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《礦產與地質雜志》2014年第三期

1廣西城鎮生活垃圾適宜處理方法分析

1.1垃圾成分垃圾成分（有機物、無機物、有毒有害物）、熱值、含水率、顆粒大小等影響垃圾處理工藝的選擇。據調查，廣西桂林市的植物類、果皮類、殘余食物等可堆肥有機物55％～60％，塑料、紙張、竹木、纖維、紡織物等可焚燒有機物15％～20％，金屬、玻璃、橡膠等可回收利用物8％～10％，塵土、沙石、瓦礫等無機填埋物一般低于22％［2］。南寧市下轄的邕寧、橫縣、賓陽、隆安、馬山、上林、武鳴各縣，其植物類、果皮類、殘余食物等可堆肥有機物47％～56％、塑料、紙張、竹木、纖維、紡織物等可焚燒有機物14％～21％，金屬、玻璃、橡膠等可回收利用物1％～3％，塵土、沙石、瓦礫等無機填埋物25％～36％［1］。從上述垃圾組成看，縣城垃圾中有機組分與城市垃圾較為接近，但可回收利用組分明顯偏少，而無機填埋物明顯偏多，熱值一般低于4000kJ／kg，顯示縣城垃圾更適宜衛生填埋。

1.2自然條件廣西以山地丘陵為主，海拔500m以上山地面積共127280．25km2，占總面積53．7％；丘陵面積51649．75km2，占總面積21．9％，以海拔250～500m的丘陵為多；平原面積34079km2，占總面積14．6％，分布零散，且規模都不大；臺地和水面規模較小，分別占總面積的8．1％和1．5％［3］。廣西山地或不宜耕種的土地較多，為垃圾填埋處理提供了較大空間，其地形地貌特點以及垃圾堆肥的技術經濟性局限了垃圾堆肥的推廣。此外，廣西臨近北部灣，為亞熱帶季風氣候，區域空氣濕度大，雨季時間相對偏長，氣候氣象以及地形地貌條件不利于空氣擴散，垃圾焚燒在多數地域有一定局限。

1.3社會經濟廣西為我國西部欠發達地區，2012年全年生產總值為13031．04億元，其中第一產業增加值2172．37億元，第二產業增加值6333．09億元，第三產業增加值4525．58億元，“三產”比例分別為16．7％、48．6％和34．7％，人均地區生產總值27943元，城鎮居民人均可支配收入21243元［3］，社會經濟發展相對落后，多數城市及縣城經濟條件較差，制約了垃圾焚燒處理的推廣。鑒于廣西自然、社會經濟、城鎮垃圾成分以及垃圾處理環境問題、建設投資、運行成本等具體情況（表1），結合廣西城鎮化水平不高、大部分城鎮財政收入較低、山地或不宜耕種的土地較多等實際，以及國內外垃圾處理進展，廣西絕大部分中小城市、縣城、建制鎮在未來一段時間內適宜優先選擇衛生填埋法處理城鎮生活垃圾。

2廣西城鎮生活垃圾填埋場選址中可能存在的地質問題

廣西城鎮生活垃圾適宜衛生填埋，但填埋存在填埋場選址問題。廣西在地貌上為桂西北高原至東南沿海丘陵過渡的斜坡地帶，并在全境分別呈現中山、中低山、低山、丘陵、濱海平原梯級逐次降低的地帶分布，以及峰林谷地、峰叢谷地、巖溶平原、山間盆地、紅層盆地等多種多樣的局域地貌特征，同時在局地形成了山地、平原、溝谷、河流、陡坡、緩坡、石山、土坡、洼地、巖溶漏斗、巖溶塌陷等微觀地形，易誘發巖土崩塌、滑坡、泥石流等不良地質作用。

