本發(fā)明涉及市政生活垃圾填埋場排滲領(lǐng)域，尤其是涉及一種水平定向鉆應(yīng)用于垃圾填埋場排滲濾液的方法。

背景技術(shù)：

垃圾填埋場是以衛(wèi)生填埋的方式處置生活垃圾的場所，常常采用土工材料的方式進(jìn)行防滲。填埋垃圾的處置方式因造價低、衛(wèi)生條件好等優(yōu)點，是我國主要的垃圾處置方式。根據(jù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)CJJ-17的要求，我國的生活垃圾填埋場應(yīng)設(shè)置導(dǎo)流層和盲溝，作為滲濾液的收集系統(tǒng)，用于排出填埋場內(nèi)或由于降雨等原因產(chǎn)生的滲濾液。然而，隨著填埋場使用年限增加，底部滲濾液導(dǎo)滲設(shè)施排水功能會不斷下降，甚至發(fā)生堵塞情況，造成垃圾體內(nèi)的滲濾液水位很高。有研究表明：我國的垃圾填埋場滲濾液水位普遍偏高，大型垃圾填埋場的滲濾液水位大多在垃圾面以下3-5m，邊坡多處出現(xiàn)溢點。滲濾液的水位線位置越高，垃圾壩體穩(wěn)定性越差，地震液化的可能性也越大。滲濾液高水位嚴(yán)重影響填埋場的安全運行，容易造成垃圾體的崩塌、滑坡等安全事件。

現(xiàn)有的垃圾填埋場滲濾液水位控制的工程措施常采用鋪設(shè)水平導(dǎo)滲體加抽排豎井的方式，即：在填埋場的垃圾壩邊坡和堆體頂部表面上設(shè)垂直方向的抽排豎井，用泵送方式把豎井的滲濾液抽出來，在垃圾壩頂面開挖出水平倒排盲溝，其簡圖參見圖1所示，該圖示出了抽排豎井1、堆體現(xiàn)狀水位2、水平導(dǎo)排盲溝3、堆體原水位4、填埋垃圾5、砂巖6、垃圾壩7，從該圖可知，其弊端如下：

1.由于每一口抽排豎井的影響半徑往往有限，要有效降低填埋體內(nèi)的滲濾液水位，需要設(shè)置大量的抽排豎井進(jìn)行抽排才能達(dá)到效果。另外水平導(dǎo)滲盲溝的開挖工程量較大。這會造成水平導(dǎo)滲加抽排豎井的工程總量較大，耗時長，費用高昂。

2.抽排豎井需要用泵做持續(xù)的抽水，因此運行成本高，耗能大。

3.開挖水平導(dǎo)滲盲溝和打抽排豎井會對垃圾體及周邊環(huán)境造成影響，在豎井周圍存在清污分流和氣體收集的缺口，施工期間還有可能破壞堆體及周邊環(huán)境的穩(wěn)定性，存在安全隱患。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的就是為了解決上述問題，提供一種水平定向鉆應(yīng)用于垃圾填埋場排滲濾液的方法，其施工簡便、造價低，可以形成自流的排滲設(shè)施，達(dá)到有效地降低浸潤線，并有利于堆存物的排水固結(jié)。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的實施方式提供了一種水平定向鉆應(yīng)用于垃圾填埋場排滲濾液的方法，該方法利用水平定向鉆機在垃圾壩邊坡預(yù)設(shè)低點位置在垃圾堆體鉆出距離為K米的鉆孔，導(dǎo)滲管由水平定向鉆機的鉆頭攜帶至鉆孔，并隨著鉆頭而進(jìn)入到垃圾堆體內(nèi)，最終形成排滲通道；

