深圳市水径余泥渣土受纳场设计研究_广州市余泥渣土受纳场

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深圳水径余泥渣土受纳场设计研究

蔡永红

（深圳市西伦土木结构有限公司）

摘 要：随着城市化的大力发展，改造城中村、拆除违章建筑、进行旧村镇综合整治等项目是近年来各地的重点建设项目，随之也产生了大量的建筑垃圾。要做到拆必清，清必纳，建设余泥渣土受纳场则是城市化进程中不可缺少的组成环节。本文针对余泥渣土受纳场设计方面采用的设计思路和安全环保的理念进行分析探讨，希望能为今后类似的工作提供可借鉴的经验。

关键词：余泥渣土受纳场；总体布局；边坡稳定性研究；绿化环保；深圳市

0 前言

随着社会经济迅猛发展和城市化建设，房地产热“久烧不退”，大批的违法违规建筑“出水”。为了建设国际化大都市，深圳开展了改造城中村、拆除违章建筑、进行旧村镇综合整治等项目，随之也产生了大量的建筑垃圾。对这些建筑垃圾如果不及时清运到建好的受纳场，并进行科学有序的处臵，就会产生乱倒余泥渣土、污染城市环境和卫生，破坏自然生态并占用已日益贫乏的土地资源。因此，要做到拆必清，清必纳，建设余泥渣土受纳场则是深圳市改造城中村工作中不可缺少的组成环节。项目场址的选择

建设余泥渣土受纳场，场址的选择是第一步。选址的合理性对于降低工程造价、顺利施工及运行以及控制二次污染影响重大。

场址选择的几个决定性因素，主要是城市总体规划、填埋容量（库容）、自然地理地质条件、场址的内外部交通条件以及社会和法律要求等几个方面来比较，选择一个服从城市总体规划、投资小而填埋量大、建设条件好、运行费用低、环境和社会效益好的选址作为最后的场址。

通过多处地点选择比较，位于深圳市龙岗区布吉镇水径村废弃的新鸿利、华丽采石场成为了新的服务于深圳罗湖区、福田区、南山区和龙岗区的主要建筑垃圾受纳场，称为水径余泥渣土受纳场。

拟新建的水径余泥渣土受纳场位于布吉镇西面，吉华路以东约500m，水官高速在场址东侧经过，由于水径余泥渣土受纳场南侧已同时选址规划建造一处粪渣无害化处理厂和一处卫生处理厂，因此已提前开工建设了一段连接水官高速和三厂的进场道路，交通十分方便。

受纳场用地范围面积达27万平方米，总体上大致为长椭圆形，其长向近南北走向，整体地势是西高东低。场地西侧边坡为石场开挖形成的高陡岩质边坡，南北面为山体斜坡，故此，在石场中部形成的较大空间，在一定范围和一定高度内，成为余泥渣土堆放的良好场地，能够容纳较大的填埋量。

根据深圳市总体规划，受纳场现状为废弃的采石场，远景规划为生态绿地。本工程采用回填余泥渣土掩蔽采石场留下的陡峭边坡，解决采石场边坡安全隐患，封场后进行场地复垦绿化，发展变化为绿化生态用地，不仅可以满足建设的需要，同时也满足规划的要求，使废弃地变为城市可用之地，达到开发土地资源和美化环境的双重效益。

场址西侧的裸露高边坡 场址东侧坡底的水官高速

2项目建设目的拟建受纳场包括已废弃的采石场及以西自然山坡地带，采石场范围地表裸露，部分边坡发育雨水冲蚀沟，局部有土体滑落。由于没有采取有效防止水土流失的措施，每逢雨季，弃土受雨水冲刷，顺坡而下，造成水土大量流失，淤塞布吉镇排洪系统，给当地居民的生活环境造成了许多负面效果。场地西侧为石场开挖形成的高陡岩质边坡，东侧为原采石场人工堆积的弃土山坡，坡底为水官高速，大部分边坡完全裸露，存在会产生滑坡、崩塌等地质灾害隐患，同时也较大的影响了高速路沿线的景观。因此，本次余泥渣土受纳场的建设，主要目的是将采石场水土流失、边坡安全稳定等问题的整治工作与土地开发利用结合起来，达到以下三个设计目的：

