垃圾填埋计算方法

① 垃圾填埋场渗滤液产生量

当垃圾含水为47%时,每吨垃圾可产生0.0722t渗滤液 。原因是垃圾渗滤液的产生受诸多因素影响,不仅水量变化大,而且变化无规律性。

影响垃圾填埋场的渗滤液量的主要因素有:垃圾因素,即垃圾含水量,当垃圾含水为47%时,每吨垃圾可产生0.0722t渗滤液;气候因素,即降水量和蒸发量,降雨的淋溶作用是渗滤液产生的主要来源;?外部地表水的流入;?地下水的渗入;?垃圾填埋后,微生物的厌氧分解产生的水;?时间因素,上述5个因素都有时间的积累效应。

垃圾渗滤液产生量的计算是垃圾填埋场工程设计和环境影响评价的重要内容之一,是设计垃圾填埋场污水处理工程的重要前提之一。预测渗滤液产生量是一个非常复杂的问题。目前国内外提出的多种计算方法,基本都是依据水量平衡和损益原理建立的,国内外计算渗滤液的方法多为水量平衡法、经验公式法、经验统计法和模型分析法。

② 要计算垃圾填埋场的寿命，生命周期，需要从哪几个方面计算。毕业论文，完全找不到参考的范文。

摘要：卫生填埋是一种有效地消纳城市垃圾的处理方式，目前的评价方法缺乏对整体技术方案的全生命周期考虑。本项研究从全生命周期角度，在界定目标与范围的基础上，对卫生填埋技术的生命周期清单进行了分析，建立了全生命周期影响评价模型，并给出了相应的生命周期解释。
关键词：生活垃圾；卫生填埋；全生命周期；评价

不发链接了，从环卫科技网复制的，用它的站内搜索搜“生命周期”就找到了。

③ 垃圾填埋场总面积按一般维持几年使用时间计算

一般是看污染指数决定，污染程度高使用年份就减少，污染程度低用年份就高，所以没有具体的使用年份。
填埋垃圾的使用年份都要靠各个县级部门审核，而从事危险废物和医疗废物集中处置项目的业主单位，其资质由省、市(州)二级环保部门分别审核，所以国家在处理垃圾这方面的限制是很严格的。
填埋垃圾是将垃圾分解的一种方式，而这种方式一般是用土壤填埋，所以它对环境的危害比较大。

④ 垃圾转运站规模计算方法

垃圾转运站规模计算方法：要求设计转运量为1000-3000（t/d），用地面积为m²15000-30000m²，与相邻建筑的间隔为大于等于30米。

中国将把城市垃圾细分为四组，分别为材料垃圾组（包括玻璃、磁性或非磁性金属、废纸、橡胶、塑料）、有机垃圾组（厨房垃圾、生物垃圾）、无机垃圾组（炉灰渣、砖瓦、陶瓷等）。

有毒有害垃圾组（废旧电池、废荧光灯管、杀虫剂容器、过期药物、医疗废物以及废电视机、电话、电脑等废旧电器的电子垃圾）。

YCN（040G/065G）XD型：

为适应垃圾转运站占地小、层高低，以及旧天车式转运站的改造，公司压制研制了YCN40GXD/YCN065GXD型分离式垃圾压缩转运站设备。该设备由垃圾压缩机、车箱可卸式垃圾车（拉臂式垃圾车）及车箱移动平台等组成。

垃圾压缩机能收集、破碎、压缩垃圾至垃圾箱内，压满垃圾的车箱由移动平台移动一个车位，然后由拉臂拉到专用汽车底盘上，再运到垃圾填埋场。

实现一机（垃圾压缩机）多箱、一车多箱配套使用，最大限度地减少垃圾压缩机与汽车底盘的数量而达到转运较多垃圾量。该设备装运效率高，无二次污染，不亏载，适合环卫部门使用。

⑤ 垃圾填埋是什么意思

垃圾填埋在我国刚刚规范，原来主要是简单填埋，一填了事，严重污染地下水，蚊虫孳生，臭气熏天，并且还有火灾爆炸发生。

最近几年，借鉴发达国家的经验，开始推广卫生填埋技术。采用底层防渗处理，填埋过程中的粘土覆盖（防臭气、防止垃圾飞散），以及封场之后的表层覆盖及绿化等措施，另外还有沼气导排工程及沼气综合利用等，可以基本解决臭气扰民问题，并且回收了能源。