導(dǎo)滲管距離其前端為S米的距離范圍內(nèi)的管體采用土工布包裹的花管結(jié)構(gòu)，花管結(jié)構(gòu)的兩側(cè)及頂部間隔開槽，其中，S＜K。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的水平定向鉆應(yīng)用于垃圾填埋場排滲濾液的方法將水平定向鉆技術(shù)引入到垃圾填埋場排滲濾液領(lǐng)域，并結(jié)合垃圾填埋場排滲技術(shù)特點相結(jié)合，形成可自流的排滲設(shè)施，達(dá)到有效地降低浸潤線，并有利于堆存物的排水固結(jié)，且該方法具有施工簡便、造價低等優(yōu)勢。

進(jìn)一步，導(dǎo)滲管采用PE或者不銹鋼管，基于PE、不銹鋼制成的導(dǎo)滲管不僅能夠提高導(dǎo)滲管使用的壽命周期，而且便于塑形，能夠結(jié)合現(xiàn)場需要進(jìn)行便捷的延伸拼接施工，例如，鉆頭鉆進(jìn)過程中PE管通過熱熔焊接方式不斷延長，直至PE管構(gòu)成的導(dǎo)滲管延伸至鉆孔末端，此種施工工藝對于長距離鉆孔無法提供一次性與鉆孔深度匹配的導(dǎo)滲管而言，具有良好的互補性，使得整個施工過程具有連續(xù)性，且基于熱熔融焊接技術(shù)拼接的PE管或者基于電焊技術(shù)拼接的不銹鋼管等構(gòu)成的導(dǎo)滲管在拼接位具有良好的拼接強度，對于長距離的導(dǎo)滲通道具有良好的適應(yīng)性，對于本發(fā)明提供的方法具有協(xié)同促進(jìn)效果。

進(jìn)一步，排滲通道的坡度為1％-5％，優(yōu)良的排滲通道在滿足自流需要的同時，使得排滲管后期運營過程中無需借助于外部干預(yù)即可完成工作，相較于傳統(tǒng)的泵送作業(yè)而言，具有天然的優(yōu)勢，低成本的運營能夠降低垃圾填埋場所需的運營資金，在施工過程中，在鉆入點處形成一定仰角是可控的，既不增加施工難度，也不影響導(dǎo)滲管成孔后滲濾液沿著排滲管自流的功能。

進(jìn)一步，鉆孔于垃圾堆積壩單向和/或多向布置，通常情況下，垃圾堆積壩體的實際形態(tài)和排滲需要是各不相同的，因此，鉆孔的單向、多向布局能夠更加適應(yīng)現(xiàn)場施工的需要，而鉆孔布置高程一般取垃圾堆積壩起壩附近高程。

進(jìn)一步，K的取值范圍為50-500m，S的取值范圍為5-20m，鉆孔深入的垃圾填埋體核心區(qū)域往往是排滲濾液的關(guān)鍵區(qū)域，而在核心區(qū)域設(shè)置土工布包裹的花管結(jié)構(gòu)恰到好處的實現(xiàn)這一目標(biāo)的同時，還能夠提高滲透效率，而且，導(dǎo)滲管中K-S米范圍內(nèi)的導(dǎo)滲管體采用實壁管作為水流通道，既提高了滲濾液流出的效率，也不影響導(dǎo)滲管自身的工作強度。

附圖說明

圖1為背景技術(shù)中垃圾填埋場中水平導(dǎo)滲體加抽排豎井的排滲方式結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為一種水平定向鉆應(yīng)用于垃圾填埋場排滲濾液的方法中水平定向鉆機機構(gòu)示意圖；

圖3為一種水平定向鉆應(yīng)用于垃圾填埋場排滲濾液的方法中土工布包裹的聚乙烯花管結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為基于本發(fā)明提供的一種水平定向鉆應(yīng)用于垃圾填埋場排滲濾液的方法建造而成的生活垃圾填埋場的鉆入式水平排滲濾液工程效果圖。

具體實施方式

為了使本發(fā)明實現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體實施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。

