武汉市某垃圾填埋场重金属对环境污染的研究

分析研究了某老垃圾填埋场中重金属对环境的影响。填埋场西南边的池塘底泥中的重金属含量远远高于池塘水体中的重金属含量。其下伏土层中重金属影响的深度达到地面以下20～25m,在这个深度内,Cd、Pb、Zn、Cu、Ni均出现峰值;对比10a前的资料显示,以惰性著称的重金属在地下土层介质构成的复杂氧化还原环境里,表现出了一定的活动性和迁移性。在10a间,Pb和Cd在土层剖面中的迁移速率为1.5m/a(即4.8×10-6cm/s),在该垃圾填埋场的下伏土层中属于弱迁移性物质。     

城市生活垃圾卫生填埋场沉降变形分析

城市生活垃圾填埋场地基沉降和垃圾堆体沉降受到的影响因素多,现行规范的计算方法直接采用与实际相差较大,为减少不均匀沉降对垃圾防渗层的影响、准确确定垃圾储量和保证垃圾堆体的稳定,开展垃圾填埋场沉降研究具有重要意义。垃圾填埋场沉降变形包括地基沉降和垃圾堆体沉降,垃圾堆体沉降又分为主沉降和次沉降,主沉降完成时间短于次沉降。通过对陕西省宝鸡市垃圾填埋场地基土进行沉降计算,最大沉降差超过100 mm,对垃圾防渗层不利影响较大;而对垃圾堆体沉降计算,修正后的计算值与沉降观测值非常接近。考虑不同地区地层差异和垃圾成分差异,积累沉降观测资料具有重要意义。     

土变形模量的柔性承载板测试研究

目前平板载荷试验(PLT)所用的承载板均为刚性承载板,无法考虑板底压力实际分布,测试出的地基土变形模量E_0存在一定的偏差。为实现板底均匀加载,在刚性承载板下加装气囊,研制出一种适用于PLT的柔性承载板。采用柔性承载板测试时,气囊内部变形量由电感式位移传感器测出,各级载荷值由合力P与囊内气压p同时控制。室内对比试验结果表明,刚性承载板测试出的E_0比柔性承载板测试出的E_0偏大14.0%,有限元模拟同样也表明刚性承载板测试出的E_0偏大10%以上,采用柔性承载板可得到E_0的准确值。研究认为土体变形模量的柔性承载板测试法具有可行性和先进性,成本及效率方面完全可以接受。     

垃圾土的渗透特性试验

用取自京郊某垃圾堆填场的垃圾土样进行渗透试验,比较不同密度情况下渗透系数的差别。试验中同时记录了渗透系数随时间的变化情况。试验结果表明,垃圾土的渗透系数随密度的不同,可以在(10-3~10-7)cm/s之间变动。试验中也发现垃圾土的渗透系数随时间而逐渐减小,大约6天左右趋于稳定。对垃圾土的渗透系数室内试验测定应以观测7天时间为宜。     

上海老港垃圾卫生填埋场隔离墙材料特性室内试验研究

为了控制垃圾渗滤液的侧向渗透,在城市垃圾卫生填埋场四周需设置垂直隔离墙。隔离墙采用现场开挖深槽,然后在槽内灌注水泥一膨润土一砂混合浆液的方法构筑。通过室内配比试验的方法,测定不同配比试件的无侧限抗压强度、渗透系数等参数,为隔离墙的施工提供合理的配比。     

城市垃圾卫生填埋场粘性土衬垫的截污容量及其研究意义

圾卫生填埋法的关键技术之一是防渗垫层的铺,国内外对防治在垫层的要求是“防渗”,所设计的防渗垫层所用材料种类多、价格贵、铺设复杂、成本高。若把垫层铺设的指导思想改为“截污”,可充分利用对垃圾具有净化或隔能力的场地粘笥土地和低垫层铺设民本。“截污容量”是基于这种思想提出出来的、用一博征粘性土的截污能力的物理参量,其科学和实用意义、试验测试及计算方法将在本文得到探讨。     

