 概述
某填埋场一期填埋区已经满容，运营方着手对一期填埋区进行封场处理。根据上述规定主防渗层可以选用压实粘土层，所以该填埋场封场时主防渗层就采用了500mm厚压实改性粘土层。
图1粘土防渗的封场覆盖系统示意图
如果单独使用粘土层作为主防渗层，粘土的要求非常高，粘土的防渗系数应该小于1×10-7cm/s。在该填埋场场区地质勘察报告显示，场区内34个土质取样点的土质防渗系数分别在6.54×10-3～6.25×10-7cm/s之间，都未能达到规范所要求的最高值。为此，如果单独使用压实粘土作为防渗层进行封场，将需要向外大量采购符合质量指标的粘土。
目前该填埋场联系到在当地一个粘土供应场可以长期、稳定地提供合符质量指标的粘土，但购买价格也较高。
在对该填埋场一期填埋区进行封场的施工过程中，发现仅使用粘土作为主防渗层的优缺点非常明显。
采用改性粘土层作为主防渗层，成本低（从该填埋场的实际情况来看，场内没有合适的粘土可提供，外购符合质量指标的粘土就会增加成本），施工难度小，有成熟的规范和使用经验，被石子穿透的可能性小，也不容易被植被层的根系刺穿。但其渗透系数偏大，需要的土方量多，施工量随粘土厚度增加而增加，施工速度慢，施工压实度难以一致完成。容易因为干燥、冻融收缩产生裂缝，影响防渗功能；另外抗拉性能也差。
2.2方案改进
鉴于选取改性粘土作为主防渗层出现上述的问题，营运方认为主防渗层宜选用HDPE土工膜。在国外现代化得卫生填埋场封场工程中，土工膜已经得到广泛的使用。土工膜的优点是防渗性能好，具有良好的流体（气体和液体）阻隔性能，渗透系数远远小于粘土，而且施工工程量小，抗拉性能优于改性粘土，对土体不均匀沉降敏感性小于粘土；为了克服土工膜容易被尖锐的石子刺穿，本身存在老化的问题，焊接处容易出现缺口，抗剪切性能差，膜下保护层和膜上保护层通常都配套地出现在土工膜的防渗设计中。
该填埋场可选用如下方案作为终场封顶覆盖系统。
图2HDPE膜复合防渗的封场覆盖系统示意图
● 表面复植面；
● 膜上保护层：300mm压实土；
● 排水层：三维复合排水网,具有三层特殊结构，有良好的“反滤—排水—透气—保护”综合性能；
● 主防渗层：防渗层采用1mm 单糙面HDPE土工膜；
● 膜下保护层：600g/m2土工布；
● 覆土层：300mm厚压实土；
2.3方案比较
1）两种防渗系统主要指标对比如下表：
表1 两种防渗系统主要指标
2）两种防渗系统的经济技术指標对比如下表：
表2两种防渗系统的经济技术指标（单位：元/m2）
2.3 综述
综合上述，采用“HDPE膜复合防渗”封场较优，价格上比较有优势，而且HDPE膜在防止地表水下渗产生渗滤液，防止填埋气外泄等方面所具有的优势，因此选用“HDPE膜复合防渗”封场比原封场方案具有更高的选用价值。在国内，有不少生活垃圾填埋场其终场封顶所采用的技术就是“HDPE膜+三维土工复合排水网”，并得到良好的环境和营运效果。
3结论
从上面的各项技术指标及经济指标来看，使用“改性粘土”封场方案比“HDPE膜复合防渗”封场方案略贵，这是由于该场内没有适合的粘土可用，粘土需从外购入，故价格较贵。如果场内有合适粘土，则总体价格可降下来。不过，总体来说，两种方案价格相差不大，使用“HDPE膜复合防渗”封场具有良好的防渗性能，对流体（气体和液体）的阻隔性较好，渗透系数也小于粘土，抗拉性能强；并且全国若干填埋场使用“HDPE膜复合防渗”进行封场，得到不错的封场效果，对环境保护，减少污染起到很大作用。