本發(fā)明的水平定向鉆應(yīng)用于垃圾填埋場排滲濾液的方法(以下簡稱“該方法”)中所利用的水平定向鉆機機構(gòu)參見圖2所示，水平定向鉆機具有鉆桿Q1，鉆桿Q1接于擴孔器Q2，擴孔器Q2安裝有旋轉(zhuǎn)接頭Q3，旋轉(zhuǎn)接頭Q3通過軟接頭Q4而接于拉管頭，拉管頭安裝導(dǎo)滲管Q7,該拉管頭通過固定螺絲Q5而安裝有柔性防水材料堵塞Q6，該圖示出了導(dǎo)滲管Q7與管頭的連接位Q8。

本發(fā)明的水平定向鉆應(yīng)用于垃圾填埋場排滲濾液的方法中所利用的采用土工布包裹的花管結(jié)構(gòu)參見圖3所示，該花管結(jié)構(gòu)的兩側(cè)及頂部間隔開槽，該圖示出了包裹于花管Q9、設(shè)置于花管的開槽Q10以及包裹于花管的土工布Q11，對于花管結(jié)構(gòu)而言可參考本發(fā)明人申請的實用新型專利，申請?zhí)枮椋?01620452694.7，專利名稱為：一種導(dǎo)滲系統(tǒng)用的聚乙烯花管結(jié)構(gòu)。

基于本發(fā)明的水平定向鉆應(yīng)用于垃圾填埋場排滲濾液的方法所搭建的生活垃圾填埋場的鉆入式水平排滲濾液工程效果參見圖4，根據(jù)此垃圾堆體的形態(tài)，其包括四向布置的鉆孔，為了便于本專利的描述，在此將該圖的上、下、左、右分別界定對應(yīng)于北、南、西、東，其中A向為自垃圾堆體的西南方向朝向東北方向，B向為自垃圾堆體的東南方向朝向西北方向，C向為自垃圾堆體的西北方向朝向東南方向，D向為自垃圾堆體的北朝南方向，在垃圾堆體幅寬較大的一側(cè)設(shè)置有A向的12個并排鉆孔，而在垃圾堆體幅寬次之的一側(cè)設(shè)置有B向的7個并排鉆孔，而在垃圾堆體幅寬較小的兩側(cè)分別設(shè)置有C向的5個并排鉆孔、D向的7個并排鉆孔，施工作業(yè)流程為：

S1.現(xiàn)場實地測量與鉆孔定位；

S2.鉆機的準(zhǔn)備工作，不同鉆機的鉆入起始點要求不同；

S3.PE管開槽，并將管頭部分(5-20m不等)用土工布進(jìn)行包裹；

S4.鉆機鉆進(jìn)與導(dǎo)向，鉆進(jìn)過程中PE管利用熱熔焊接技術(shù)進(jìn)行連接；

S5.鉆孔到達(dá)指定深度后，鉆頭和回拉鉆桿退出，PE管留在垃圾堆體內(nèi)，形成排滲濾液通道(排滲通道)。

該方法利用水平定向鉆機在垃圾壩邊坡預(yù)設(shè)低點位置在垃圾堆體鉆出距離為K米的鉆孔，而本實施例中在四個垃圾壩邊坡的低點以水平定向鉆進(jìn)的方式而鉆出不同距離的鉆孔，同一個垃圾壩邊坡所鉆進(jìn)的鉆孔距離大體上相同，而不同垃圾壩邊坡所鉆進(jìn)的鉆孔距離不同，這需要根據(jù)垃圾壩邊坡以及垃圾堆體的具體尺寸進(jìn)行布置，導(dǎo)滲管由水平定向鉆機的鉆頭攜帶至鉆孔，并隨著鉆頭而進(jìn)入到垃圾堆體內(nèi)，最終形成排滲通道，整個垃圾堆體的排滲通道的效果則可以參見圖4。而導(dǎo)滲管距離其前端為S米的距離范圍內(nèi)的管體采用土工布包裹的花管結(jié)構(gòu)，花管結(jié)構(gòu)的兩側(cè)及頂部間隔開槽，其中，S＜K，排滲通道的坡度為1％-5％，優(yōu)良的排滲通道在滿足自流需要的同時，使得排滲管后期運營過程中無需借助于外部干預(yù)即可完成工作，相較于傳統(tǒng)的泵送作業(yè)而言，具有天然的優(yōu)勢，低成本的運營能夠降低垃圾填埋場所需的運營資金。

