下蜀黄土用作填埋场衬垫层的防渗试验

城市固体垃圾的填埋处置是我国今后相当长时间内垃圾的主要处理方式,衬垫层在垃圾卫生填埋场设计中居于关键地位。从我国国情出发,选取长江中下游地区广泛分布的下蜀黄土为研究对象,通过对其本征特性、击实特性以及在不同状态下的渗透性能等的试验研究,揭示下蜀黄土的渗透规律,确定其用作垃圾填埋场衬垫层的有效方式,为合理开发和有效利用下蜀黄土这种廉价资源进行环境保护提供可靠的理论依据。

下蜀黄土作为垃圾填埋场衬垫层的可行性研究

长江中下游地区城市固体废弃物和工业废料的产出量比较大也比较集中,对此我们必须做出经济、有效的处理。从相对处理成本的高低、处置量的大小、终极化处置程度的效果等方面考虑,卫生填埋是一种比较合适的方法。从垃圾填埋场衬垫层的特殊需要即衬垫层对垃圾淋滤具有较好的阻隔作用出发(渗透系数≤1×104cm/s),对本地区分布较广的下蜀黄土的渗透性能进行了试验研究,探讨了下蜀黄土在特定击实功和不同含水量情况下的渗透特性、压缩特性等。研究结果为下蜀黄土可作为填埋场的衬垫层提供了依据。

污染物与衬垫层黏土相互作用研究现状分析及建议

文中详细论述了垃圾填埋场中衬垫层黏土对金属离子与有机物的吸附研究现状,对污染后黏土土工性质研究现状进行了全面的概述,分析了在污染物与粘土相互作用机理研究中取得的成果与存在的不足,提出了要切实实现垃圾的卫生填埋必须解决的关键问题,对今后要开展的研究工作以及研究方案提出了建议。

卫生填埋场衬垫层覆土式锚固槽锚固能力研究

在城市卫生填埋场中,垃圾填埋体由于其高压缩性和沉降变形,将对铺设在填埋场边坡上的衬垫层形成拖拽作用,为此需要在边坡的顶端或分段边坡的分段处设置锚固区。锚固槽是衬垫系统的重要组成部分,应提供足够的锚固能力,以防止衬垫层材料的拔出破坏。该文针对覆土式锚固槽结构进行分析,建立锚固能力计算公式,并给出了计算实例,提出了改善锚固槽锚固能力的措施以及可改进的形式,可为垃圾填埋场衬垫层锚固系统的设计提供参考。

垃圾填埋场衬垫层榫卯式锚固结构设计与试验研究

在城市生活垃圾填埋场中,为了保证衬垫层在垃圾荷载以及填埋作业车辆荷载作用下的完整性和稳定性,需要在边坡的顶端或分段边坡的平台处设置锚固区对衬垫层进行锚固。传统沟槽锚固体系工程量较大,衬垫层上混凝土浇筑养生工期长,衬垫层发生破坏时维修加固困难。为解决此问题,设计了一种可采用预制装配式施工的衬垫层榫卯式锚固结构,并制作模型进行了加载试验,以评价其锚固性能。试验结果表明,所设计的榫卯式锚固结构具有足够的锚固能力,能够满足工程需要,结构设计所考虑的固定机理充分发挥了作用。