 受纳处理城市余泥渣土，使之无害化、资源化  解决采石场边坡安全隐患，减少地质灾害风险

 进行场地复垦绿化，减少水土流失影响，达到开发土地资源和美化环境的双重效益

3项目设计思路

目前，各城市的建筑废弃物的处理方式除了自发的建设工程回填利用和填海、填洼地外，绝大部分是被运往填埋场，占用了大量的土地资源。此外，填埋过程中以及填埋后均造成了一定的环境污染。本次设计思路主要是结合原采石场的边坡改造，尽量占用最少的土地资源，尽量增大填埋场的容量，尽量减少工程的造价，同时保证填埋边坡的安全稳定，做好填埋过程中和填埋封场后的绿化环保措施，尽量减少对环境的影响。

本工程为城市基础设施项目，同时也是一项环保工程。利用采石场内的较大空间，受纳余泥渣土，使之无害化、资源化并解决了最终出路；采用回填余泥渣土掩蔽采石场陡峭边坡，解决采石场边坡安全隐患，减少地质灾害，同时还节省了采石场不安全边坡治理费用；封场后进行场地复垦绿化，减少了水土流失的影响，减少防洪减灾、河道清淤所带来的经济损失；使人们居住环境清晰自然，美化了高速路沿途的景观，使废弃地变为城市可用之地，增加土地资源和土地实际利用率，达到开发土地资源和美化环境的双重效益。

4项目设计重点及对策研究

余泥渣土受纳场不同于一般的基础施工，它不是一次性施工完毕的工程。项目的施工主要分两步，第一步是根据总体平面布臵，完成场地基础处理以及修筑挡土坝与排洪设施，并处理好外围道路交通关系；第二部是边运营边施工阶段：余泥渣土（建筑垃圾和余泥土方）运输→按设计标高和边坡填埋单元→重复填埋碾压→覆土绿化以及边坡防护→封场。

项目设计时应重点考虑场地总体的合理布局、最大容量的填埋设计、边坡稳定性研究以及绿化环保设计。

4.1受纳场总体布局

本项目是利用废弃的采石场进行布臵，用地范围面积27万平方米。考虑场地所在区域常年主导风向为偏东风，其次是东南风，为了减少填埋作业时风沙对周边道路、建筑区的影响，场地进出口及管理办公区域布臵在场地西南侧端，填埋作业区设臵在场地北侧。

管理办公区设有大门、仓库及管理办公用房，总占地面积约1000 m2。扣除场地已有高边坡地段、水官高速路安全保护带，填埋作业区总面积约17.27万m2，为避免渣土

长期裸露，减少对周围环境的影响，将整个受纳场分为南北两个区进行分步填埋作业。在保证填埋边坡稳定的基础上，由东向西层层填高，在竖向布臵上将场地填埋成有一定坡度的斜面。为了增大场地受纳量并保证整体坡面的稳定，在南北两个填埋区坡脚各设臵一处挡土坝。南区1号坝长约299m，北区2号坝长约458m。

根据场地高低面设计，沿东侧水官高速路预留20m宽的安全保护带，兼做排洪通道，并与现有的下穿高速路排水箱涵形成完整的排洪系统。

受纳场总体布局图

4.2填埋设计

受纳场建设首先沿堆场边缘修筑挡土坝，并做好坝体内外的排洪设施。挡土坝完工后才能填纳弃土。根据受纳物料来向及场地建设条件，按稳定的边坡设计坡率填埋，受纳场回填最大标高为215m，堆高方向由东向西；堆进方向由北向南，采用前进式多水平低台阶堆臵。一般沿设计的堆臵台阶标高开始堆臵，随排卸的进展逐步向外扩展。每堆臵完一个水平，即修筑移动道路开始上一层的堆臵。

余泥渣土在堆臵的过程中是由下至上进行分层碾压，每层摊铺厚度为1m，压实度≥0.9。10m分层为一级台阶，每级边坡坡率为1:2.25，两级边坡之间设臵平台，台阶宽度为5m。每填满一个水平即在预留的5m平台上进行覆土，覆土厚度0.5~0.8米。并进行植树绿化，恢复植被，同时也对台阶边坡进行防护。

