Расчет необходимой площади отвода участка земли для строительства полигона захоронения ТБО

     Проектная высота полигона определяется по графику, рис.1 в задании на проектирование, на последний год его эксплуатации. При численности населения 523911 человек высота полигона составит  Н_пл=30,0 м.

Согласно  табл. 1.3 при Н_пл=30,0 м → к₁= 4;

к₂ - коэффициент, учитывающий объем изолирующих слоев грунта (промежуточных и окончательного),  к₂=1,2.

Проектная вместимость полигона Е_Т составит:

Е_m= =4096498 м³.

Таблица 1.3

Зависимость коэффициента уплотнения ТБО (к₁) от высоты полигона (Н_пл).

1.1.4. Расчет требуемой площади земельного участка для размещения полигона. Схема полигона

 

     Элементами  полигона являются: подъездная дорога, участок складирования ТБО, административно- хозяйственная зона.

     Подъездная  дорога соединяет существующую транспортную магистраль с полигоном и рассчитывается на двухстороннее движение шириной  не менее 6,5 м.

     На  пересечении дороги с участком полигона размещают пост контроля въезда и выезда мусоровозов и административно- хозяйственную зону.

     Участок складирования – основное сооружение полигона. Он занимает около 85-95%  площади  полигона ТБО. Участок складирования  обычно разбивают на очереди эксплуатации с учетом обеспечения производства работ по приему ТБО в течение 3-5 лет  на каждой очереди.

     Участки складирования должны быть защищены от вышерасположенных земельных  массивов. Для перехвата ливневых и паводковых вод по верхней границе  участка проектируют нагорные каналы.

     На  расстоянии  1…2 м от нагорных каналов  по периметру полигона размещают  ограждение. На расстоянии 2 м от ограждения полигона размещают посадки деревьев.

На расстоянии 2-3 м от внешнего откоса котлована  устраивают кольцевую дорогу с односторонним  движением шириной не менее 3,5 м.

     Между кольцевой дорогой и лесопосадками  располагают кавальеры с плодородным  и минеральным грунтом, которые  в процессе эксплуатации полигона используют для изоляции отходов, (рис. 4.1).  

     Требуемая площадь полигона (Ф) определяется по формуле

 Ф=  к_З*Ф_ус + Ф_доп,

где к₃ – коэффициент, учитывающий полосу вокруг участка складирования, к₃=1,1; Ф_ус - площадь участка складирования, га; Ф_доп – площадь участка административно-хозяйственной зоны. 
 

Рис. 1.1. Горизонтальная планировка полигона.

(I- IY) – очереди эксплуатации полигона.

1 – подъездная  дорога; 2- въезд на полигон с  пунктом радиометрического контроля; 3 – административно- хозяйственная зона; 4 – нагорный канал; 5 – ограждение полигона; 6 – лесополоса; 7 – кавальеры минерального и плодородного грунта; 8 – внутрихозяйственная дорога 

     Площадь участка складирования находят  из формулы определения объема пирамиды (рис. 4.2):

Ф_ус= = (3к₄×Е_Т)/Н_пл,

где к₄ – коэффициент, учитывающий снижение высоты пирамиды до заданной Н_пл (рис.4.2); к₄=0,5.

Тогда Ф_ус=(0,5´3´4096498)/30 =204825 м²= 20,5 га.

Принимая  размер участка админстративно-хозяйственной  зоны Ф_доп=0,1Ф_ус, получим требуемую площадь полигона: Ф=1,1×20,5+0,1× 20,5=24,6 га.

 

                                                                                        Δh 

                                                                                                          Н

 

                                                                             H_пл 

Рис. 1.2. Расчетная схема для определения размеров полигона ТБО

Полигон размещают на плоском рельефе. Фактическая  отведенная площадь участка составит: Ф_отв = Ф+Д,

где Д - отвод земли для размещения подъездной дороги от автомагистрали до полигона, для дороги длиной L_дор=310 м и шириной В_дор=6,5 м. 