另外，最好对垃圾进行充分分拣，以回收资源。

垃圾填埋的目的是垃圾的无害化处理，封场后通过生态重建，效果还是比较好的。其中关键的技术是防止臭气散播、防渗等。并且通过沼气抽排可以回收能源。借助CDM可以申请国际补助，有一定的利润。主要是为了保持环境清洁，卫生。不至于产生臭气再次污染我们的生活空间。
那就要看是那种生活垃圾了，比如说可降解的生活垃圾填埋后可以转化为有机肥提高土地的肥力。但是有些是不可降解的或是有毒有害的，比如塑料及各种化学物质，这些就是要深埋于地底再加上混凝土保护层，防止渗滤液再次污染环境了。
现在全球正在进行固体垃圾的发电项目的研究和开发，估计将来就生活垃圾就可以再次利用了。

⑥ 请问垃圾填埋场沼气发电的CDM减排量应该怎么计算

这个要看你的基准线和项目情况：沼气以前搜集了么？甲烷完全用来发电了么？

假设以前没有收集，现在收集并100%有效发电，装机容量为实际运行功率，忽略项目产生的排放。
甲烷密度：0.00067t/Nm3
电量排放因子：EFy（tCO2/MWh），这个数据看所处地区，0.9到1.2之间，具体数值不一样的，大概在1左右

收集CH4：16000*365*0.00067*50%*21 = BE1 tCO2e
发电：1MW*6000h*EFy = BE2 tCO2e

如果不计算项目排放和泄漏（你给的信息太有限，具体是很复杂的，要参考方法学），则

ER = BE1 + BE2 = 41084 + 6000 = 47084 tCO2e

这个就是大概估算的数据，一般情况下可以使用。实际准确数据计算相当复杂，除非有详尽的资料数据按照方法学的严格要求来论证和计算，只有专业人士在编写项目设计文件的时候才会去详细计算。

⑦ 垃圾填埋场面积设计

垃圾场
的面积一般不是这样计算的。首先确定垃圾量，再寻找合适的场址，确定填埋年限、填埋高度，最后才有填埋面积。又不是设计水池子，有了深度和流量就可以设计面积了。

⑧ 如何计算生活垃圾填埋场的渗透液产生量

生活垃圾的渗滤液没有任何地方都使用的公式。它是根据当地降雨量，土质渗透速度，气候原因等一系列系数组成的经验公式，我记得经常用的是一个日本学者发明的经验公式，如果你确定要的话我可以给你找找。

⑨ 农村生活垃圾无害化处理率计算方法

农村生活垃圾无害化处理率的计算需要有统计数据才能计算的
年无害化处理量（吨）÷年生活垃圾产生总量（吨）x100%

参考表格如下

⑩ 垃圾填埋场稳定性的计算

一、用土工膜覆盖的土质边坡的稳定性计算

在考虑衬垫下土质边坡的稳定性时，通常均假定以圆弧滑动作为其可能的破坏方式。在此假定前提下，可出现几种破坏形式，包括底部破坏，顶部破坏（在锚沟内或以外）和坡面破坏，如图4-11所示^[103]。

常规的设计步骤包括已知坡高、土的工程性质和抗剪强度参数。由于整个场地均有望位于地下水位以上并处于平衡状态，因此常规方法均采用总应力分析法。

图4-11 用土工膜覆盖的土质边坡的破坏形式^[3]

假设一个转动中心和滑弧半径，对于图4-11中a、b两类滑弧可将士体分成若干垂直土条并对滑动中心取力矩平衡，给出下列安全系数公式

城市垃圾地质环境影响调查评价方法

式中：W_i为i土条质量；θ_i为i土条底部中点切线与水平线交角；Δl_i为i土条底部弧长；φ为土的内摩擦角；土的凝聚力；R为破坏滑弧的半径；n为所利用的土条数。

上式中分子分母均有R，可以消去。若考虑其他因素如地震力，活荷载等则上式应作相应变化。在对假定滑弧任意选择的转动中心和半径算出其他安全系数后，就可进行搜索以找出安全系数最小的那个滑弧。在此标准下算得的最小安全系数若F_s<1.0，表示边坡不稳定，F_s＝1.0表示刚开始破坏，F_s>1.0则边坡是稳的，F_s值愈大愈安全。通常取F_s=1.5作为安全值。若F_s太小，则需将坡角减小直至F_。满足要求为止。