参考文献
[1] 谢文刚. 《生活垃圾卫生填埋技术规范》国标编制研究[D]. 华中科技大学 2009
[2] 杨先国. 城市社区环境卫生治理研究[D]. 南昌大学 2012
[3] 靳红强. 城市生活垃圾卫生填埋场设计原理与设计方案研究[D]. 长安大学 2010
[4] 钟恺琳. 垃圾治理的“广州范本”[J]. 房地产导刊. 2012(11)
关键词：填埋场封场；最终覆盖系统；粘土防渗；HDPE膜复合防渗
中图分类号： R124.3 文献标识码： A 文章编号：
生活垃圾填埋场在营运到满容时必须进行封场。《生活垃圾卫生填埋场封场技术规程（CJJ112-2007）》中规定：填埋场填埋作业至设计终场标高或不再受纳垃圾而停止使用时，必须实施封场工程。
封场的目的是为了防止裸露的垃圾场孽生蚊绳，传播疾病，散发臭气，污染大气环境，并防止填埋气体过度积累，引发火灾危害；减少渗沥液产生量，避免污染水环境及土壤环境；恢复填埋场区域的生态环境，美化环境，同时为土地的再利用做好准备。
若封场工程不完善，垃圾堆体将是一个巨大的二次污染源，填埋气体，垃圾渗沥液将对周围的生态环境造成严重的影响。若发生火灾，其后果不勘设想。故封场工程必须采取有效的工程措施，收集利用填埋气体，妥善处理垃圾渗沥液。
1 封场覆盖系统一般规定
《生活垃圾卫生填埋场封场技术规程（CJJ112-2007）》中规定了封场覆盖系统如下：
1.1 排气层
1）填埋场封场覆盖系统应设置排气层，施加于防渗层的气体压强不应大于0.75kPa。
2）排气层应采用粒径为25~50mm、导排性能好、抗腐蚀的粗粒多孔材料，渗透系数应大于1×10-2cm/s，厚度不应小于30cm。气体导排层宜用与导排性能等效的土工复合排水网。
1.2 防渗层
1）防渗层可由土工膜和压实黏性土或土工聚合黏土衬垫(GCL)组成复合防渗层，也可单独使用压实黏性土层。
2）复合防渗层的压实黏性土层厚度应为20~30cm，渗透系数应小于1×10-5cm/s。单独使用压实黏性土作为防渗层，厚度应大于30cm，渗透系数应小于1×10-7cm/s。
3）土工膜选择厚度不应小于1mm的高密度聚乙烯(HDPE)或线性低密度聚乙烯土工膜(LLDPE)，渗透系数应小于1×10-7cm/s。土工膜上下表面应设置土工布。
4）土工聚合黏土衬垫(GCL)厚度应大于5mm，渗透系数应小于1×10-7cm/s。
1.3排水层
顶坡应采用粗粒或土工排水材料，边坡应采用土工复合排水网，粗粒材料厚度不应小于30cm，渗透系数应大于1×10-2m/s。材料应有足够的导水性能，保证施加于下层衬垫的水头小于排水层厚度。排水层应与填埋库区四周的排水沟相连。
1.4植被层
应由营养植被层和覆盖支持土层组成。营养植被层的土质材料应利于植被生长，厚度应大于15cm。 营养植被层应压实。覆盖支持土层由压实土层构成，渗透系数应大于1×10-4cm/s，厚度应大于450cm。
2某地填埋场工程实例
2.1 概述
某填埋场一期填埋区已经满容，运营方着手对一期填埋区进行封场处理。根据上述规定主防渗层可以选用压实粘土层，所以该填埋场封场时主防渗层就采用了500mm厚压实改性粘土层。
图1粘土防渗的封场覆盖系统示意图