Д = (L_дор ´ В_дор) = (310 ´ 6,5)=2015 м²= 0,2 га.

Ф_отв=24,6 + 0,2=24,8 га.

1.2. Проектирование участка складирования

 

1.2.1. Расчет вместимости полигона

 

     Согласно  заданию на проектирование, грунт  в основании полигона представлен  суглинком легким. Грунтовые воды расположены на глубине 5 м.

     Принимаем решение - полностью удовлетворить  потребность в грунте для промежуточной и окончательной изоляции за счет сооружения котлована в основании полигона.

     Реальный  участок складирования ТБО площадью Ф_ус= 204825 м² в плане имеет форму квадрата, со стороной:

L_ус= B_ус= = =452,6 м,

где L_ус= B_ус – соответственно, длина и ширина участка складирования, м, рис.1.3. 
 
 

                                                                                           

                                                                      B_ус

        А         А

                                               L_ус

Рис. 1.3. Участок складирования ТБО в плане. 

     После заполнения полигона отходами до проектных  отметок участок складирования  будет иметь форму усеченной пирамиды, а в поперечном  сечении - трапеции (рис.1.4.). 

                   В_п=L_п

 

 
 

                                                                                              Н_пл 

                                           

                                               В_ус=L_ус

Рис. 1.4. Поперечное сечение участка складирования (без котлована).

Разрез  А-А 
 

     Определим размеры верхней площадки полигона захоронения отходов, (рис.1.5.):

В_п = L_п = В_ус-2mН_пл=452,6-2´3´30=272,6 м,

Где В_п и L_п- соответственно ширина и длина верхней площадки участка складирования, м.

     Площадь верхней площадки участка складирования:

 Ф_п=В²_п=272,6²= 74310,8 м²=7,4 га.

     Максимальная  допустимая высота полигона Н_пл^max определяется из условия заложения внешних откосов не менее чем m=3 и необходимости создания верхней площадки размером обеспечивающей безаварийную работу мусоровозов и бульдозера (рис. 1.5.).

     Минимальная ширина верхней площадки определяется возможностью разворота мусоровоза (R_раз) и соблюдением условия движения мусоровоза не ближе в=10 м от края откоса.

Тогда В_п^min=2R_раз+2в, а ее минимальная площадь равна: Ф_п^min = (В_п^min)² = (2R_раз+2в)²=(2´9+2´10)² = 1444 м² =0,14 га, что значительно меньше принятой в проекте Ф_п =7,4 га.

 
 

       В_п^min=L_п^min         

                                         

Н_пл^max

                 Н_пл   
 

                                           B_ус=L_ус

 

Рис. 1.5. Схема для определения максимально возможной высоты полигона 

     Максимально возможную высоту полигона определяют по зависимости: Н_пл^mах= , где В_ус- ширина участка складирования, м. Н_пл^mах= = 69,1 м.

     С целью получения грунта для послойной  и окончательной изоляции ТБО, укладываемых в тело полигона, в основании полигона проектируют котлован. Среднюю глубину котлована рассчитывают из условия баланса земляных работ с учетом положения уровня грунтовых вод. Дно котлована размещают выше уровня грунтовых вод не менее чем на 2 м.

     Участок складирования разбивают на очереди эксплуатации с учетом приема ТБО на каждой очереди в течение 3…5 лет

     Фактическую вместимость полигона с учетом уплотнения ТБО рассчитывают по формуле для  определения объема усеченной пирамиды:

Е_ф= , где Ф_ус и Ф_п - площади нижнего и верхнего оснований свалочного тела, м².

     Вместимость котлована в основании полигона не учитывается, так как грунт, вынимаемый из него, расходуется на изоляцию ТБО.

     В этом случае фактическая вместимость  Е_ф равна объему ТБО в уплотненном состоянии, которая составит:

Е_ф= [204825 +74310,8+(204825+74310,8)^0,5]= 2796641 м³