固废再利用的填埋场土质覆盖系统防渗与隔氧性能

为了促进固废资源化利用,提出了一种中和渣固废再利用的新型三层土质覆盖系统。采用自主研发的土柱试验系统和数值模拟方法,研究了所提出的覆盖系统的防渗隔氧性能。研究结果表明:为期75 d的监测期内,中和渣防渗层含水率无明显变化(<2%),在50年一遇的强降雨作用下未发生底部渗漏;中和渣层饱和渗透系数ks和初始饱和度S0对覆盖层防渗隔氧效果有显著影响,随着ks从3.5×10^(-10)m/s增加到3.5×10^(-7)m/s,降雨条件下累积渗漏量增加了339倍,随着S0从0.4增加到0.95,干燥条件下累积氧通量减少了94%。所提出的覆盖系统在无需土工膜的情况下可有效阻隔雨水渗入和氧气入侵,在湿润气候区年降雨量高达1820 mm条件下,累积渗漏量仅为27 mm,全年累积氧通量为5.5 g/m^(2)。

状态相关非饱和土力学理论及应用

陆表土体绝大多数处于非饱和状态,它是所有建筑物与边坡的承载体,也是植物生长的根基.在全球气候变化引发的强降雨等极端天气事件以及日益增强的人类工程活动影响下,陆表非饱和土极易发生塑性变形、失稳滑动或生态退化等灾病害.据联合国减灾办公室统计,近50年的非饱和土边坡滑动灾害造成全球1000多万人死亡.传统非饱和土力学理论难以解决气候变化与工程活动作用下非饱和土中普遍存在的渗流-变形-强度耦合问题,也无法考虑非饱和土与植物间的相互作用.通过长期对非饱和土力学的系统研究,笔者研究团队发现了吸力和应力状态耦合影响非饱和土渗流-变形-强度的规律,建立了状态相关非饱和土本构理论;推导了植被非饱和土的渗流与稳定性计算方法,为非饱和土生态护坡提供了科学依据,进而研发了生态型三层土质覆盖系统,解决了传统方法容易失稳和老化问题.新型覆盖系统已成功应用于深圳最大的生活垃圾填埋场,被在编国标推荐使用.