如果单独使用粘土层作为主防渗层，粘土的要求非常高，粘土的防渗系数应该小于1×10-7cm/s。在该填埋场场区地质勘察报告显示，场区内34个土质取样点的土质防渗系数分别在6.54×10-3～6.25×10-7cm/s之间，都未能达到规范所要求的最高值。为此，如果单独使用压实粘土作为防渗层进行封场，将需要向外大量采购符合质量指标的粘土。
目前该填埋场联系到在当地一个粘土供应场可以长期、稳定地提供合符质量指标的粘土，但购买价格也较高。
在对该填埋场一期填埋区进行封场的施工过程中，发现仅使用粘土作为主防渗层的优缺点非常明显。
采用改性粘土层作为主防渗层，成本低（从该填埋场的实际情况来看，场内没有合适的粘土可提供，外购符合质量指标的粘土就会增加成本），施工难度小，有成熟的规范和使用经验，被石子穿透的可能性小，也不容易被植被层的根系刺穿。但其渗透系数偏大，需要的土方量多，施工量随粘土厚度增加而增加，施工速度慢，施工压实度难以一致完成。容易因为干燥、冻融收缩产生裂缝，影响防渗功能；另外抗拉性能也差。
2.2方案改进
鉴于选取改性粘土作为主防渗层出现上述的问题，营运方认为主防渗层宜选用HDPE土工膜。在国外现代化得卫生填埋场封场工程中，土工膜已经得到广泛的使用。土工膜的优点是防渗性能好，具有良好的流体（气体和液体）阻隔性能，渗透系数远远小于粘土，而且施工工程量小，抗拉性能优于改性粘土，对土体不均匀沉降敏感性小于粘土；为了克服土工膜容易被尖锐的石子刺穿，本身存在老化的问题，焊接处容易出现缺口，抗剪切性能差，膜下保护层和膜上保护层通常都配套地出现在土工膜的防渗设计中。
该填埋场可选用如下方案作为终场封顶覆盖系统。
图2HDPE膜复合防渗的封场覆盖系统示意图
● 表面复植面；
● 膜上保护层：300mm压实土；
● 排水层：三维复合排水网,具有三层特殊结构，有良好的“反滤—排水—透气—保护”综合性能；
● 主防渗层：防渗层采用1mm 单糙面HDPE土工膜；
● 膜下保护层：600g/m2土工布；
● 覆土层：300mm厚压实土；
2.3方案比较
1）两种防渗系统主要指标对比如下表：
表1 两种防渗系统主要指标
2）两种防渗系统的经济技术指標对比如下表：
表2两种防渗系统的经济技术指标（单位：元/m2）
2.3 综述
综合上述，采用“HDPE膜复合防渗”封场较优，价格上比较有优势，而且HDPE膜在防止地表水下渗产生渗滤液，防止填埋气外泄等方面所具有的优势，因此选用“HDPE膜复合防渗”封场比原封场方案具有更高的选用价值。在国内，有不少生活垃圾填埋场其终场封顶所采用的技术就是“HDPE膜+三维土工复合排水网”，并得到良好的环境和营运效果。
3结论
从上面的各项技术指标及经济指标来看，使用“改性粘土”封场方案比“HDPE膜复合防渗”封场方案略贵，这是由于该场内没有适合的粘土可用，粘土需从外购入，故价格较贵。如果场内有合适粘土，则总体价格可降下来。不过，总体来说，两种方案价格相差不大，使用“HDPE膜复合防渗”封场具有良好的防渗性能，对流体（气体和液体）的阻隔性较好，渗透系数也小于粘土，抗拉性能强；并且全国若干填埋场使用“HDPE膜复合防渗”进行封场，得到不错的封场效果，对环境保护，减少污染起到很大作用。
参考文献
[1] 谢文刚. 《生活垃圾卫生填埋技术规范》国标编制研究[D]. 华中科技大学 2009
[2] 杨先国. 城市社区环境卫生治理研究[D]. 南昌大学 2012
[3] 靳红强. 城市生活垃圾卫生填埋场设计原理与设计方案研究[D]. 长安大学 2010
[4] 钟恺琳. 垃圾治理的“广州范本”[J]. 房地产导刊. 2012(11)