A coupled model for prediction of settlement and gas flow in MSW landfills

Prediction of long‐term settlement and control of gas pollution to the environment are two principle concerns during the management of municipal solid waste (MSW) landfills. The behavior of settlement and gas flow in MSW landfills is complicated due to the combined effect of mechanical deformation of the solid skeleton and continuous biodegradation of the waste. A one‐dimensional settlement and gas flow model is presented in this paper, which is capable of predicting time evolution of settlement as well as temporal and spatial distribution of gas pressure within multi‐layered landfills under a variety of operating scenarios. The analytical solution to the novel model is evaluated with numerical simulation and field measurements. The resulting efficiency and accuracy highlight the capability of the proposed model to reproduce the settlement behavior and gas flow in MSW landfills. The influences of operating conditions and waste properties on settlement and gas pressure are examined for typical MSW landfills. Copyright © 2009 John Wiley & Sons, Ltd.     

桩承式路堤土拱效应发挥过程研究

通过三维模型试验对桩承式路堤中土拱效应发挥过程进行了研究,重点分析了不同桩顶盖板尺寸、不同加筋方式下应力折减系数与差异沉降之间的关系。结果表明,土拱效应随变形的增加而发挥;加筋材料的设置减小了差异沉降,削弱了填土中的土拱效应,荷载向桩顶的传递是土拱效应和拉膜效应共同作用的结果。采用有限元法对桩间距、填土高度等未能在模型试验中考虑的关键因素进行了参数敏感性分析,总结了土拱效应发挥过程的相关规律。根据有限元计算结果、试验数据和文献中收集到的实测资料,提出用土拱效应发挥系数和归一化位移来描述土拱效应的发挥过程,建议二者之间采用双曲线方程模拟,从而在设计中体现土拱效应随位移的发展,并满足路堤填土、加筋材料和地基之间的变形协调要求。     

承压水减压引起的沉降分析

由下卧承压水层减压引起的固结沉降计算与一般的由堆载或潜水位下降引起的固结沉降计算不同,本文着重研究了在深厚弱透水层下卧强透水承压层的复杂地质条件下,下卧承压水层减压引起的土中应力变化及周围地表沉降的计算方法;在假定一维竖向固结的条件下推导了减压引起的沉降固结度计算公式,该公式与常规的双向排水固结公式相同,表明排水减压固结与常规的双向排水固结有着相同的效果.最后,将此分析方法应用于潮州供水枢纽工程西溪水闸沉降分析中,实践的结果表明,该方法简单可行,能较好地满足工程要求.     

土质路基荷载下地基沉降的修正计算方法

地基沉降分析中如何获取准确的应力分布和变形参数的问题尚未很好解决,为了提高土质路基地基沉降计算的精度,提出一种利用压板载荷试验成果求解地基沉降的修正切线模量法。首先,结合考虑路基高宽比b/h影响的地基反力分布和Boussinesq理论,得到了土质路基荷载下的修正附加应力,再根据原状土地基压板载荷试验曲线,建立切线模量与修正附加应力的关系方程,最后,基于分层总和法进行地基的非线性沉降分析。通过两种中等压缩性土地基沉降计算结果表明,修正切线模量法的计算值接近于实测值,可作为以沉降变形为控制目标的高速铁路地基沉降计算的参考方法。     

含圆柱形弹性夹杂地基沉降量的解析解

研究各向同性地基中含一个圆柱形弹性夹杂的地基沉陷问题。考虑全场的应力、变形特征,运用复变函数的罗朗级数展开技术,构造合适的应力函数,结合夹杂的边界条件和无穷远的性态,获得了全场复势的解析表达。数值结果显示：由于两相材料剪切模量之比的不同,在某个范围内沉陷量大于基底中点沉陷;在这个范围之外,则小于基底中点沉陷。当夹杂埋深为夹杂半径的5倍以上时,就可以运用所得结果,而不致引起太大误差;含圆形隧洞和刚性夹杂的问题可作为特殊情况得到。     