考虑温度变化下三层复合衬垫中重金属污染物一维运移理论模型

针对考虑温度变化下由土工膜(geomembrane,简称GM)+土工复合膨润土衬垫(geosynthetic clay liner,简称GCL)+压实黏土衬垫(compacted clay liner,简称CCL)组成的3层复合衬垫中重金属污染物一维运移问题,基于相关假定发展得到了热传导与重金属污染物运移的控制方程,并建立了相应理论模型。通过有限差分,对所建理论模型进行了数值求解。随后,开展了与试验结果、解析解计算结果以及其他数值解计算结果的对比分析,验证了该模型的合理性。最后,以Cd^(2+)为例,分析和讨论了不同因素对运移规律的影响。结果表明,上部温度升高会使复合衬垫中Cd^(2+)的运移通量和底部浓度增大,但会使其上部浓度降低。热扩散效应对运移行为的影响会随Soret系数ST的增大而变显著,当ST为0.001、0.005、0.01、0.05、0.1 K^(-1)时,所定义的击穿时间tb依次为37.9、37.2、36.4、31.2、26.5 a。GCL和CCL最大吸附量的增大均会使t_(b)近似线性增加,且在一定渗沥液水头h_(b)下,t_(b)随GCL和CCL厚度的增大呈线性增大趋势。此外,当h_(b)从0.5m增大到1.0m时,t_(b)平均降低了8.33 a。在工程实践中,可结合GCL和CCL的吸附性能和厚度来设计复合衬垫,同时应考虑温度变化对阻隔效果的影响。

非等温分布条件下三层复合衬垫中有机污染物一维瞬态运移规律研究

针对非等温分布条件下由土工膜(geomembrane,简称GMB)+土工复合膨润土衬垫(geosynthetic clay liner,简称GCL)+压实黏土衬垫(compacted clay liner,简称CCL)组成的3层复合衬垫中有机污染物一维瞬态运移问题,考虑了对流、扩散、机械弥散、吸附、降解和热扩散等因素,建立了相应的数学模型。该模型可考虑扩散系数和渗透系数等参数随温度变化。利用有限差分法,获得了该模型的数值解。通过将所建模型计算结果分别与试验结果、已有解析模型计算结果和COMSOL软件计算结果进行对比,验证了所建模型的正确性。基于所定义的击穿时间tb,以甲苯作为代表性有机污染物分析和讨论了不同因素对运移行为的影响。结果表明:(1)非等温分布条件会使渗透系数、扩散系数和线性吸附系数等参数发生变化,其中渗透系数和扩散系数的变化会加快运移过程,尤其是扩散系数,而线性吸附系数的变化会减慢运移速率;(2)复合衬垫上部和底部温度差ΔT的增大会使击穿时间tb减小,底部运移通量Jb增大;当ΔT为0、10、20、30、40 K时,对应的tb依次为65.7,58.5,54.3,52.0,51.2 a;(3)当GMB扩散系数Dm,R在3.0×10^(-14)~3.0×10^(-13)m^(2)/s之间变化时,Dm,R对tb的影响较为显著;通过对比两种情况下的tb可发现,GCL存在对运移行为的影响较小。

垃圾填埋场多层复合衬垫的破坏面特征

多层土工合成材料复合衬垫的极限破坏面特性是垃圾填埋场稳定分析的重要问题,单一固定破坏面的观点已经被广泛接受。在多层土工合成材料复合衬垫的整体叠环式单剪试验后发现极限破坏界面并非单一固定,而是随着法向应力的变化发生由一个界面向另一界面转移,且在一定的法向应力范围内还可能同时出现两个具有相同剪切强度的极限破坏界面;多层土工合成材料复合衬垫中各层的剪切应力–位移曲线是硬化型的,衬垫系统的剪切强度总是低于极限破坏界面的剪切强度。试验结果表明,叠环式单剪仪能更正确和合理地模拟填埋场中的多层复合衬垫在加载过程中的实际剪切变形情况和复合衬垫中材料间的相互作用,从而能更好地揭示多层复合衬垫系统的整体剪切特性。

橡胶沥青衬垫式碎石封层黏结性能

针对旧水泥混凝土路面加铺改造工程的层间黏结问题,选择适用于该工程的碎石封层结构,通过室内直接剪切试验对比分析了橡胶沥青衬垫式碎石封层与橡胶沥青单层碎石封层的黏结性能,利用正交试验优化了橡胶沥青衬垫式碎石封层的配合比.结果表明:单层碎石封层及衬垫式碎石封层为最佳碎石封层结构;橡胶沥青衬垫式碎石封层第1层沥青洒布量为2.4kg/m2,第1层碎石撒布量为9m3/km2,第2层沥青洒布量为2.0kg/m2,第2层碎石撒布量为12m3/km2时,层间抗剪强度最优;橡胶沥青衬垫式碎石封层黏结性能较橡胶沥青单层碎石封层提高30%左右.

