现代卫生填埋场平移滑动分析和垃圾土密度的室内试验研究

论文摘要

通过对填埋场垃圾土的成份分析,选择有代表性的垃圾组成配置试样,进行室内试验,研究垃圾组成、击实功、含水量和上覆压力对垃圾密度和干密度的影响。试验结果表明:对垃圾进行击实可以有效提高垃圾密度,垃圾的干密度与击实能的关系可以用对数函数表达,垃圾组成对对数函数表达式的影响主要体现在函数式的截距项上;垃圾土的最大干密度和最优含水量随击实能的变化规律与一般土相同;垃圾土的密度有随上覆压力增大的趋势,但上覆压力达到一定界限,密度的增长趋势明显减缓,该界限值与垃圾土的击实能有关;对于同一组成的垃圾土,干密度的初始值因压实能和含水量而异,且随上覆压力的增大而增大并趋于定值。填埋场边坡衬垫系统和最终覆盖系统的稳定性计算,目前有好几种方法,其中采用最多的是极限平衡分析法,包括双楔体法、无限边坡法和全平衡法等。通过对这几种方法的分析,寻找比较适合实际情况的计算方法。计算结果表明,无限边坡法的安全系数最小,因为它既没有考虑坡脚抗力,也没有考虑填埋场边坡土工防渗膜拉力对稳定性的影响;全平衡法的安全系数最大,因为该法考虑了坡脚抗力和边坡土工防渗膜的拉力对稳定性的影响;双楔体法的安全系数介于这两种方法之间,因为它只考虑坡脚的抗力,没有考虑土工防渗膜的拉力。本文着重研究填埋场的平移滑动破坏问题。在建立考虑垃圾坝与被动楔体间作用力方向的三角形垃圾坝的三楔体模型后,又建立了梯形垃圾坝的三楔体模型,此模型可以考虑垃圾坝与被动楔体之间摩擦角的作用,而且垃圾坝的断面为可以变化的梯形,根据该模型,求解填埋场沿衬垫和垃圾坝底部滑动的安全系数,并分析有关参数对稳定性的影响。分析结果表明,垃圾坝与被动楔体之间的摩擦角对填埋场的整体稳定性影响不大;填埋场安全系数随填埋场前坡倾角α和后坡倾角β的增大而减小,随主动楔体和被动楔体下复合衬垫各接触面中最小摩擦角的增大而增大,随垃圾土内摩擦角的增大而增大,随垃圾坝高度和垃圾坝底部与地基之间摩擦角δD的增大而明显增大;垃圾坝后背坡角对填埋场整体稳定性影响较大,后背坡角越小,安全系数越大;修筑垃圾坝能有效提高填埋场的稳定性;对于设有垃圾坝的填埋场,如果不考虑垃圾坝的作用,计算结果偏于保守。填埋场在运营过程中,因为填埋场的库容大,使用时间长,需要进行科学有效的管理和有步骤的垃圾分区填埋。分区填埋的单元稳定性是分区填埋设计的重要内容,填埋场在分区填埋时,只要每一分区的顶宽和高度的比值B/H在一定的数值范围内,便能保证分区填埋的安全稳定。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景和意义
• 1.2 城市固体废弃物的填埋处理
• 1.3 填埋场结构和衬垫布置
• 1.4 填埋场的稳定问题
• 1.5 填埋场平移破坏的研究进展
• 1.6 本文主要研究内容
• 参考文献
• 第二章 垃圾土密度的室内试验研究
• 2.1 引言
• 2.2 垃圾土试样的配制及密度研究的试验方法
• 2.3 垃圾土密度、干密度与击实功的关系
• 2.4 垃圾土的击实试验曲线
• 2.5 密度、干密度与上覆压力的关系
• 2.6 结论
• 参考文献
• 第三章 填埋场边坡衬垫系统和最终覆盖系统的平移滑动分析
• 3.1 引言
• 3.2 极限平衡计算方法
• 3.2.1 双楔体法
• 3.2.2 无限边坡法
• 3.2.3 全平衡法
• 3.3 三种方法比较
• 3.3.1 边坡衬垫系统的稳定性计算
• 3.3.2 最终覆盖系统的稳定性计算
• 3.4 结论
• 参考文献
• 第四章 垃圾填埋场沿底部衬垫系统平移滑动分
• 4.1 引言
• 4.2 双楔体法简介
• 4.3 三角形垃圾坝的三楔体法
• 4.3.1 主动楔体、被动楔体和垃圾坝的极限平衡分析
• 4.3.2 安全系数方程的建立
• 4.3.3 安全系数最小值FSmin 和最大值FSmax
• 4.4 梯形垃圾坝的三楔体法
• 4.4.1 主动楔体、被动楔体和垃圾坝的极限平衡分析
• 4.4.2 安全系数最小值FSmin 和最大值FSmax
• 4.4.3 填埋场稳定性的影响因素分析
• 4.5 结论
• 参考文献
• 第五章 垃圾分区填埋的稳定性分析
• 5.1 引言
• 5.2 山谷型填埋场的分区填埋
• 5.3 平地和地下堆填的填埋场的分区填埋
• 5.4 填埋场的分区填埋
• 5.4.1 作业路堤的修筑
• 5.4.2 填埋和压实方法
• 5.4.3 单元覆盖层的铺设
• 5.4.4 渗沥液及雨水对分区填埋的影响
• 参考文献
• 第六章 主要研究成果与展望
• 6.1 主要研究成果
• 6.2 对进一步研究工作的展望
• 致谢