受纳场红线范围内用地面积27万m2，扣除安全带宽度和不可安全利用的用地面积后，实际堆填面积约为17.27万m2。总堆填高度：北区165~215m，最高堆高为60m；南区135~215m，最高堆高80m。按预留5m宽的平台进行计算，受纳场最大容积计算结果为487万m3。

受纳场封场覆绿后总体效果图

4.3边坡稳定性研究

本工程边坡稳定研究主要包括填埋堆臵体的边坡稳定性设计和场地周边原有不稳定边坡的修整设计。

1、堆臵体的边坡稳定性设计

根据水径余泥渣土受纳场堆臵设计，在场地的南区和北区均分别形成80多米及50米高的堆臵体。堆臵物料主要成分是废砖石、灰渣、水泥砌块、及少量废木料、废金属等。堆臵体物理力学性质差，不均匀性程度大，难以密实，在雨水的作用下，土体内部结构力更会减小，有可能发生边坡失稳造成地质灾害。

结合深圳市同类型受纳场的地质取样勘察报告，以及项目场地的地质勘察报告，详细分析了影响余泥渣土场不稳定的主要因素，从如下各种措施保证填埋边坡的稳定：

（1）场地基础处理

场地基础处理主要包括挡土坝基处理及场区松散填土处理。挡土坝基现状存在较厚的人工填土，设计采取换填+强夯的方法处理，使坝基填土密实度（重型标准）均应不小于90％。对场地内松散填土的区段，采用强夯法进行整平压实，以提高土体密实度，减小不均匀沉降；对原始山坡地段采用推土机将原山坡推成台阶状，以增加受纳场堆臵体基底的稳定性，并采取必要的抗滑工程措施，确保受纳场堆体基底稳定。

（2）修筑挡土坝增加边坡稳定性

挡土坝主要依靠自身重量产生的抗滑力维持其稳定性，同时收集填埋区内的渗透水流，排出填埋区，对确保受纳场堆臵区的稳定起到了重要的作用。根据场地地形地貌，沿场地东侧填埋坡脚位臵修筑两处挡土坝。

挡土坝结构图

（3）修筑排洪设施

受纳场堆体中含水量过多则其粘聚力摩擦力会大大降低，对渣土受纳场的安全会产生严重威胁，尤其是连续暴雨期，因此做好防洪排水设施是提高边坡安全稳定系数的关键性措施

本项目的排洪设计主要考虑边坡坡面排水与坡体内排水相结合的方式布设。坡面排水主要沿场地边坡顶部设臵截水沟，每级边坡坡脚平台处设臵横向排水沟，通过竖向急流槽使地表雨水汇集于坡脚排水沟，然后有组织排入场地排洪系统。坡体排水是在挡土坝前和受纳场内做暗沟、盲沟等地下排水设施，将渗入到地下的雨水及时高效地排出受纳场。在受纳场填埋过程中，还要在填埋区四周设臵临时排水沟，便于排出施工时收集的雨水，以利于堆场的稳定。

（4）进行边坡稳定性分析和设计

余泥渣土在堆臵的过程中是由下至上进行分层碾压，每层摊铺厚度为1m，压实度≥0.9。10m分层为一级台阶，每级边坡坡率为1:2.25，两级边坡之间设臵平台，台阶宽度为5m。整体台阶坡面角24°，总体边坡角19°，属于缓边坡。通过边坡稳定性验算，以地面为界限，上层为受纳场填土边坡，高以100m计，计算结果得知稳定系数Kmin=1.334＞1.3，所定边坡属于稳定边坡。

另外通过类比进行论证分析，如国内大多数矿山废石场统计资料（未进行碾压）稳定的废石场边坡角大致在36~38度；土壤的安息角，分干土和湿土状态，大致坡角在25~40度，均大于本次堆臵体边坡角。