2.1巖溶巖溶山區是地質條件復雜的特殊地質區域。廣西巖溶發育，柳州、桂林、賀州、玉林、南寧、崇左、宜州、河池以及百色等地巖溶大量存在［4］。巖溶石山易被溶蝕成峰叢、峰林、孤峰谷地和巖溶平原，形成千瘡百孔的溶洞暗河、巖溶漏洞、巖溶塌陷、土洞、裂隙等，其土層薄，地下水豐富，在大量抽吸地下水和水位急劇下降時，易引發土洞的發展和地面塌陷的發生；在溶洞受到流體的快速流動或振動（如爆破時）、溶洞內急速形成負壓而發生地面塌陷。在垃圾填埋過程中，因地基荷載增加、填埋體內部壓力增大，可能誘發和導致巖溶地面塌陷、垃圾滲濾液向下和水平滲漏，出現場地穩定性和地下水環境污染問題。巖溶風化形成的土體類型有溶蝕殘余堆積粘土、殘坡積粘土和軟土三類。溶蝕殘余堆積粘土類土體－紅粘土主要分布在谷地、平原區，硬塑－可塑為主，中偏低壓縮，部分具有中－低脹縮性能；殘坡積粘土夾碎石土體主要分布在低山丘陵斜坡和谷地，硬塑－可塑，中壓縮；軟土廣泛分布在巖溶谷地，平原區基巖面上（多呈透鏡狀）和溶溝、溶槽中，軟塑－流塑，高偏中壓縮。其中谷地、平原區覆蓋土層－紅粘土有相當一部分具有中－低脹縮性，在特殊干旱的氣候條件下易引發地裂，如來賓、武宣、柳州等地［4，5］。谷地、平原區下伏溶溝、溶槽發育，基巖面起伏大，致使土層厚薄嚴重不均，在重荷下易引發和遭受地基不均勻沉降災害。可見，巖溶區選址存在巖溶地基與圍巖的穩定性問題、巖溶滲漏與場地防滲問題、土層厚薄不均及其不均勻沉降災害等工程地質問題。

2.2塌陷地面塌陷是地質災害的主要災種之一，在廣西主要為巖溶塌陷。廣西巖溶塌陷的區域分布以柳州為中心，北起桂林、陽朔，南到黎塘，東南到貴縣、桂平、玉林、靈山等淺層巖溶與土洞發育地區［4，5］。在暴雨、洪水、地震、重力等因素作用下，地下水位變幅增大，水動力條件急劇變化，使上覆土層的天然狀態受到破壞而導致塌陷發生。人工爆破和建筑打樁所引起土石及地下水的震動會對土層產生強烈的沖擊力，能在很短的時間內可使土層失去平衡而產生塌陷，如桂林柘木塌陷為人工爆破誘發所致［6］。2012年，柳州市南郊發生的大規模巖溶塌陷系自然、人為二種因素疊加的結果。此外，礦坑排水、抽水、蓄水引水、地表水下滲、振動加載等人為因素也可大量誘發巖溶塌陷災害。如廣西玉林柴油機廠廠區大強度排水及過量抽汲地下水，導致場區周邊塌坑大量發育［1］。巖溶塌陷對垃圾填埋場場址穩定性帶來嚴重影響。

2.3滑坡滑坡是指場地由于地層結構、河流沖刷、地下水活動、人工切坡等因素影響，致使部分或全部土體或巖體在重力作用下，沿著地層軟弱面或軟弱帶整體向下滑動的不良地質現象。廣西濕熱多雨，又經受過多期地質作用，山地巖石裂隙、節理發育，風化、破碎強烈，巖土孔隙多、滲透性強，孔隙水、裂隙水較為豐富，加之地貌隆起、很多高山巖層的產狀傾斜，如廣西西部、北部和東南部的許多山區，具備了滑坡形成的內在因素［5］，而近年來廣西社會經濟、工程建設等活動不斷推進，致使廣西區域環境地質災害處于較活躍狀態，引發滑坡的外部條件也逐步增多，致使山區溝谷型、斜坡型垃圾填埋場及其周邊、進場道路易出現滑坡。