上述步骤计算工作量很大，多年来已给出许多设计图表供快速求解，图4-12及图4-13就是其中一种，在应用图上这些曲线时，安全系数可按下式计算式中：F_s为最小安全系数；土的不排水强度（或凝聚力）；γ为整体重力密度；H为土坡垂直高度；N_s为稳定数。

城市垃圾地质环境影响调查评价方法

图4-12 由土的不排水强度作出的稳定曲线^[104]

关于稳定安全系数的计算例子，可以参见岩土工程学或土力学中有关土坡稳定性计算的章节，本书将不举例说明。

对于图4-11中的滑弧c及d，安全系数公式要稍作改变。如果土工膜衬垫用土覆盖紧贴坡面并固定在锚沟内（通常均应如此），此时衬垫处于拉伸状态，分析时应考虑其张力的作用，安全系数公式应改成式中：T＝σ_a·t；σ_。为衬垫允许应力；t为衬垫厚度；a为力臂，最大等于R。其余符号意义同前。

城市垃圾地质环境影响调查评价方法

图4-13 由土的凝聚力和摩擦角作出的稳定曲线

若在衬垫上（或）下铺设土工织物以联结土工膜，也可作类似处理。无论何种情况，衬垫产生的张力对于给定的圆心位置和半径，其净效果都能使安全系数加大，如果忽略这一点，所产生的误差会使结果偏于保守。关于作用于滑弧底部的拉力，则对阻止潜在的破坏并无多大好处。当然，如果衬垫上不用土覆盖，就不会有法向应力来增加抗滑阻力，但即使有了覆盖，其净效果也不明显。

由于边坡稳定计算有单调而重复的特点，它很适合于用电脑计算，这样的电算程序已很多，如果要包括上述土工合成材料张力的计算，修改一下也是很方便的。

二、边坡位置多层衬垫系统的稳定性

主要的（第一层）粘土衬垫直接建于第二层淋滤液排水层之上，而该层又依次铺设于第二层土工膜之上。整个衬垫系统抗滑稳定性取决于系统各组成部分接触面上可利用的抗剪强度，通常第二层淋滤液排水层与第二层HDPE土工膜衬垫的接触面上抗剪强度最小，因此这一接触面是最危险的面。如果位于边坡的第二层土工膜衬垫是一层粗面HDPE膜，而第二层淋滤液排水层是一层两面贴有带针孔无纺土工织物或土工复合材料，则用于衬垫稳定性计算的各不同接触面上的摩擦角和凝聚力可见表4-10。

表4-10 多层衬垫材料接触面抗剪强度参数^[3]

复合衬垫沿坡面滑动的稳定性因具有多层衬垫和淋滤液排出层而变得非常复杂。垃圾重力荷载增加的剪应力通过第一层淋滤液排水层传至第一层衬垫系统。这些应力的一部分又通过摩擦转移至其下由土工织物和土工网组成的第二层淋滤液排水层，这些接触面之间摩擦力的差值必须由第一层土工膜衬垫以张应力的形式来承担，并与土工膜的屈服应力对比以确定其安全度。传至土工织物和土工网上的那部分力现在又通过它们传至下面的第二层衬垫系统，其应力差由土工织物和土工网承担并连续作用于第二层土工膜，不平衡部分最后再转移到土工膜下面的粘土衬垫中。图4-14表示作用于多层衬垫系统各接触面上的剪应力，图中F和F＇是作用力和反作用力的关系。

（一）施工期边坡衬垫系统的稳定性

双楔体分析可以用来计算在边坡的第一层或第二层粘土衬垫抵抗可能破坏的安全系数。如图4-15所示。粘土衬垫可以分成两段不连续的部分，主动楔位于坡面可导致土体破坏，被动楔侧位于坡脚并阻止破坏的发生。图上已标出主动楔体和被动楔体上的力。为简化计算，假定作用于两楔体接触面上的力E_A和E_P的方向均与坡面平行，坡顶则存在一道张裂缝将滑动土体与坡顶其他土分开。各作用力、摩擦角及边坡几何尺寸所用符号说明如图4-15。

图4-14 边坡双层复合衬垫系统接触面上的剪力^[3]

