环境岩土工程学课件-东南大学-潘华良环境岩土工程学概论-4-2

常见岩石的抗拉强度岩石名称抗拉强度（MPa）岩石名称抗拉强度（MPa）岩石名称抗拉强度（MPa）辉长岩15~36花岗岩7~25页岩2~10辉绿岩15~35流纹岩15~30砂岩4~25玄武岩10~30闪长岩10~25砾岩2~15石英岩10~30安山岩10~20灰岩5~20大理岩7~20片麻岩5~20千枚岩、片岩1~10白云岩15~25板岩7~15图4-4潜水、承压水及上层滞水图4-10岩溶水中国最美的六大旅游洞穴第六名九曲本溪水洞(辽宁)72中国最美的六大旅游洞穴第五名雪玉洞(重庆)79中国最美的六大旅游洞穴第四名震撼腾龙洞(湖北)80中国最美的六大旅游洞穴第三名全能黄龙洞(湖南)83中国最美的六大旅游洞穴第二名多彩芙蓉洞(重庆)86中国最美的六大旅游洞穴第一名梦幻织金洞(贵州)9007.277.216.950.746.394.53304.1005.0MgCaNaSOClHCOMF9138698336.21.12TCaMgHCOMCO4690132046735.0CaMgNaClSOHCOM第四纪地质地质构造地质构造断层倾角下盘断层走向断层面上盘相对移动方向火成沉积岩沉积岩自然地理场地详勘阶段主要应用物探技术方法查明场地外围的地质、水文地质和工程地质条件，如图4.3所示。在填埋场工程中，除了要求进行土的一般物理力学性质试验外，还要做足够数量的水、土、岩和废物的化学性质的背景化学试验。在土工试验中最重要的是渗透试验，由渗透系数值来评价土层对有害废物的防护能力。土的渗透性与土的物理性质、化学性质、水理性质和力学性质关系十分密切，因此与渗透性有关的土质试验项目都必须进行(图4.4)。4.2填埋场环境影响评价4.2.1环境影响评价的必要性环境影响评价是卫生填埋场地全面规划的重要组成部分，全面细致地进行环境影响评价，对场地的合理选择、论证填埋方案的可行性以及环保部门和公众的认可是十分必要的。中华人民共和国环境影响评价法２００３年９月１日起施行环境影响评价，是指对规划和建设项目实施后可能造成的环境影响进行分析、预测和评估，提出预防或者减轻不良环境影响的对策和措施，进行跟踪监测的方法与制度。《环境影响评价技术导则》（地面水环境）》(HJ/T2.3～93)；《环境影响评价技术导则〈大气环境〉》（HJ/T2.2-93）；《环境影响评价技术导则（声环境）》（HJ/T2.4-1995）卫生填埋场的建造，是一项会对环境质量产生较大影响的开发建设项目。城市垃圾在运输、装卸、填埋等操作过程中会产生噪音、振动、粉尘、废气等污染；还会产生恶臭问题和淋洗液问题，一旦淋洗液泄漏，就会污染地下水，造成严重的环境污染；此外还存在甲烷气体爆炸问题。应该对卫生填埋进行环境影响评价，通过对各种方案的技术可行性和经济可行性分析比较，从中选出对环境质量影响较小的最佳方案。怒江第一湾怒江溜索4.2.2环境影响评价程序环境影响评价的程序示于图4.5。因素、调查、预测、评价因素环境影响因素的分析与环境要素的确定环境影响因素:•施工期o建筑机械车辆、挖掘、填埋、施工•营运期o废物运进、破碎作业、填埋作业、管理、清除、废物贮存、污水贮存、淋滤液处理、封场环境要素公害防治项目•空气污染、水质污染、土壤污染、噪音、振动、地面沉降、恶臭自然环境保护项目•气象、地质地貌、水文、植物、动物、景观、旅游休闲、文化遗产生活环境保护项目•日照妨碍、电波障碍、安全性公害防治项目自然环境保护项目生活环境保护项目环境要素环境影响因素空气污染水质污染土壤污染噪音振动地面沉降恶臭气象地质地貌水文植物动物景观旅游休闲文化遗产日照妨碍电波障碍安全性建筑机械车辆挖掘施工期施工废物运进破碎作业填埋作业管理清除废物贮存污水贮存淋液处理营运期封场调查预测评价现状调查公害防治项目自然环境保护项目生活环境保护项目计算分析公害防治项目自然环境保护项目生活环境保护项目评价标准公害防治项目自然环境保护项目生活环境保护项目建设项目名称：XX生活垃圾处理场。