堆体内水位壅高会降低垃圾的有效应力,也会引起填埋气阻滞、气压增大,显著降低堆体的稳定性。填埋场采用抽排竖井强制降低渗滤液水位,常有三种形式:具有复合反滤结构的大口径竖井,具有复合反滤结构的小口径竖井,以及常规结构的大口径竖井。 广州兴丰填埋场降水实践表明,具有复合反滤结构的大口径和小口径竖井,单井平均产水量可达25m3/d,远大于常规降水竖井的5m3/d ~10m3/d,效果良好。但通过改变竖井结构,很难进一步提升出水量,原因是堆体内存在液气阻滞效应,降低了渗滤液自堆体向竖井内的运移速率,限制了竖井的产水量。现场监测表明,厚度40m左右的堆体,实测主水位埋深4m~10m,滞水位埋深3m~5m,气压达到225kPa,水、气压力大,阻滞严重。 基于此,研发了一种负压抽排竖井,除采用复合反滤结构,同时利用真空泵在竖井内形成负压,增大渗滤液的渗流梯度,弱化填埋气对渗滤液的阻滞,提高竖井产水量。在杭州天子岭填埋场建设负压抽排竖井并开展试验,结果表明:(1)定降深25 m抽水,井内负压由0 kPa增加至-30 kPa,qs由46.1 m3/d增加至66.3 m3/d,出水量显著提升。(2)将井内负压保持在-30 kPa时,降深由15 m增加至25 m,产水量由45.0 m3/d增加至66.3 m3/d。(3)定降深25m抽水,井内负压由0kPa增加至-30kPa时,距井5m处水位降深由7.3m增加至12.7m,距井30m处由1.2m增加至1.6m。影响半径平均由34.5m增加至37.2m。(4)井周边堆体内的负压随着深度和距井水平距离逐渐减少。随着深度的增加,堆体内负压逐渐衰减。当井内负压为-30kPa时,距井5m深度15m处负压为-14.7kPa,深度30m处负压为-3.5kPa。随着水平距离的增加,堆体内真空也逐渐衰减。(5)随着负压的增加,折算堆体内饱和渗透系数kw由1.41×10-6 m/s逐渐增加3.29×10-6 m/s。 研究表明,具备复合反滤结构的大口径、小口径竖井均取得很好的应用效果,尤其是小口径竖井,具有成井速度快、降水效果好的特点,已在深圳、广州、杭州、上海及西安等多地获得应用。负压抽排竖井可增大堆体内渗滤液的渗流梯度,弱化液气阻滞效应,提高竖井产水量,具有良好的应用前景。 2100433B