考虑主动楔力的平衡（图4-15）有：

城市垃圾地质环境影响调查评价方法

因

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由（4-10a）（简称（a），以下各式略同）→（c）

（d）→（b）

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考虑被动楔力的平衡（见图4-15），有：

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∑Fγ＝0,

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图4-15 边坡位置覆盖上层受力分析剖面图

W_A—主动楔重量（面积乘以重度）；W_P—被动楔重量（面积乘以重度）；β—坡角；H—覆盖土的厚度；L—坡面长度；H_V—坡高；L_H—边坡水平距离；φ—土的内摩擦角；δ－土层底部与邻近材料之间接触面摩擦角；N_A—作用于主动楔底部的法向力；F_A—作用于主动楔底部的摩擦力；E_A—被动楔作用于主动楔的力（大小未知，方向假定与坡面平行）；N_P—作用于被动楔底部的法向力；F_P—作用于被动楔底部的摩擦力；E_A—主动楔作用于被动楔的力（大小未知，方向假定与坡面平行），E_A＝E_A;F_s—覆盖土层的稳定安全系数

城市垃圾地质环境影响调查评价方法

上式可改写成：

城市垃圾地质环境影响调查评价方法

这是F_s的一个一元二次方程，其解为：

城市垃圾地质环境影响调查评价方法

式中

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城市垃圾地质环境影响调查评价方法

C=W_A·sinβ·cosβ·tanφ·tanδ

由（d）

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由（a）

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算例1：一边坡位置的双层复合衬垫系统（图4-14）其有关资料如下：填埋场边坡角β＝18.4°（1:3）；坡高H_v=15.25m；边坡水平距离L_h=45.75m保护砂层覆盖厚H_s=0.60m（垂直于边坡）；砂的重度γ_s=18.00 kN/m³；粘土的摩擦角φ＝32°；第一层压实粘土衬垫厚H_c=1.0m（垂直边坡）；粘土的重度γ_c=17.3 kN/m³；粘土的摩擦角φ_s=30°；砂层与第一层土工复合材料之间的摩擦角φ₁=26°；第一层土工复合材料与第一层土工膜之间的摩擦角φ₅=22°；第一层土工膜与第一层粘土衬垫之间的摩擦角φ₃=25°第一层粘土衬垫与第二层土工复合材料之间的摩擦角φ₄=28°；第二层土工复合材料与第二层工膜之间的摩擦角φ₅=22°；第二层土工膜与第二层粘土衬垫之间的摩擦角φ₆=25°。试计算施工期边坡位置双层复合衬垫系统各接触面上的剪力和层间稳定安全系数。

解：计算在铺设第一层土工膜之前从第一层粘土衬垫到第二层粘土衬垫各接触布的剪力和安全系数。

A.第一层粘土衬垫与第二层土工复合材料之间接触面的安全系数。

坡角β＝18.4°，sinβ＝0.136,cosβ＝0.949

粘土摩擦角φ_c=30°，tanφ_c=0.577

第一层粘土衬垫与第二层土工复合材料之间接触面摩擦面δ₄=28°，tanδ₄=0.532

W_p=0.5·γ_c·（H_c/cosβ）·（H_c/sinβ）＝0.5×17.30×1.05×3.16=28.70kN/m

W_A=y_c·（H_c/cosβ）·[L_H-H_c/sinβ]=17.30×1.05×（45.75-3.16）=773.65kN/m

A=W_A·sinβ·cosβ＝773.65×0.316×0.949=232.00

B=－（W_p·tanφ_c+W_A·sinβ²·tanφ_C+W_A·cosβ²·tanδ₄）

＝-[28.70×0.577+773.65×（0.316）²×0.577+773.65×（0.949）²×0.532]