2.4泥石流泥石泥是產生在山地溝谷和斜坡地帶常見的斜坡變形和物質運動現象，其形成需要同時具備三個條件：①豐富的松散固體物質，并能以滑坡、崩塌、山崩、垮落等方式轉移至溝谷內（形成泥石流的物質基礎）；②流域內溝谷陡峭、溝谷縱比降大，有利于水流的匯集和泥石的垮落，以及二者的相互摻和迅猛下瀉（形成泥石流的地形條件）；③溝谷上游區段發生暴雨、冰雪融化或湖庫潰壩等自然災害，能夠提供充沛的水源，并倚助俯沖地形提供的強大勢能，沖刷掏空谷坡和河岸松散堆積物（形成泥石流的動力學條件）。三者相輔相成，缺一不可。廣西西部和東北部地區地質構造作用強烈，褶皺、斷裂發育，有大規模的巖漿侵入和構造變質作用發生，地形隆起，山勢陡峻（坡度多在25℃以上），地勢高差大，溝谷切割深，河流水力坡度大［4，5］。巨大的高差、陡坡、深谷地形地貌構成了大量的臨空面，有利于山坡物質勢能的釋放與能量轉換，為水、泥、石的相互摻和提供了地形地貌基礎；在區域斷裂、褶皺的強烈擠壓下，以及自然風化、植物根辟作用下，這些山體巖層裂隙和節理普遍發育，巖石破碎、風化強烈，山體穩定性能差；加之這些區域碎屑巖、變質巖和巖漿巖廣泛分布，山前堆積物、崩積物以及風化殼物質眾多，為泥石流發生、發展提供了必要的物質基礎；廣西西部和東北部臨近南嶺南坡，為我國北方南下冷空氣和南海北上暖濕氣流相互對流的地帶，從而成為廣西主要的豐沛降水帶，充沛的降水為山區滑坡、崩塌、泥石流災害的形成提供了充足的水源條件。由于這些地區已經同時具備了泥石流形成的三個條件，當連續集中的降水使土壤含水量處于飽和狀態后，后期短時間高強度降水或持續降水都能直接激發滑坡、崩塌、泥石流等災害的產生。

2.5紅層紅層是一種外觀以紅色為主色調的陸相碎屑沉積地層，形成于侏羅紀－第三紀濕熱環境，為內陸碎屑沉積建造，由一套砂巖、粉砂巖、泥巖、頁巖組成，其物質成分變化很大，以泥質膠結為主，也有鈣質和鐵質膠結，以紅色、棕紅色、磚紅色為顯著特征，主要分布于南寧、寧明、上思、百色、田陽、田東、容縣、來賓等地［4，5］。巖體類型為堅硬－較堅硬中厚層狀砂巖、礫巖夾薄層狀軟弱泥巖，堅硬、較堅硬中厚層狀－薄層狀砂巖、礫巖、泥巖夾石膏；紅層盆地上未成巖的粘土巖、粉砂質粘土巖及它們的風化物，粘土巖及其風化物為強脹縮土，粉砂質粘土巖及其風化物為中等脹縮土。在區域構造作用下，上述區域巖層往往褶皺強烈，多中高傾角，結構面發育，其遇水后巖體及結構面抗剪強度大幅度降低，極易發生失穩。紅層通常系泥巖、泥質粉砂巖等巖層組成，巖層多為軟巖與硬巖相間，互層狀產出，層間結合力弱，具有明顯各向異性，在壓剪應力作用時呈現明顯的塑性變形特征；泥巖、頁巖含有大量高嶺石、伊利石、蒙脫石等粘土礦物，當地表水滲入巖石的孔隙中時，這些粘土礦物顆粒的吸附水膜便會增厚，引起巖石體積的不均勻性膨脹，產生不均勻應力，同時部分膠結物會被稀釋、軟化或溶解，致使巖石顆粒碎裂解體。紅層失水后體積收縮，發生不均勻收縮，產生偏應力，形成新的裂隙，并使原有裂隙擴大，交錯成裂隙網，而加速碎裂。鑒于紅層巖土水穩定性差，易出現崩解軟化、快速風化、膨脹變形等工程地質問題，導致垃圾填埋場庫區場地穩定性、壩址穩定性以及道路邊坡穩定性等變差，甚至出現地裂、崩塌、滑坡等，而對填埋場選址、施工帶來影響。