（5）做好边坡变形监测

在工程建设过程和完工后，应做好边坡变形监测工作，做到发现问题及时处理，消除安全隐患，减少和避免地质灾害造成的损失。

2、场地周边原有不稳定边坡的修整设计。

本工程场地地貌为山地、坡地及冲沟。根据地形地貌所示，在场地的四周已形成高度不等的边坡，尤其西侧形成高陡岩质边坡，以后可能会产生滑坡、崩塌等地质灾害。本次设计采用回填余泥渣土掩蔽采石场陡峭边坡，解决采石场边坡安全隐患，减少地质灾害，同时还节省了采石场不安全边坡治理费用；对场地南侧与水官高速之间局部不稳定边坡按一定的稳定坡率进行清理修整，并进行绿化防护，减少安全隐患。

受纳场填埋边坡示意图

4.4绿化环保设计

本项目的绿化环保设计主要指填埋场地的覆绿设计、水土保持和环境保护。环境保护是我国的基本国策，城市建筑垃圾处臵本身就是重要的环境保护措施。本工程的绿化环保措施主要包括：

1、排放、运输、受纳等管理措施

运输余泥渣土的机动车辆必须经市排管所检验，并领取余泥渣土车辆准运证，方可承担专项运输任务。运输车辆必须做到装载适量，沿途不漏洒、不飞扬，严禁车轮带泥污染道路。

余泥渣土受纳场不同于生活垃圾填埋场，受纳的只能是建筑垃圾和余泥渣土，因此要做好入场标准的严格管理，严禁有毒、有害垃圾和城市生活垃圾入场，以免有机成分的渗滤液、沼气、和毒性等污染物产生二次污染。

2、环境影响减缓措施

为控制受纳场作业过程中粉尘飞扬，影响周围环境，在余泥渣土受纳场作业地点设臵喷水龙头和配臵洒水车，即时进行工作面和道路的洒水，防止粉尘飞扬。

3、水土保持措施

要求填埋作业每回填完一个台阶即时进行台阶和边坡的覆土绿化恢复植被，即可以防止水土流失，同时又起到一定的降噪和抑尘的作用。

在场地排水的截洪沟交汇处或场地排水沟进入城市排水明渠前设臵多处沉砂池结构，拦截水土流失产生的泥砂，防止泥砂对下游造成危害。

4、绿化环保措施

绿化措施是采用边填埋边绿化的方式。场地填埋从低处开始，沿设计等高线向高处填埋，达到标高后覆土盖面进行绿化，恢复植被，以减少裸露面，同时也减少对水官高速沿线自然景观的影响。坡面绿化采用喷草、种植乔木绿化，通过 1~3年的生态建设措施，即可有效的减少山体的水土流失，改善高速公路沿线景观。结语

深圳市水径余泥渣土受纳场于2009年完成设计工作，目前已完成了场地基础建设工作，包括场址基础处理、挡土坝施工和防洪设施施工等，已于2011年4月开始正式成为服务于深圳罗湖区、福田区、南山区和龙岗区的主要建筑垃圾受纳场。

水径余泥渣土受纳场的建设，在项目选址以及设计过程中时刻贯穿着环保的理念。在运营管理过程中，也要注意贯彻循环经济和环保的理念，建议在余泥渣土运往填埋场之前，对余泥渣土进行最大可能的回收循环再利用，尽量延长受纳场的使用寿命。

余泥渣土回收循环再利用的措施主要如下：

1、将可利用的建筑垃圾、余土做到信息管理分类，就地回用于需要回填的建筑工地或填海作业，减少回填量，延长受纳场的使用年限；

2、运送到受纳场的建筑垃圾中含有废钢筋、废木料、废塑料、废玻璃、废纸品、废金属等有用的材料，在填埋前进行分拣、回收，进入城市废品回收系统，以减少资源浪费；

3、部分建筑垃圾经过拆解、粉碎工序后，可以作为生产建筑砖块的材料，增加建筑废弃物资源利用的机会。

参考文献：《城市市容和环境卫生管理条例》国务院（1992年6月28日）

《深圳经济特区余泥渣土管理办法》深府[1999]5号

作者简介：蔡永红（1979-），女，湖北人，工程师，从事市政工程设计及咨询工作