=-（16.56+44.58+370.67）=-431.81

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B.第一层粘土衬垫和第二层土工复合材料之间的剪力

F₄=W_A·cosβ·tanδ₄/F_s4=773.65×0.949×0.532/1.68=232.50kN/m

H_A=W_A·cosβ＝773.65×0.949=734.20kN/m

FƊ=F₄=232.50kN/m

C.第二层土工复合材料与第二层土工膜之间的剪力

已知第二层土工复合材料与第二层工膜接触面摩擦角δ₅=22°,tanδ₅=0.404

（F₅）_max=N_A·tanδ₅=734.20×0.404=296.62kN/m>FƊ=232.50kN/m故取：F₅=232.50kN/m

F'₅=F₅=232.50kN/m

D.第二层土工复合材料与第二层土工膜接触面的安全系数

F_s5=（F₅）_max/F'₅=296.62/232.50=1.28

E.第二层土工膜与第二层粘土衬垫之间的剪力

已知第二层土工膜与第二层粘土衬垫接触面摩擦角为δ₆=25°，tanδ₆=0.466

（F₆）_max=N_A·tanδ₆=734.20×0.466=342.14kN/m>FƋ=232.50kN/m

故取：F₆=232.50kN/m

F'₆=F₆=232.50kN/m

F.第二层土工膜与第二层粘土衬垫接触面安全系数

F_s6=（F₆）_max/F'₆=342.14/232.50=1.47

（二）施工结束后边坡村垫系统的稳定性

位于边坡的粘土衬垫如图4-16所示，也可将其分为两个不连续部分，主动楔位于坡上可导致破坏而被动楔则位于坡脚并抵抗破坏。图4-16标出了作用于主动楔和被动楔上的力，主动楔和被动楔相互作用的力为E_A及E_P，其方向仍假定和坡面平行，坡顶仍假定存在张开裂缝使滑动体与坡顶其他土体不相连接。各作用力、摩擦角及边坡几何尺寸所用符号除与图4-15所用相同之外，尚有：

H为粘土衬垫厚度（垂直边坡）；H_s为覆盖砂层的厚度（垂直边坡）；γ_s为覆盖砂层之重度；P_A为砂层作用于主动楔上部的法向力，P_A＝γ_s·H_s[L_H－（H/sinβ）]; P_A为砂层作用于被动楔上部的法向力，P_A＝γ_s·H_s·（H/sinβ）；F_TA为由邻近材料传递至主动楔上部产生的摩擦力；F_TP为由邻近材料传递至被动楔上部产生的摩擦力。

其余符号与“1、施工期边坡村垫系统的稳定性”部分相同。

图4-16 边坡第一层粘土衬垫受力分析剖面图^[3]

考虑主动楔力的平衡（图4-18）

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因

城市垃圾地质环境影响调查评价方法

由（4-13a）（简称（a），以下各式略同）→（c）

城市垃圾地质环境影响调查评价方法

考虑被动楔力平衡（图4-16）

城市垃圾地质环境影响调查评价方法

用F_T=F_TA+F_TP表示相邻材料传至衬垫（包括主动楔和被动楔）上部产生的摩擦力。

城市垃圾地质环境影响调查评价方法

上式可改写成

城市垃圾地质环境影响调查评价方法

式中：A=W_A·sinβ·cosβ＋F_Tcosβ－P_Psinβ

B=-[（W_A·cosβ＋P_A）cosβtanδ＋（W_p+W_A·sinβ²＋F_T·sinβ＋P_P·cosβ）tanδ]

而C＝（W_A·cosβ＋P_A）·sinβ·tanδ·tanφ

而

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由（d）

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由（a）

城市垃圾地质环境影响调查评价方法

算例2：仍如图4-14的双层复合衬垫系统，位于边坡位置，其有关资料与算例1相同，试计算施工结束后该系统各接触面上的剪力和层间稳定安全系数。

已知坡角β＝18.4°，sinβ＝0.316,cosβ＝0.949

覆盖砂摩擦角φ_s=32°，tanφ＝0.625

覆盖砂层与第一层土工复合材料接触面上的摩擦角δ₁=26。，tanδ₁=0.488

W_P=0.5γ_s·（H_s/cosβ）·（H_s/sinβ）＝0.5×18×0.63×1.90=10.77kN/m

W_A＝γ_s·（H_s/cosβ）·[L_H－（H_s/sinβ）]=18×0.63×（45.75-1.90）＝497.26kN/m

A=W_A·sinβ·cosβ＝497.26×0.316×0.949=149.12

B=－（W_p·tanφ_s+W_A·sinβ²·tanφ_s+W_A·cosβ²·tanφ₁）

＝-[10.77×0.625+497.26×（0.316）²×0.625+497.26×（0.949）²×0.488]