2.6軟土軟土一般是指天然孔隙比大于或等于1．0，且天然含水量大于液限的細粒土，或指天然含水量大、壓縮性高、承載力低的一種軟塑狀態的粘性土，一般分為軟粘土、淤泥、泥炭、泥炭土等類型，廣西北部灣的濱海平原（如北海、防城港等）、來賓、武宣、柳州、南寧等地的谷地、平原區，以及桂林的漓江階地、孤峰平原、峰林平原、峰林谷地均勻一定范圍分布［4、5］。軟土含水量一般介于34％～72％，含水率高；天然孔隙比在1．0～1．9之間，孔隙比大；壓縮系數0．005～0．02，具高壓縮性；有觸變性，一旦受到擾動，土的強度明顯下降，甚至呈流動狀態，易出現震陷；固結系數一般在4．0×10－3cm2／s左右，固結系數小，土體完成固結沉降所需的時間較長。因此，軟土地基常會帶來場地穩定性、不均勻沉降問題。

3對廣西城鎮生活垃圾處理衛生填埋

場選址的若干建議鑒于廣西區域地質構造復雜、一些地區存在巖溶、崩塌、滑坡、泥石流等不良地質作用，為確保生活垃圾衛生填埋場選址，提出以下建議：（1）重視地理信息系統、區域地質和地形地貌特征的綜合研究。充分做好地理信息系統和地質調查研究工作，確保垃圾填埋場待選場址符合當地城市總體規劃、城市衛生專業規劃要求；充分利用天然地形以增大填埋庫容量；選擇交通、供電、運距條件好，人口密度低、土地利用價值低、遠離水源，有良好地工程地質條件，易防洪、泄洪的地帶，并遠離破壞性地震及活動構造區，易坍塌、滑坡、隆起地帶，活動中的斷裂帶、巖溶發育區和溶洞區，涌浪影響區和濕地，各類自然保護區、風景名勝區、文物古跡區等敏感區域。（2）加強水文地質勘察、充分論證垃圾填埋場選址區的滲漏性。廣西區域地質構造復雜，山谷凹地邊坡陡峭，巖溶山區巖溶發育、地下水豐富，對地下裂隙、溶洞、斷層發育的地段實施帷幕灌漿垂直防滲不僅效果不理想，而且會大大增加工程量和工程造價。因此，加強水文地質勘察，查清場底基部地層巖性及其滲透系數、地下水水位、地質構造的薄弱地帶；查明場區地下水類型、地下水位埋深或標高、地下水流向，評價地下水對混凝土的腐蝕性；查明地下水的補給、逕流、排泄條件，劃分地表分水嶺和地下水分水嶺的界限，估算地下逕流量；按環境地質要求劃分含水層和隔水層，對地層的滲透性進行測試，評價填埋場運營后地層的滲漏性及滲漏對地下水污染的可能性，并提供防止滲漏方案的建議。（3）加強工程地質勘察，十分重視環境地質穩定性對工程的影響。廣西區域地質構造發育區、巖溶發育區易發生滑坡、地面塌陷、泥石流等地質災害，直接威脅填埋場及主壩、道路、建筑物的安全。做好選址區工程地質勘察，查明擬建場地地層結構、層序、巖土性質、厚度，以及土層中軟土分布；查明基巖產狀、起伏情況、基巖的節理裂隙發育情況和巖體基本質量分級；評價軟土、松散砂層、含漂石、卵石地層、膨脹土地層、軟硬不均地層及硬巖地層等對工程施工、建設、運營的影響。選擇工程地質條件相對穩定的區段，確保填埋場建設及營運能夠避開不良地質地段。

作者：覃許江成官文梁寧書單位：廣西壯族自治區工程咨詢中心桂林理工大學廣西礦冶與環境科學實驗中心