一、填埋场边坡破坏的形式
图4-9表示垃圾填埋场的两种主要填埋形式：图4-9（a）表示一上埋式填埋场。图4-9（b）则是一下埋式填埋场，把垃圾堆入挖掘的深坑、天然谷地或洼地。对于利用挖坑来存贮垃圾，经营者都希望坑的边坡挖得尽可能地陡，以便在同一场地能存贮更多的垃圾。无论哪一种形式，通常均要求能保证维持地下水位始终在垃圾底部下面。
图4-9 垃圾填埋的两种形式[3]
a—上埋式；b—下埋式
图4-9所示的填埋类型在开挖和填埋期间，以及在封闭后，可能出现各种不同的破坏模式。破坏模式不同，其破坏机理也有差异。在对可能的破坏模式进行识别和评价时，要充分认识卫生填埋场的衬垫和覆盖系统都是由土和土工合成材料组合成的典型多层结构。几种潜在的破坏模式如图4-10所示，大致可分成下列类型[70,77]：
（一）边坡及坡底破坏
如图4-10（a），这种破坏类型可能发生在开挖或铺设衬垫系统但尚未填埋时。图中表示出地基产生圆弧滑动破坏的情况，但实际上由于软弱层及裂缝所导致的楔体或块体破坏也不能忽视。这种破坏模式可用常规的岩土勘探和边坡稳定分析方法来评价。
（二）衬垫系统从锚沟中脱出向下滑动
如图4-10（b），这种破坏通常发生在衬垫系统铺设时。衬垫与坡面之间摩擦及衬垫各组成部分之间的摩擦能阻止衬垫在坡面上的滑移，同时由于最底一层衬垫与坑壁的摩擦及锚沟的锚固作用也可阻止衬垫的滑动。
（三）沿垃圾内部破坏
如图4-10（c），当垃圾填埋到某一极限高度时，就可能产生破坏。填埋的极限高度与坡角和垃圾自身强度有关。这种情况可用常规的边坡稳定分析方法进行分析，困难在于如何合理选取垃圾的重力密度和强度值。
（四）穿过垃圾和地基发生破坏
如图4-10（D），破坏面可以穿过垃圾、衬垫和场地地基。当地基土比较软弱，例如软粘土地基时，最容易发生这种形式的破坏。这种类型破坏的可能性常作为选择封闭方案的一个控制因素。
图4-10 垃圾处置场潜在的破坏模式[3]
（a）边坡及坡底破坏；（b）衬垫从锚沟中脱落；（c）垃圾内部破坏；（d）破坏面穿过垃圾、衬垫及地基；（e）沿衬垫系统滑动破坏
（五）沿衬垫系统的破坏
如图4-10（e），垃圾作为一个完整的块体单元，会沿复合衬垫系统内强度较低的接触面向下滑动。这种滑动的稳定性常受接触面抗剪强度、填埋物的几何形状及其容重等因素所控制。这种形式的稳定破坏通常可通过降低高差或放缓边坡加以避免，但放缓边坡会使填埋面积内可利用的垃圾存贮容量减小。
（六）封顶和覆盖层的破坏
由土或土及合成材料组成的封顶系统（最终覆盖）用于斜坡上时，抗剪强度低的接触面常导致覆盖层的不稳定而沿填埋的垃圾坡面向下滑动。
（七）沉降过大
沉降过大尽管不是严格意义上的一种稳定破坏，但由于垃圾的压缩、分解产生过大沉降及地基自身的沉降均可能导致淋滤液及气体收集监测系统发生破裂，填埋场的沉降会使斜坡上的衬垫产生较大的张力，也可能导致破坏。此外，不均匀沉降也可以使有裂缝的覆盖层和衬垫产生畸变，如果水通过裂缝进入填埋场也会对其稳定性产生不利影响。
所有这些破坏模式都可能由静荷载或动（地震）荷载引发，其中衬垫系统的破坏最受关注。因为衬垫一旦破坏，填埋场的淋滤液就可能进入周围土体及地下水中，造成新的环境污染。