=-[6.73+31.03+218.54]=-256.30

C=W_A·sinβ·cosβ·tanφ_s·tanφ₁=497.26×0.316 x0.949×0.488×0.625=45.48

城市垃圾地质环境影响调查评价方法

B.覆盖砂与第一层土工复合材料之间的剪切力

F₁=W_A·cosβ·tanφ₁/F_.=497.26×0.949×0.488/1.25=151.50kN/m

N_A=W_A·cosβ＝497.26×0.949=471.90kN/m

F'₁=F₁=151.50kN/m

C.第一层土工复合材料与第一层土工膜之间的剪切力

已知第一层土工复合材料与第一层土工膜接触面摩擦面δ₂=22°，tanδ₂=0.404

（F₂）_max=N_A·_tanδ²=471.90×0.404=190.65kN/m>F'₁=151.50kN/m

故取：F₂=151.50 kN/m

F'₂=F₂=151.50kN/m

D.第一层土工复合材料与第一层土工膜接触面安全系数

F_s2=（F₂）_max/Fƈ=190.65/151.50=1.26

E.第一层土工膜与第一层粘土衬垫之间的剪切力

已知第一层土工膜与第一层粘土衬垫接触面摩擦面δ₃=25°，tanδ₃=0.466

（F₃）_max=N_A·tanδ₃=471.90×0.466=219.91kN/m>F'₂=151.50kN/m

故取：F₃=151.50kN/m

F'₃=F₃=151.50kN/m

F.膜和第一层粘土衬垫接触面安全系数

F_s3=（F₃）_max/F'₃=219.91/151.50=1.45

G.第一层粘土衬垫与第二层土工复合材料接触面安全系数

已知坡角β＝18.4°，sinβ＝0.316,cosβ＝0.949，粘土的摩擦角φ_c=30°，tanφ_c=0.577

第一层粘土衬垫与第二层复合材料接触面摩擦角δ₄=28°，tanδ₄=0.532

F_T=F'₃=151.50kN/m

P_p＝γ_s·H_c/sinβ＝18×0.60×1.0/0.316=34.18kN/m

城市垃圾地质环境影响调查评价方法

H.第一层粘土衬垫与第二层土工复合材料之间的剪切力

F_A＝（W_A·cosβ＋P_A）·tanδ₄/F_s4=（773.65×0.949+459.92）×0.532/1.77=358.91 kN/m

F₄=F_A=358.91kN/m N_A=W_A·cosβ＋P_A=773.65×0.949+459.92=1194.11 kN/m

F'₄=F₄=358.91kN/m

Ⅰ.第二层土工复合材料与第二层土工膜之间的剪切力

已知第二层土工复合材料与第二层土工膜接触面摩擦面δ₅=22°，tanδ₅=0.404

（F₅）_max=N_A.tanδ₅=1194.11×0.404=482.42kN/m >F'₄=358.91kN/m

故取

F₅=358.91kN/m

F'₅=F₅=358.91kN/m

J.第二层土工复合材料与第二层土工膜接触面安全系数

F_s5=（F₅）_max/F'₅=482.42/358.91=1.34

F_s6=（F₆）_max/F'₆=342.14/232.50=1.47

K.第二层土工膜与第二层粘土衬垫之间的剪切力

已知第二层土工膜与第二层粘土衬垫接触面摩擦面δ₆=25。，tanδ₆=0.466

（F₆）_max=N_A·tanδ₆=1194.11×0.466=556.46kN/m>F'₅=358.91kN/m

故取

F₆=358.91kN/m

F'₆=F₆=358.91kN/m

L 第二层土工膜与第二层粘土衬垫接触面安全系数

F_s6=（F₆）_max/F'₆=556.46/358.91=1.55

三、垃圾的稳定性

在衬垫设施内的垃圾由于自身重力作用，其内部也会产生稳定问题，图4-17表示可能存在的几种破坏类型，图4-17（a）表示在垃圾内部产生圆弧滑动，这只有在垃圾堆积很陡时才会发生，可采用前述的边坡土体稳定性方法进行分析，唯对其抗剪强度参数的选择要十分小心，应注意到垃圾内摩擦角通常很高，但变化幅度极大，可能从30变至60°。图4-17（b）～（d）表示多层复合衬垫中存在有低摩擦面时可能发生的几种破坏情况。如沿垃圾与土工膜，砂层与土工膜，土工膜与土工网或土工膜与湿粘土之间这些接触面都有可能发生滑动。如果临界破坏面发生在土工膜的下面如图4-17（c）～（d）所示，则衬垫可能从锚沟脱出或在锚沟内被拉断，此时要附加一个作用力F_a或T_L。一个典型的例子如图4-17（d），图中T_L值等于土工膜的屈服应力乘以其厚度。

图4-17 城市垃圾几种可能的破坏模式^[3]

（a）通过垃圾体的转动破坏；（b）通过垃圾体积与地基的转动破坏；（c）沿衬垫系统的滑动破坏；（d）通过垃圾体并沿衬系统发生的滑动破坏

在填埋场未填满时垃圾沿衬垫接触面滑动（图4-17（c）的稳定性评价，仍可采用双楔体分析方法。填埋场未填满时其外形如图4-18所示，将如图4-18（a）所示的垃圾分成不连续的两部分，在边坡上的是引起滑动破坏的主动楔，而阻止滑动的被动楔则位于边坡的底部。作用于两个楔体上的力如图4-18（a）所示，图中各有关的作用力、摩擦角及几何尺寸说明如下：

