垃圾填埋场垃圾坝的稳定性分析计算

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1.设计依据

垃圾卫生填埋场在国内起步较晚，但近几年发展较快，目前垃圾坝设计主要依据《生活垃圾卫生填埋技术规范》及《生活垃圾卫生填埋场岩土工程技术规范》，同时参考现行水工行业结构设计等规范，如《碾压式土石坝设计规范》、《水工挡土墙设计规范》等。

2.设计标准

垃圾坝设计标准

由于下游存在生产设备及生活管理区，垃圾坝失事将对生产设备和生活管理区带来严重损失，因此垃圾坝体建筑级别为I级。（安全系数取值来自于《生活垃圾卫生填埋技术规范》）

3.垃圾土参数选取

容重：

该公式来自于《生活垃圾卫生填埋场岩土工程技术规范》，天然容重取13.9 kN/m3，饱和容重取15kN/m3。

本工程坝前垃圾埋深约为12m，根据填埋工艺要求，垃圾土压实程度为中等，工程内摩擦角及粘聚力取较低值。

垃圾土参数取值

4.土工材料界面强度取值

土工材料界面强度指标φ、c根据《生活垃圾卫生填埋场岩土工程技术规范》取值。稳定分析时，复合衬垫系统中土工材料强度指标取值宜符合下列要求：库区基底坡度大于10°区域采用残余强度指标，库区基底坡度小于10°区域采用其峰值强度指标。本填埋场土工材料界面为粗糙土工膜/GCL，故库区基底坡度大于10°区域取界面强度指标为：天然工况：内摩擦角φ取9°，黏聚力c取0kPa；饱和工况：内摩擦角φ取8°，黏聚力c取0kPa；库区基底坡度小于10°区域取界面强度指标为：天然工况：内摩擦角φ取22°，黏聚力c取0kPa；饱和工况：内摩擦角φ取21°，黏聚力c取0kPa。

5.垃圾坝设计及验算

垃圾坝尺寸图

垃圾坝的主要作用在于维持垃圾堆体的稳定，因此垃圾土压力是垃圾坝最主要的荷载。目前一般采用传递系数法分析垃圾堆体边坡稳定性，如垃圾堆体满足自身稳定要求，则选取主动土压力作为垃圾坝计算外荷载；如垃圾堆体不满足自身稳定要求，则需比较剩余下滑力与主动土压力之间的大小，如剩余下滑力小于主动土压力，则选取主动土压力作为垃圾坝计算外荷载，反之则选取剩余下滑力作为垃圾坝计算外荷载。本案例采用主动土压力验算坝体的倾覆、滑移稳定性。

GEO5对垃圾坝进行计算，分为三个工况，工况1为天然工况，工况2地震工况，工矿3为暴雨工况。

6.垃圾堆体边坡稳定性计算

本项目填埋场堆体的变形破坏主要是沿土工材料界面的滑动破坏，因此计算时按图示折线滑面计算垃圾堆体边坡的稳定性。

GEO5边坡稳定性分三个工况进行验算，工况1为天然工况，设计安全系数取1.35；工况2为地震工况，设计安全系数取1.15；工况3为暴雨工况，设计安全系数取1.3。

注：本案例源文件在附件中。