垃圾填埋场防渗衬里粘性土的改性研究

鉴于垃圾填埋场常用天然粘性土衬里存在防渗能力的不足，提出了一种复合土(石灰 粘性土 膨润土)作为改性村里，并以垃圾浸泡液作为渗透液进行了改性衬里和天然粘性土衬里室内土柱对比实验。结果表明，相对于天然粘性土衬里，改性后衬里的渗透系数由lO^-8～lO^-7cm／s之间降低到lO^-9～lO-8cm／s之间，对垃圾浸泡液中的COD、三氮及铁离子的平均衰减百分比，分别由75．9l％升高到84．42％、91．3l％升高到94．06％、93．05％升高到94．67％。     

成都地区某铁路路堑膨胀土边坡变形破坏机理分析

成都东部高台地丘陵地区广泛分布的粘土层,膨胀性突出。本文结合该区内某铁路路堑边坡实例,分析边坡变形产生的原因及其变形破坏的发展趋势,提出了边坡工程的整治方案,总结了该膨胀土边坡变形整治的经验。     

热-力耦合作用下垃圾土体积变形特性和模型研究

城市生活垃圾填埋场因有机质降解产热导致其内部温度长期高于环境温度,引发工程运维问题。垃圾土温控三轴试验结果发现,温度变化引起的垃圾土体积应变与应力水平有关,且弹性体积应变占比较大,影响以塑性体积应变为硬化参数的弹塑性本构模型研究。在前期试验基础上,采用GDS温控应力路径三轴仪,研究了排水条件下温度对垃圾土中黏土体积变形特性和压缩特性的影响,并与相同条件下垃圾土体积变形特性进行比较,揭示了温度变化对垃圾土体积变形特性的影响机制。基于垃圾土温控三轴试验结果,推导了垃圾土热弹塑性压缩指数λ_T和热弹性压缩指数κ_T的确定方法;采用等效应力原则,假设温度变化引起的弹塑性体积应变等于某一等效应力增量引起的弹塑性体积应变,建立了垃圾土在热-力耦合作用下的体变计算模型,并对模型进行了验证分析。研究结果表明,孔隙比是影响垃圾土温度体积应变的主要因素;垃圾土的λ_T和κ_T随初始固结应力的增加而减小,比黏土高一个数量级;选取常温下相应固结应力水平的回弹指数κ和压缩指数λ比例值(κ/λ)能够较好地模拟热-力耦合作用下垃圾土的体...     

水泥垃圾土强度特性试验研究

以生活垃圾为地基的工程事例越来越多,但垃圾土的处理方法还没有形成系统的经验和成熟的设计计算理论。经过统计分析,按一定配比制备了人工垃圾土,分别进行了未降解、降解旺盛期、降解稳定期在水泥掺入量为25 %、35 %、45 % 3种条件下不同养护龄期水泥垃圾土的无侧限抗压试验,得到了硬化的应力-应变关系曲线和水泥垃圾土强度随养护龄期、水泥掺入量、降解阶段变化的规律。试验结果表明,垃圾土中的有机质既对水泥垃圾土有加筋作用,也有减弱水泥垃圾土强度形成的作用;未降解、降解旺盛期、降解稳定期水泥垃圾土的强度变化特性不同,水泥只对降解稳定的垃圾土有较好的处理效果。同时建议水泥的掺入量应大于35 %。     

红黏土地基承载力和变形参数的空间分布特征分析

为了获得红黏土地基承载力和变形参数在横向和垂向上的定量数据及分析它们的变化规律,选取厦门至成都高速公路湖南省郴州段典型横纵断面上的红黏土地层作为试验点,采用平板载荷试验、旁压试验等技术手段进行了原位测试。试验结果表明：红黏土地基承载力和变形模量在横向较小的范围内呈现较大幅度的变化,在垂向上则呈现先增大再减小的变化趋势,与红黏土赋存厚度、地形地貌、含水率等相关;旁压试验所测得的承载力特征值和平板载荷试验测得的承载力特征值之间存在一定的差异性;旁压模量与变形模量可以通过结构性系数联系起来,所得的结构性系数与Menard根据大量黏土试验资料对比所得到的结论较为一致。     