基于一维和三维固结挤土桩沉降时效计算分析

饱和软黏土地基中的挤土桩,施工引起的桩侧土体超孔隙水压力消散和竖向荷载引起的桩底土体固结是导致其沉降的主要因素。基于三维固结理论,研究了桩侧地基土再固结沉降的变化规律,并从桩-土相互作用的原理出发,结合边界条件,推导出了在桩侧地基土再固结沉降的作用下挤土桩沉降的计算公式。运用太沙基一维固结理论并采用分层总和法计算竖向荷载作用下桩底土体的沉降。提出了饱和软土中挤土桩沉降时效的计算方法。并对工程实例进行了计算分析,其结果符合工程实际沉降规律。     

基于多源遥感影像的长春市城市建成区提取

夜光遥感影像记录的城市灯光与人类活动密切相关,已广泛应用于城市信息提取。珞珈一号作为新一代夜光遥感数据源,比以往的夜光数据具有更高的空间分辨率和光谱分辨率,可以更清晰地表达城市建成区范围和内部结构。本文利用珞珈一号夜光遥感影像,通过人类居住指数（human settlement index, HSI）、植被覆盖和建筑共同校正的城市夜光指数（vegetation and build adjusted nighttime light urban index, VBANUI）及支持向量机（support vector machine, SVM）监督分类3种方法对长春市城市建成区进行提取,并与利用NPP/VIIRS（suomi national polar-orbiting partnership/visible infrared imaging radiometer suite）夜光遥感影像、采用同样方法得到的结果对比。结果显示：本文提出的VBANUI提高了传统植被覆盖校正的城市夜光指数（vegetation adjusted nighttime light urban index, VANUI）的提取精度,使用珞珈一号夜光遥感影像通过VBANUI提取的城市建成区结果最优,其Kappa系数为0.80,总体分类精度为90.74%;使用珞珈一号和NPP/VIIRS夜光遥感影像通过HSI按最佳阈值提取城市建成区的Kappa系数分别为0.75和0.72,总体分类精度分别为88.27%和86.54%;复合数据的SVM监督分类法中Landsat-NDBI、Landsat-NDBI-VIIRS、Landsat-NDBI-LJ和Landsat-NDBI-LJlog的Kappa系数分别为0.602、0.627、0.643和0.681,总体分类精度分别为81.11%、81.52%、82.25%和84.48%。研究结果表明：3种提取方法下,均为使用珞珈一号夜光遥感影像的结果优于使用NPP/VIIRS夜光遥感影像的结果,证明相比于NPP/VIIRS夜光遥感影像,珞珈一号夜光遥感影像更适用于城市尺度的建成区范围提取。     

未来10年我国不同生态区居民点建设占用耕地预测

通过以生态区为单位分析 ,预测 2 0 0 0～ 2 0 10年 10年间人口增长和居民点建设用地需求及其占用耕地面积。研究表明 :全国未来 10年人口净增加 12 6 96万 ,因人口增长造成的居民点建设用地需求 12 6 6 571hm2 ,其中占用耕地达 6 4 5545hm2 。耕地减少最多的是淮北平原、华北平原、长江下游平原、四川盆地丘陵、长江中游平原、闽粤丘陵平原、汾渭谷地等平原区。     

城市外来低收入移民安置与自下而上城市化发展

中国在由二元经济社会跨入现代经济社会的过程中 ,众多的农村人口向城市流动和转移 ,已经给中国社会和城市发展带来严重的影响。通过对广州市和东莞市两市三个层次的一般抽样调查和 5 0个镇村的重点调查和分析 ,以城市外来低收入移民为研究和安置的对象 ,提出了适合中国情况的自下而上的开发性移民自助安置模式 ;并分析了自助安置模式对城市发展的影响 ,提出了一种在城市地域发生的自下而上的城市化理论发展假设。     

城市边缘区人居环境与城市化关系研究——以大连市甘井子区为例

城市边缘区是城市地域结构的一个重要组成部分,是城市向乡村转化的过渡地带,也是土地与空间利用方式最富于变化的地域实体,其在城市化进程中最具经济、社会和环境的敏感性特征。城市人居环境是指在一定的地理系统背景下,进行着居住、工作、教育、卫生、娱乐等活动从而在城市立体式推进的过程中创造的环境。它是自然要素、人文要素和空间要素的统一体。首先,构建城市边缘区人居环境指标体系,利用层次分析法,得到边缘区人居环境的发展指数,然后,根据最近几年的数据对人居环境发展指数进行预测,最后,对边缘区人居环境发展和城市化之间的关系进行相关分析,利用回归模型可以对城市化水平进行预测研究。