二、破坏机理分析及土的工程性质
填埋场边坡稳定分析应从短期及长期稳定性两方面考虑，边坡稳定性通常与土的抗剪强度参数（总应力或有效应力强度指标）、坡高、坡角、土的重力密度及孔隙水压力等因素有关。对土层剖面进行充分的岩土工程勘察和水文地质研究是很必要的。
短期破坏通常发生在施工开挖期，若边坡较陡，在开挖后不久即可能发生稳定破坏。对于饱和粘土，由于开挖使边坡内部力很快发生变化，在潜在破坏区（即诱发剪应力较高或抗剪强度较低的地带）内孔隙水压力的增大相应地使有效应力降低，从而增加了发生破坏的可能性。
当潜在破坏区的变形达到临界极限时，会出现明显的负超孔隙水压力，使潜在破坏区的强度暂时增加，但负超孔隙水压力的消散常直接导致设计不当的边坡突然破坏，这属于长期破坏问题。负超孔隙水压力消散速率主要取决于粘土的固结系数和破坏区的平均深度，而且土体的排水抗剪强度也可在负超孔压消散的同时达到。用太沙基固结理论可以估算出负超孔压消散的时间。
综上所述，以下两种情况需要进行稳定分析：
（1）施工刚刚结束，此时应考虑孔隙水压力快速、短暂且轻微的增长，对不排水强度指标进行修正后用于稳定分析。
（2）在负超孔压消散一段时间后，用排水剪强度指标，应考虑围压的减小（膨胀）对强度参数的影响。
对填埋场覆盖，可用有效应力法进行分析。所用参数可由固结排水剪试验或可测孔压的固结不排水剪试验来确定，孔压可由流网或渗流分析得出。安全系数可取1.5。
为了取得进行计算所必需的土质参数，需选取有代表性的试样进行室内试验，试验项目应包括天然含水量、原位干密度、颗粒分析、液、塑限、无侧限抗压强度、三轴试验和一维固结试验等。
可测孔压的固结不排水（CU）三轴试验和不固结不排水（UU）三轴试验应选用由谢尔贝薄壁取土器取得的原状试样。三轴试验通常分两个阶段，先对试样施加各向相等的侧限应力（围压），然后在试样顶部施加轴向（主）应力直至试样剪坏。
在固结不排水（CU）三轴试验的第一阶段，试样允许充分排水固结，使所有的超孔隙水压力全部消散；第二阶段则在0.05mm/min的剪切速率下使土样逐渐剪破（不允许排水），这一过程将产生正的或负的孔隙水压力。在第二阶段可以测出试样内孔隙水压力的变化，以便能算出进行有效应力分析时所需的抗剪强度参数。有效应力分析把土看作本质上是一种纯摩擦材料，常用于计算凝聚性土的长期抗剪强度。
三向固结不排水（CU）三轴试验（真三轴试验）仍选用谢尔贝薄壁取土器所取试样，三个固结应力应选用与原位土体相近似的不同侧限应力。
不固结不排水（UU）三轴试验可用来验算土的短期强度，施加围压时试验不允许排水固结。本试验的结果反映了凝聚性土的非摩擦性质，这种性质在试样很快剪破时才显示出来，其剪切速率约为1.4mm/min。因此，试验结果更适合于短期边坡稳定分析。
为了确定边坡稳定分析中平均的土质参数，应绘出下列参数随土层深度的分布图，这些参数包括天然含水量、原位干密度、标准贯入击数N、无侧限抗压强度等。结合三轴试验的结果就可得到每一临界断面（计算剖面）不同土层的设计参数。为进行边坡稳定性分析，每一临界断面的典型衬垫剖面，整体重度及抗剪强度值均应一一加以标明。