钻孔灌注桩施工过程中垃圾渗滤液对地下水的污染分析

采用大直径钻孔灌注桩时,施工时会破坏现有垃圾填埋场的防渗体系,且渗滤液将对地下水造成一定程度的污染。通过对基桩施工过程中渗滤液污染传输过程以及特征进行分析,提出了包括全护筒支护、膨润土泥浆护壁以及减少钻孔成孔至灌注混凝土的间隔时间等控制污染的主要措施,建立了基桩施工过程中钻孔泥浆浆液的损失模型以及渗滤液传输到地水下中的污染物质浓度的计算模型。根据某一具体施工条件进行估算,预测了地下水中污染物质浓度以及污染程度。最后,提出了垃圾填埋场内钻孔灌注桩的施工工艺以及施工注意事项。     

空隙岩体与溶洞充填混凝土竖向变形特性对比试验研究

岩溶区空隙岩基和溶洞充填混凝土的变形特性直接影响索塔和锚碇的内部应力与安全使用。澧水特大悬索桥进行的30次岩基载荷试验结果表明,未注浆岩体在加压段,压力p与沉降s曲线呈直线型、上凸型、镰刀型和上凹型,以上凹型为主;注浆岩体在加压段,p-s曲线呈镰刀型和上凹型,以镰刀型为主;空隙岩体回弹段,卸压后到最后1～2级,变形几乎没有恢复,压力全部卸除后,变形才会明显减小;空隙岩体的再压缩曲线均为上凹形,总是处于压缩曲线的下方,具有记忆效应,再回弹曲线总是处于回弹曲线的下方,与回弹曲线近似平行;溶洞充填混凝土的压缩曲线呈镰刀型,再压缩曲线呈上凹型,回弹和再回弹曲线在压力全部卸除前近似平行且水平,再压缩、再回弹曲线的变形残余率较小;水泥浆液能有效充填较大空隙和溶洞,不能进入岩体闭合微裂隙中;现行规范关于终载压力的前级荷载的1/3作为空隙岩基承载力是可行的,对应于p-s曲线上起始直线段的终点为比例界限的规定可能不适应于空隙岩体;不同压力作用下的空隙岩体变形模量是变化的。研究结果可为评价注浆效果、设计优化和施工监控提供依据     

垃圾土力学性质的室内试验研究

对室内配制的不同成份的垃圾土分别进行了固结不排水和固结排水三轴压缩试验。结果表明,垃圾土的本构关系基本符合邓肯-张双曲线模型。垃圾土中有机质及土粒的含量是影响垃圾土强度参数c,φ值的重要因素。对于有机质含量较高而土粒含量较低的垃圾土,c宜取低值,φ宜取高值。给出了c,φ值的取值范围及其变化规律。随着时间的变化,c值会有所增加,而φ值会有所降低。观察到垃圾土的轴向应变超过30 %而其主应力差仍然在增长。垃圾土在固结过程中,存在滞留孔隙水压力,其渗透系数k值的变化与应力、时间、垃圾土的成分等因素有关。在固结排水三轴压缩试验的剪切过程中,孔隙水压力会随轴向应力的增加而增加,试验所得到的总应力强度参数并不就是有效应力强度参数。     

水泥土各向异性变形特性研究

采用研制的真三轴仪进行水泥土单向加荷试验,研究水泥土的各向异性变化规律,探讨应力对侧向膨胀的影响。结果表明,单向加荷条件下,加荷方向均产生压缩,而侧向膨胀主要与剪应力增量 有关;大主应力 单向加荷, ,中主应力 、小主应力 方向产生侧向膨胀;中主应力单向加荷, 时, 方向产生侧向膨胀, 时,无侧向膨胀;小主应力单向加荷, ,试样不产生侧向膨胀;对于相同应力增量,试样侧向膨胀和压缩应变均随初始固结应力的增大而减小。能量分析表明,试样的侧向膨胀与某一方向的约束程度相关,约束越强,侧向膨胀量越小;约束越弱,侧向膨胀量越大。     