W_P——被动楔的重量；

N_P——作用于被动楔底的法和力；

F_p—作用于被动楔底部的摩擦力；

E_HP——主动楔作用于被动的法向力（大小未知，方向垂直于两楔体的接触面）；

E_VP——作用于被动楔边上的摩擦力（大小未知，方向与两楔体接触面平行）；

F_SP——被动楔的安全系数；

δ_P——被动楔下多层复合衬垫各接触面中最小的摩擦角；

φ_s——垃圾内摩擦角；

a——垃圾的坡角；

θ——填埋场基底的倾角；

W_A——主动楔的重量；

N_A——作用于主动楔底部的法向力；

图4-18 填埋场垃圾两相邻楔体上的作用力^[3]

F_A——作用于主动楔底部的摩擦力；

E_HA——被动楔作用于主动楔上的法向力

（大小未知，方向垂直于楔体接触面）E_HA=E_HP;

E_VA——作用于主动边上的摩擦力（大小未知，方向与两楔体接触面平行）；

F_SA——主动楔的安全系数；

δ_A——主动楔下多层复合衬垫各接触面中最小的摩擦角（可在边坡中使用残余接触面摩擦角）；

β——坡角；

F_s——整个垃圾的安全系数。

∑F_Y=O,

W_P+E_VP=N_P·cosθ＋F_P·sinθ

因：

城市垃圾地质环境影响调查评价方法

由（4-17b）（简称b，以下各式略同）→（a）,（c）→（a）

城市垃圾地质环境影响调查评价方法

（b）→（e）

N_P·cosθ·tanδ_P/F_SP=E_HP+N_P·sinθ

N_P[（cosθ·tanδ_P/Fs_P）-sinθ]=E_HP

故：

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（f）→（d）

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由此可求出：

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考虑主动楔力的平衡（图4-18（c）

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因：

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城市垃圾地质环境影响调查评价方法

城市垃圾地质环境影响调查评价方法

可得：

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因E_HA=E_HP,F_SA=F_SP=F_S，由（7）=（14），可得：

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令W_T=W_A+W_P，为垃圾的总重量，将上式化简成一个一元三次方程式

城市垃圾地质环境影响调查评价方法

式中：A=W_A·sinβ·cosθ＋W_P·cosβ·sinθ

B＝（W_A·tanδ_p+W_P·tanδ_A+W_r·tanφ_s）·sinβ·sinθ

－（WA·tanδ_A+W_P·tanδ_p）·cosβ·cosθ

C=-[W_T·tanφ_s·（sinβ·cosθ·tanδ_p+cosβ·sinθ·tanδ_A）＋（W_A·cosβ·sinθ＋W_P·sinβ·cosθ）·tanδ_A·tanδ_p]

D=W_T·cosβ·cosθ·tanδ_A·tanδ_p·tanφ_s

若填埋单元底部倾斜度很小，θ≈0，则sinθ≈0,cosθ≈1，方程（4-2-10）的系数项可简化为：

城市垃圾地质环境影响调查评价方法

算例3：一正在填埋的垃圾填埋场如图4-19所示，可能产生的滑动型式如图4-19c，试用双楔体分析计算其稳定安全系数，其基本资料如下：底部衬垫接触面摩擦角δ_p＝18°，边坡衬垫接触面残余摩擦角δ_A=10°；垃圾的内摩擦角φ_s=33°；垃圾重度11.0kN/m；填埋场底斜度2%（1:50）；垃圾填埋坡度20%（1:5）；坡角β＝18.4°；坡高15.25m；垃圾坡脚至边坡坡脚距离45.75m；垃圾顶边至边坡顶边距离15.25m。

解：作用于垃圾上的力见图4-19，已知坡角β＝18.4°，sinβ＝0.316,cosβ＝0.949，δ_A=10°，tanδ_A=0.176，δ_p=18°，tanδ_p=0.325，φ_s=33°，tanφ_s=0.694。

垃圾的总重量：W_T=0.5×（45.75+15.25）×15.25×11.10=5116.38kN/m

被动楔的重量：W_P=0.5×45.75×9015×11=2302.37kN/m

主动楔的重量：W_A=W_T-W_P=5116°38-2302°37=2814.01kN/m

因填埋单元底部的倾斜度为2%，θ＝1.15°，故有sinθ＝sin1.15=0.02≈0,cosθ＝cos1.15=0.9998≈1，可以用式（4-19）计算F_s:

图4-19 一个城市垃圾填埋场在填埋期间的剖面图^[3]

A=W_A·sinβ＝2814.01×0.316=889.23

B=－（W_A·tanδ_A+W_P·tanδ_p）·cosβ＝-（2814.01×0.176+2302.27×0.325）×0.949=-1180.12

C=－（W_T·tanφ_s+WP·tanδ_A）·sinβ·tanδ_p=-（5116.38×0.649+2302.37×0.176）×0.316×0.325=382.63

D=W_T·cosβ·tanδ_A·tanδ_p.tanφ_s=5116.38×0.949×0.176×0.325×0.649=180.25

代入F_s的一元三次方程，得：

城市垃圾地质环境影响调查评价方法

化简成：

城市垃圾地质环境影响调查评价方法

即：

用试算法求解，结果如表4-11。

表4-11 稳定性系数使算表

四、垃圾坝稳定性问题

我国已建的填埋场大部分是山谷型填埋场。山谷型填埋场通常需在山谷出口处设一垃圾坝，使填埋场形成一个相对独立的作业区，在保持填埋体的稳定性的同时，增加填埋场库容，防止雨季作业时废物被雨水冲出填埋场外。垃圾坝一般就地取材，设计成土石坝。

垃圾坝承受的主要作用力有：①坝体自重；②填埋体土压力；③渗透压力。这些作用力对垃圾坝稳定性的影响如下：

（1）坝体自重：是垃圾坝的主要荷载，取决于坝体材料的容重和坝体剖面尺寸。对透水坝，应对其浸润线上下部分分别取湿容重和饱和容重计算其自重。由于垃圾坝一般不太高，坝坡较缓，因此因自重引起坝体破坏的可能性不大；

（2）填埋体土压力：相对于填埋体而言，垃圾坝为一场背向填埋体方向倾斜的挡土墙，承受主动土压力。根据库仑土压力理论，主动土压力P_a为：

P_a=0.5γHK_a

式中：γ为填埋体容重（kN/m³）,H为坝高（m）; K_a为库仑主动土压力系数，是填埋体内摩擦角、填埋体与垃圾坝内坡间的内摩擦角、内坡倾角和填埋体顶面向垃圾坝方向的平均倾角A的函数，可以查表确定。由于填埋体的内摩擦角相对于其他土体来说是比较大的，因此垃圾坝承受的主动土压力相对较小。主动土压力方向与垃圾坝内坡的法向成δ夹角。由于垃圾坝内坡坡度一般为1/4～1/2，因此主动土压力作用方向接近于铅直向下，对垃圾坝的整体抗滑稳定性有利。

（3）渗透压力：采用垂直防渗方案（即在地下水汇集的出口处布设灌浆帐幕）的填埋场，垃圾坝一般设计成透水坝，允许渗滤液渗透通道坝体，进入坝前的污水池。对这种类型的垃圾坝，渗透压力是影响坝体稳定性的最主要荷载，其危害主要体现在以下几个方面：①渗流使浸润线以下的坝体受到水的上浮力作用，降低了有效重度和抗剪强度指标（内聚力和内摩擦角），从而降低了坝坡的抗滑稳定性；②渗透压力过大，将使坝体或坝基的某些部位产生渗透变形（管涌或流土等），造成坝体的严重沉陷，甚至丧失稳定，可通过在坝基和坝坡铺设排水反滤层的方法来克服渗透变形；③由于渗滤液是一种高浓度有机废水，其化学潜蚀（溶解坝体材料中的某些组分）作用很强，还应注意坝体材料抗渗滤液腐蚀的性能。采用水平防渗方案（压实粘土或高密度聚乙烯）的填埋场，垃圾坝内坡亦被防渗衬层所覆盖，浸润线位置很低，渗透变形微弱，化学潜蚀也可忽略。另外，填埋场底部防渗衬层对垃圾坝坝基而言相当于防渗铺盖，能够有效地降低垃圾坝坝基的水力坡度，防止垃圾坝因坝基渗透变形过大而失稳。

五、位于滑坡体上垃圾场稳定性评价

位于滑坡体上垃圾场稳定性评价，除要评价其自身稳定性外，还要评价其所处的滑坡体的稳定性。滑坡体的稳定性评价可参见相关书箱，这里不作叙述。