现代卫生垃圾填埋场组合破坏的研究

为了提高垃圾填埋场的稳定性,减小安全事故的发生,建立了垃圾填埋场组合破坏模型,使用等弧长条分法建立安全系数解析式,并采用matlab程序语言编制程序Comslope进行求解,研究了不同参数情况下,组合破坏的安全系数与平移破坏长度的关系,以及垃圾坝几何参数和垃圾土力学参数对组合破坏的最小安全系数的影响,结果表明,当安全系数FS取得最小值时,组合破坏平移部分水平距离M>0,此时组合破坏先于圆弧破坏发生,证明有发生组合破坏的可能性。研究证明,组合破坏的安全系数与平移破坏长度、垃圾坝几何参数、垃圾土力学参数密切相关。基于各参数对安全系数FS的影响,提出了关于填埋场设计、填埋场施工衬垫选用以及垃圾填埋过程中垃圾土的处理措施和建议。

基于转动-平动组合破坏机构的含软弱夹层土坡降雨入渗稳定上限分析

软弱夹层、降雨等因素对边坡的整体稳定性有着很大的影响。软弱夹层会使得边坡的破坏形式发生改变,从而降低其稳定性;而降雨不但会使得边坡的稳定性变差,甚至有可能使边坡内形成更加软弱的夹层。但是目前尚未有一个简单合理的方法来分析这种类型边坡的稳定性。基于转动-平动组合破坏机构,提出了一种用于含软弱夹层边坡降雨入渗稳定性极限分析上限法。采用非饱和非稳定渗流分析计算得到的浸润线位置结合降雨后的土体强度及组合破坏机构分析含软弱夹层边坡降雨入渗的稳定性,通过与弹塑性有限元数值模拟结果进行对比,验证了本文方法的有效性。分析表明,组合破坏机构能够很好的用于含软弱夹层边坡的稳定性分析并为实际工程提供一个简单有效的设计方法。

垃圾体内部与衬里界面组合破坏稳定分析方法研究

垃圾填埋场沿底坡和背坡衬里界面发生平移破坏的工程实例较多,也有破坏面沿垃圾体内部和底坡的组合破坏形式,相应的计算分析方法有待完善。对组合破坏,根据垃圾体内部破坏面为库仑主动破坏面和组合破坏面上各点安全系数相同的假设,由刚体极限平衡条件,建立组合破坏的稳定计算方法。运用双楔体和组合破坏稳定分析方法对算例和Kettleman Hills填埋场工程实例进行计算分析。结果表明:双楔体法计算得到的最危险平移滑动破坏安全系数大于组合破坏最小安全系数;最危险破坏面是组合破坏面;对Kettleman Hills填埋场,组合滑动面也是可能的滑动破坏面。由此可见,组合破坏是垃圾填埋场可能的破坏形式之一,在进行垃圾填埋体滑动稳定分析计算时应进行组合破坏形式的计算分析。

岩质边坡滑动-倾倒组合破坏模式稳定性分析

在岩质边坡滑动-倾倒组合破坏地质力学模型的基础上,采用改进的传递系数法,提出了岩质边坡滑动-倾倒组合破坏的解析分析方法,并对初始下滑推力及岩块底部的凝聚力进行敏感性分析。与传递系数法相似,将边坡体几何力学参数及潜在倾倒岩块编号作为变量,使得每个倾倒岩块的稳定性分析具有统一的表达式,并易于采用Microsoft excel进行程序化分析。分析结果表明:岩块底面的凝聚力对下部潜在倾倒区域的破坏模式影响较大,随着岩块底面凝聚力的增加,潜在倾倒区域发生倾倒破坏的块体呈逐渐增加的趋势,而发生滑动破坏的块体则明显较少,岩块底面倾角对坡体整体稳定性影响较大;随着岩块底面倾角的增大,整个坡体的稳定性逐渐降低。

考虑渗滤液作用的填埋场边坡组合破坏稳定分析

现代卫生填埋场广泛采用复合衬垫结构,破坏面沿底坡衬垫界面和垃圾体内部的组合破坏形式是填埋场可能的失稳形态之一,相应的计算分析有待进一步完善。将潜在滑坡体划分为主动体和被动体两部分。其中,被动体沿底坡衬垫界面发生平移滑动破坏,主动体沿垃圾体内部破坏面发生转动破坏。首先,采用极限平衡理论,推导了被动体发生平移滑动时的临界启动荷载的表达式;基于极限分析上限定理,对主动体的转动破坏机制进行了分析,得到了主动体剩余下滑力的计算表达式。然后,由主、被动滑体之间的作用力相等,且考虑渗滤液水位作用的影响,提出了填埋场发生组合破坏的稳定安全系数的计算分析方法。结果表明,相比黏聚力,底坡衬垫界面的内摩擦角对填埋场稳定性的影响更为明显,因而衬垫系统的修建宜选择内摩擦角较高材料;背坡渗滤液水位越高,填埋场发生大规模失稳的可能性越大;前坡渗滤液溢出点越高,靠近填埋场前坡的浅层垃圾体越容易发生局部破坏。实际工程中,渗滤液水位的升高会严重降低填埋场的稳定性,应引起足够重视,确保填埋场的安全运营。

考虑渗沥液作用的垃圾填埋体组合破坏稳定分析

现代垃圾填埋场基本采用复合衬里结构,破坏面背坡沿垃圾填埋体内部、底坡沿衬里界面的平移滑动破坏形式成为垃圾填埋体可能的组合破坏形式之一。为了在目前该破坏形式稳定性计算方法的基础上考虑渗沥液的影响,假设穿过垃圾填埋体内部的破坏面为主动破坏面,利用刚体极限平衡分析方法,同时分类讨论渗沥液水位相对于特定界面的不同位置关系,得出每种情况下的计算方法。计算分析结果表明:渗沥液水位升高时,垃圾填埋体的破坏由沿衬里界面的平移滑动破坏演变为穿过垃圾填埋体内部和底部衬里的组合破坏;实际工程算例中,发生破坏失稳正是由于渗沥液水位过高引起的。

基于RPIM的混凝土“拉-压”组合破坏模型

为了避免传统裂缝扩展模型中断裂韧度KIC的尺寸效应和定步长方法对模拟裂纹扩展过程的影响,针对混凝土宏观裂缝的应变尺度,提出"最大周向拉应变"裂纹扩展判据。结合混凝土的压碎破坏准则,建立混凝土"拉-压"组合破坏模型,并对三点弯曲简支粱的破坏过程进行模拟。

含软弱夹层边坡稳定性的极限分析上限解析

针对已有平动-转动组合破坏机构存在的问题,依照相关联流动法则和内外能耗守恒原理,结合强度折减技术,改进已有破坏机构,同时提出一种便于工程应用的直线滑动破坏机构,推导上述2种破坏机构极限上限分析计算公式。研究结果表明:基于改进后平动-转动组合破坏机构和直线滑动破坏机构计算所得安全系数和潜在滑动面与数值分析结果吻合良好,验证了此分析方法的正确性和有效性,研究成果可为相关工作提供参考和借鉴。

围压效应下煤岩组合体破坏与裂纹发育的细观模拟

为研究不同围压下煤岩组合体破坏和裂纹发育的特征及两者的关系,利用PFC2D对组合体进行了不同围压下的模拟研究。结果表明,随着围压的升高,组合体破坏由脆性转为延性;破坏前剪切裂纹的快速发育是脆性转延性破坏的直接原因;不同围压下煤岩组合体以煤体剪切破坏为主,破坏前剪切裂纹在张拉裂隙面附近快速扩展、发育,占据主导地位,导致了组合体的剪切破坏。