循环加、卸载下盐岩变形特性试验研究

在MTS815 Flex test GT岩石力学试验机上对盐岩进行了单轴循环加、卸载试验研究盐岩的变形特性,试验表明,循环加、卸载强化了变形的线性特征,各级卸载、再加载曲线主要是由直线段组成。随着荷载级别的增高,直线段的变形模量总体上呈现微弱上升的趋势,各级卸载、再加载曲线变形模量的变异系数分别为8.05%和7.45%,可以用各级加、卸载曲线直线段变形模量的平均值来分别表征加、卸载的变形特征。每级卸载曲线的变形模量都要大于再加载曲线的变形模量,卸载的泊松比都要小于再加载的泊松比。与单轴试验相比,卸载和再加载的变形模量都要大于单轴应力应变全过程试验。根据以上分析,得出了简单应力状态下加、卸载本构关系。对各级塑性滞回能进行了计算,发现塑性滞回能随着级别的增高而增高,并对其进行了拟合。分析表明,卸载、再加载变形参数比单轴应力应变全过程试验参数更具有规律性,更能表征盐岩地下工程中的变形特性。     

垃圾土蠕变-降解特性的室内试验研究

通过室内蠕变-降解对比试验,研究了城市固体废弃物（MSW）的长期变形过程,详细地分析了MSW应变、沉降速率以及孔隙比随时间的变化规律。试验结果显示,考虑有机物降解情况下沉降速率与时间在双对数坐标下呈线性关系;不同的生物降解条件下MSW的变形特性表现出不同的规律。研究表明,MSW的蠕变变形是应力与有机物生物降解耦合作用的结果,采用室内蠕变-降解试验可以很好地模拟垃圾土的沉降变形过程,为室内进一步研究垃圾土的蠕变降解特性提供了很好的依据。     

隧道围岩变形的尺寸效应研究

通过分析不同结构围岩的变形机制研究隧道变形的尺寸效应,研究结果表明隧道围岩变形的尺寸效应与围岩的变形机制存在密切的关系。围岩中由于结构面的存在使围岩的变形机制复杂多样,主要包括材料变形和结构变形两大类,围岩变形的尺寸效应也主要体现在材料变形和结构变形两方面。围岩材料变形包括弹性变形和塑性变形,均与围岩断面尺寸呈线性比例关系;围岩结构变形的尺寸效应表现为：（1）围岩结构类型随隧道断面尺寸的增大而发生改变,不同类型的围岩其变形机制不同,不同变形机制产生的围岩变形量相差较大;（2）在同一种围岩结构下,相同变形机制产生的围岩变形量也会随着隧道尺寸增大而呈现不同的变化规律,如在块状围岩中,隧道周边不可动块体会随着隧道断面尺寸的增大而转化成可动块体,从而发生滑动或者滚动变形,甚至坍塌;在层状围岩中,岩层的弯曲变形与隧道断面尺寸的平方成正比。     

碎石土湿陷性试验研究

采用不同工况的载荷试验、室内常规土工试验和易溶盐试验,分析了碎石土的荷载-沉降曲线特征,探讨了碎石土的湿陷性与湿陷机理。结果表明：碎石土在200 kPa稳定后浸水,再加荷到400 kPa,载荷试验荷载-沉降曲线呈折线型,明显分为三个阶段：压缩变形阶段,湿陷变形阶段,复合变形阶段。场地中4 m厚碎石土具有湿陷性,且湿陷性不均匀。 碎石土湿陷的机理在于其结构是疏松的单粒架空结构。骨架颗粒间存在架空孔隙,且部分架空孔隙由砂质颗粒集合体充填;骨架颗粒间呈点与点接触,或者主要通过黏粒、黏土矿物、易溶盐组成的胶结物而联结在一起;在浸水加荷过程中,黏粒周围薄膜水增厚、粘土矿物自身产生膨胀、易溶盐溶解,导致胶结物的胶结强度丧失,结构失稳,发生湿陷。     

天子岭垃圾填埋场有机物降解规律的研究

通过对杭州天子岭垃圾填埋场3个钻孔、32点的室内试验结果，研究了填埋场中有机物的含量、有机物随深度的变化规律。研究表明：有机物含量与埋深及埋深的自然对数值成直线关系，这些结论为研究城市垃圾填埋场的压缩变形规律提供了依据。