從上述內(nèi)容不難發(fā)現(xiàn)，隨著填埋場使用年限增加，底部滲濾液導(dǎo)滲設(shè)施排水功能會不斷下降，甚至發(fā)生堵塞情況，造成垃圾體內(nèi)的滲濾液水位很高的情況下，本發(fā)明提供的方法直接利用定向鉆技術(shù)而方便、快捷、低成本鋪設(shè)導(dǎo)滲管而構(gòu)件導(dǎo)滲通道，避免了傳統(tǒng)垃圾填埋場排滲方式中需要設(shè)置大量抽排豎井的問題，而且由于無需開挖導(dǎo)滲盲溝，工程量大大縮小，施工周期隨之縮短，有效降低了工程造價，與此同時，由于采用定向鉆技術(shù)鋪設(shè)的導(dǎo)滲通道采用自流方式導(dǎo)出滲濾液，無需泵即可完成后續(xù)的運營，有效的降低了整套工程后續(xù)的運營成本，有效降低了能耗，而且，傳統(tǒng)開挖水平導(dǎo)盲溝和打抽排豎井對垃圾體及周邊環(huán)境的負(fù)面影響在定向鉆技術(shù)運用之后隨之消失，帶來的是安全、可靠性高的施工作業(yè)。

值得一提的是，導(dǎo)滲管采用PE或者不銹鋼管，基于PE、不銹鋼制成的導(dǎo)滲管不僅能夠提高導(dǎo)滲管使用的壽命周期，而且便于塑形，能夠結(jié)合現(xiàn)場需要進(jìn)行便捷的延伸拼接施工，例如，鉆頭鉆進(jìn)過程中PE管通過熱熔焊接方式不斷延長，直至PE管構(gòu)成的導(dǎo)滲管延伸至鉆孔末端，此種施工工藝對于長距離鉆孔無法提供一次性與鉆孔深度匹配的導(dǎo)滲管而言，具有良好的互補性，使得整個施工過程具有連續(xù)性，且基于熱熔融焊接技術(shù)拼接的PE管或者基于電焊技術(shù)拼接的不銹鋼管等構(gòu)成的導(dǎo)滲管在拼接位具有良好的拼接強度，對于長距離的導(dǎo)滲通道具有良好的適應(yīng)性，對于本發(fā)明提供的方法具有協(xié)同促進(jìn)效果。

另外，K的取值范圍為50-500m，S的取值范圍為5-20m，鉆孔深入的垃圾填埋體核心區(qū)域往往是排滲濾液的關(guān)鍵區(qū)域，而在核心區(qū)域設(shè)置土工布包裹的花管結(jié)構(gòu)恰到好處的實現(xiàn)這一目標(biāo)的同時，還能夠提高滲透效率，而且，導(dǎo)滲管中K-S米范圍內(nèi)的導(dǎo)滲管體采用實壁管作為水流通道，既提高了滲濾液流出的效率，也不影響導(dǎo)滲管自身的工作強度，在圖4中，導(dǎo)滲管前端示出的附著物即為模擬滲濾液的水流，附著物密度越大代表流量越大，采用計算機模擬流量軟件模擬出的流量數(shù)據(jù)印證了設(shè)置土工布包裹的花管結(jié)構(gòu)是大有裨益的。

綜上，本發(fā)明所提供的方法不需要大面積開挖垃圾堆體，具有對壩體及周邊構(gòu)筑物影響小，施工方便、施工周期短、成本低等特點，排滲效果明顯，經(jīng)濟效益強，是節(jié)約時間、節(jié)約成本的理想技術(shù)方案。

本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解，上述各實施方式是實現(xiàn)本發(fā)明的具體實施例，而在實際應(yīng)用中，可以在形式上和細(xì)節(jié)上對其作各種改變，而不偏離本發(fā)明的精神和范圍。