建设项目性质：属新建环保公益项目。建设项目位置：本项目位于欧屋村所属的一条山坑叫深坳，属疏、幼林草山地，是一条无水源的旱坑，此地离人居住的地方约2.5公里，开筑道路也较简便。本项目规划用地面积2万平方米，垃圾日处理量约为40吨，项目预计近期工程投资330万元人民币。填埋区分三期进行建设。•填埋一区填埋高程70米，填埋量为14.2万M3；•填埋二区填埋高程为70米，填埋量为10.9万M3；•填埋三区填埋高程为75米，填埋量为7.9万M3；垃圾场总库容为33万立方米，总填埋年限20年。《城市垃圾卫生填埋技术规范》CJJ17-2001(建设部2001.12.1实施)卫生填埋场选址4.0.1填埋场的场址选择应符合下列规定:1填埋场场址设置应符合当地城市建设总体规划要求;符合当地城市区域环境总体规划要求;符合当地城市环境卫生事业发展规划要求2填埋场对周围环境不应产生影响或对周围环境影响不超过国家相关现行标准的规定3填埋场应与当地的大气防护,水土资源保护,大自然保护及生态平衡要求相一致4填埋场应具备相应的库容,填埋场使用年限宜10年以上;特殊情况下,不应低于8年5选择场址应由建设,规划,环保,设计,国土管理,地质勘察等部门有关人员参加填埋场选址应按下列顺序进行:1)场址初选•根据城市总体规划,区域地形,地质资料在图纸上确定3个以上候选场址;2)候选场址现场踏勘•选址人员对候选场址进行实地考察.并通过对场地的地形、地貌、植被、水文、气象、交通运输和人口分布等对比分析确定预选场址；3)预选场址方案比较•选址人员对2个以上(含2个)的预选场址方案进行比较.并对预选场址进行地形测量、初步勘探和初步工艺方案设计，完成选址报告，并通过审查确定场址。7填埋场防洪规定8填埋场宜选在地下水贫乏地区防洪标准(重现期：年)填埋场总容量(104m3)设计校核50050100200～50020504.0.2填埋场不应设在下列地区1地下水集中供水水源的补给区；2洪泛区；3淤泥区；4填埋区距居民居住区或人畜供水点500m以内的地区；5填埋区直接与河流和湖泊相距50m以内地区；6活动的坍塌地带、地下蕴矿区、灰岩坑及溶岩洞区；7珍贵动植物保护区和国家自然保护区；8公园、风景、游览区、文物古迹区、考古学、历史学、生物学、研究考察区；9军事要地、基地，军工基地和国家保密地区。4.0.3填埋场选址应事先进行下列基础资料的收集1城市用地规划、区域环境规划、场址周围人群活动分布与城区的关系；2城市环境卫生规划及垃圾处理规划；3地形、地貌及相关地形图；4地层结构7岩石及地质构造等工程地质条件；5地下水水位深度、流向等场址水文地质资料及利用情况；6夏季主导风向及风速；7降水量、蒸发量等气象背景资料；8周围水系流向及用水状况；9洪泛周期(年)；10待填埋处理的垃圾总量和日填埋量；11垃圾类型、性质、组成成分；12土石料条件、包括取土石料难易、远近和存储总量；13交通运输及供水供电条件。4.0.4环境影响评价及环境污染防治应符合下列规定:1垃圾卫生填埋建设项目在进行可行性研究的同时，必须对建设项目的环境影响做出评价；2垃圾卫生填埋建设项目的环境污染防治设施，必须与主体工程同时设计、同时施工、同时投产使用。工程实例概况长江下游江边上某工厂年产湿废渣7.93万m3，呈灰褐色，含水率50％～55％。废渣中主要有害物质为六价铬，含量约占4％，另外还含有碳、氢氧化钙等物质。据估算，建成后的填埋场每天产生207m3渗滤液，其中Cr6＋浓度约为3.5mg/L。填埋场场址选择拟选的填埋场地有废河道洼地和废白云石矿坑选址时分别从工程地质与水文地质、工程措施、废渣运输、环境影响等方面对两处拟选的填埋场地进行了比较选择，比较结果如下：1河道洼地。