多层复合衬垫界面非线性强度特性的斜面单剪试验

为研究位于垃圾填埋场斜坡上衬垫结构在垂直应力作用下沿斜坡滑移的剪切特性,研制了大型叠环斜面单剪系统。通过砂-无纺土工布-土工网-HDPE膜-黏土结构的大型斜面单剪试验,得到剪切过程中发生破坏面转移位移对应的垂直应力和水平应力,计算得到位移面的转移法向应力。试验结果表明:当界面的法向应力小于转移法向应力时,破坏面为土工网与土工膜界面;当界面的法向应力大于转移法向应力时,破坏面为土工膜与黏土界面。建议破坏面转移前后的界面强度包线用双直线表示,土工膜与相邻材料的剪切强度特性用双曲线表示,破坏面的转移法向应力等参数由试验确定;大型叠环斜面单剪系统为分析多层复合衬垫剪切特性提供新的试验研究方法。

填埋场成层衬垫污染物运移参数等效模型

为了高效评价填埋场成层衬垫的防污性能,提出基于时间矩卷积的污染物运移参数等效分析模型.给出多层衬垫等效渗流速度和扩散系数表达式;采用土柱实验数据验证模型的合理性和可靠性;基于衬垫系统底部相对浓度、瞬时通量及累计通量等对填埋场土工膜(GM)+压实黏土衬垫(CCL)+天然衰减层(AL)及GM+钠基膨润土防水毯(GCL)+AL不同复合衬垫进行等效计算.结果表明,衬垫底部相对浓度更适合等效计算.随设计水头与AL厚度增加,GCL复合衬垫的防污性能较好.基于Cl-击穿时间100 a标准,当水头为15 m时,与采用CCL相比,采用GCL复合衬垫可以使总厚度减少0.45 m.土工膜防污能力随水头增加而增强,土工膜等效的CCL厚度随服役年限呈对数线性增大.

石灰土作为垃圾填埋场底部防渗衬垫的渗透试验研究

以兰州地区的黄土土样为试验材料进行试验,分析黄土压实性能的变化规律以及围压的变化对石灰改性黄土渗透规律的影响,为石灰改性黄土是否可以作为垃圾填埋场防渗衬垫的研究和应用提供参考。研究认为,石灰改性黄土的最大干密度随着石灰掺入比的增加而减小,而最优含水率随石灰掺入比的增加而增大;随着石灰掺入比例的增加,石灰改性黄土的渗透系数减小。石灰的掺入比为20%的改性黄土可满足垃圾填埋场底部防渗垫层的规范要求。

国外城市垃圾填埋场岩土工程研究的最新进展

介绍了国外在垃圾填埋场衬垫层、覆盖系统 (帽子 )。

试验条件对GCL渗透系数测定结果的影响

利用柔性壁渗透仪对土工合成黏土衬垫(Geosynthetic Clay Liner,GCL)的渗透系数进行测定时,试验条件的设置会对测定结果产生重要的影响。文章阐述了有效应力、渗透溶液特性、预水化、水力梯度以及试验终止标准等试验条件对GCL渗透系数的影响机理,介绍了过去20年GCL渗透系数测定技术的发展历程,重点分析了目前GCL渗透系数测定过程中尚存在的问题。本研究有助于正确认识已有数据和结论,同时对后续试验的开展也具有一定的指导意义。

名称:组合鞋垫设计

该鞋垫分为上、下两层。鞋垫下层由底层、第1减震插件、第2减震插件组成。鞋垫上层由衬垫层、第1硅胶插件、第2硅胶插件组成。这种鞋垫既可以设计成固定式，也可以设计成方便更换的可拆卸式。