垃圾“无害化、减量化、资源化”处置是我国现代化建设的最终目标之一，而卫生填埋仍是我国当前和今后垃圾的主要处置方法之一，我国现役垃圾填埋场2000余座，部分存在设计考虑不周、建设质量较低、运营管理不规范等问题，导致填埋场内水位雍高、填埋气回收低效且污染物浓度高，易引发一系列环境土工灾害，影响范围广、持续时间长。针对我国高厨余、高含水量垃圾，本项目包含理论创新、技术研发和工程应用三大环节，进行十余年的产学研合作，采用大型室内试验、现场测试、解析与数值模拟等手段，形成了一套垃圾填埋场水气主动调控及屏障阻隔关键技术，解决了填埋场资源化利用及环境污染控制的技术难题，为我国环境友好型垃圾填埋场的设计与运营提供了技术保障。创新成果如下：1 垃圾土生化与物理力学特性及测试技术：利用自主研发的大型剪切仪等，系统测试了不同龄期垃圾土的剪切强度、持水曲线和渗透系数，定量表征了垃圾土生化相变的影响；建立了耦合生化降解的垃圾土应力应变本构模型和非饱和VGM渗流计算模型；利用高密度电法测试了我国多个填埋场内渗滤液三维空间分布，提出了填埋场渗滤液运移实时监测方法；2 填埋场内水气导排系统设计方法及主动调控技术：建立了垃圾体生化降解-骨架变形-水气运移-热量传递多场耦合计算模型，自主开发了求解复杂三维耦合问题的程序；定量表征了渗滤液回灌对填埋场稳定化的加速作用，提出了最优回灌强度；提出了考虑垃圾非均匀性的抽气系统设计方法，研发了回灌-曝气联合稳定化加速技术，可缩短填埋场维护时间70%；3 填埋场腾发封顶系统防渗机理及甲烷减排技术：提出了考虑植被和大气环境影响的腾发封顶系统长期服役性能评价方法；在典型湿润地区露天环境下构筑毛细阻滞型腾发封顶系统土柱模型，研究了其作用机理及工作性能，成果纳入国家行业标准；研发了埋置多孔曝气管道的新型主动调控型覆盖层，分析其在复杂环境下的服役性能，编制了相应的设计指南；4 填埋场防污屏障阻隔机理及服役性能评价：研发了高效测定低围压或高塌落度填料扩散特性的透析实验方法，揭示了膨润土掺量的影响；建立了复合衬垫内污染物对流-扩散-吸附-降解瞬态解析模型，解决了传统方法难以模拟下卧有限厚度土层和污染物时变效应的难题；针对我国高水位填埋场，提出了基于竖向隔离墙的老旧填埋场垂直防渗补强加固措施。本项目已授权和申请专利及软件著作权共21项，发表国内外论文共117篇，被SCI收录59篇，出版专著3部，主/参编行业和地方标准2部。国家一级科技查新咨询单位“上海图书馆（上海科学技术情报研究所）”指出该科研成果较之国内外文献具有明显的创新性。成果已成功应用于上海老港、无锡桃花山和西安江村沟等多个填埋场工程，近三年新增产值近3.7亿元，新增利润近1.5亿元，节约资金约4.2亿元。随着我国垃圾填埋场项目的广泛建设和污染防控要求的提高，该项目成套技术的推广将产生巨大的经济、社会和环境效益。