该河道为废弃运河道，距工厂7.0km，距长江3.0km，河道长2～3km。作为场址，存在以下问题：①拟选河道洼地不能较好解决废渣在运输过程中对环境的影响；②废河道土层主要为粘土和砂土二元结构，河底为粉质细砂，k＝5×10－1m/d，透水性大，极易形成地下水污染通道该区域天然地下水高于填埋场底部，地下水容易利用砂土的渗透性和虹吸作用向废渣场内渗透流动，从而造成场内渗滤液增多更严重的是废渣产生的有害渗滤液随水的流动而造成地下水污染因此需要在底部和周边设防渗垫层；③由于填埋深度有限，因而平面面积加大，受地表水和降雨影响大，雨水汇集面积大，渗滤液较多，同时还需排泄地下水，因此污水处理量大，运行费用高；④地基承载力弱，需作地基处理；⑤河道位于低洼平原地带，居民密集，有引用水源，对居民影响较大；⑥占地面积大，河床填埋深度为8m，需60万m2，河道宽20m，需30km，不满足要求。2废白云石矿坑。该矿坑距工厂1.5km，距长江5.0km矿坑位于山的顶部，三面为比较陡峭开采剖面，一面为矿石运输通道。矿坑周围层层山体簇拥，极其稳定山体植被稀少，无农业种植和自然公园及自然保护区等矿坑四周为丘陵地带，远离居民区，对居民影响小，且不会造成生态环境破坏。利用该矿坑填埋废渣，填埋场受地表水、降雨的影响较小，收集的渗滤液少，处理费用低。利用天然深坑，工程量少岩基承载力强，无须地基处理，投资少。矿区骨架构造为向南倾的单斜构造，均为岩脉充填，矿坑主要由侏罗纪沉积岩形成，岩层主要为白云岩，局部夹灰质白云岩条带和白云质灰岩，其底下为300m厚的天然白云岩岩层。矿坑地下水的平均深度为地下埋深260m，水位比较稳定，无须排泄地下水。经现场踏勘，坑底及边坡的白云岩较为完整，风化程度不高，防渗性能好，防渗处理较简单。为准确了解坑底及上部裂隙发育带天然岩层（白云岩）的渗透性，便于污染预测，对矿坑进行压水试验，试验结果如表1。废白云石矿坑压水试验结果漏水量Q总压力值S试段长度L单位吸水量ω渗透系数K试验地点l/minmml/min·m2m/d山顶孔第Ⅰ次3.60×10－130.052.40×10－32.07×10－3山顶孔第Ⅱ次0.73530.554.20×10－33.62×10－3山顶孔第Ⅲ次6.9540.053.47×10－23.00×10－2塘底孔第Ⅰ次1.13×10－263.053.60×10－53.10×10－5塘底孔第Ⅱ次2.17×10－268.056.40×10－55.50×10－5矿坑可使用的填埋容积为487万m3，每年产生的废渣为7.93万m3，则填埋场的填埋年限约为60年，满足填埋要求。结论经过上述比较分析可知，选择废白云石矿坑作为废渣填埋场地，具有工程量小，投资少，不容易造成地下水及地表水污染等优点，因此该填埋场最后选用废白云石矿坑。举例地理位置本项目位于东源县黄村镇，距圩镇中心约4公里，距附近公路300米。交通便利，并且位于城镇发展区规划用地之外，是较为理想的生活垃圾填埋场用地。地形地貎东源县黄村镇地形为多个山峰围成的山谷地形，征地范围内，最高峰顶标高为1000多米，谷地内标高为105米，现山间多为草地，地表水由北向南流出山地。地质概况项目所在区域地质构造，主要由燕山期花岗岩、白垩系、下第三系红色砂页岩和第四纪沉积物组成，花岗岩构成了镇区两侧的主要山体，红色砂页岩主要分布在东江谷地外侧的丘陵，第四纪堆积物构成了东江沿岸的冲积平原和台地、低丘。垃圾处理场场址所在地——土壤主要为黄黏土，另外零星分布些红色沙砾岩。土壤的成土母质主要有红壤坡积物、峡谷洪积物等，地表黏土层较厚，渗透系数较低。气象气候东源县地处南亚热带，气候温和，阳光充足，雨量充沛。南亚热带海洋性季风气候。年平均气温21.0℃，最高温度37.2℃，每年1至2月中旬温度最低，最低温度2.5℃。极端最高气温39.1℃，极端最低气温-3.9