城市生活垃圾的气体渗透性试验研究

采用填埋场钻孔获得的垃圾样,用自制导气试验装置,测试垃圾的气体渗透系数,分析孔隙比、饱和度和垃圾组分对气体渗透性的影响。测试结果表明:所测试垃圾的气体渗透系数为(10-8～10-5)m2.Pa-1.s-1量级,固有渗透系数为(10-13～10-10)m2量级。垃圾试样的孔隙比、饱和度和组分均对气体渗透性均有显著的影响。当垃圾组分和饱和度(Sr=0%或40%)给定时,气体渗透系数随孔隙比(e=1.5～3.0)增加呈指数递增;当试样组分和孔隙比(e=2.0)给定时,气体渗透系数与饱和度呈双线性关系,其分界点所对应的饱和度(Sr=50%)略低于该垃圾田间持水量所对应饱和度值;当饱和度高于该界限值时,气体渗透系数随饱和度增加呈指数递减,而在低饱和度阶段,气体渗透系数受其影响相对较小。在控制试样孔隙比与饱和度均相同的特定条件下,气体渗透系数随填埋龄期(t=0～11 a)的增加而增大。     

填埋场内垃圾的持水特性和孔径分布研究

土-水特征曲线(SWCC)描述了含水率和基质吸力的关系,并在一定程度上反映了孔隙组成,然而生活垃圾具有大孔隙特性,采用常规的压力板仪试验难以准确获得大孔隙对应的低基质吸力范围内的数据点。通过压力板仪试验确定小孔隙对应的数据点,通过水分穿透试验,基于Poiseuille定律和Young-Laplace方程,对大孔隙对应的数据点进行补充,之后,基于Van Genuchten方程,提出具有双峰孔隙分布特征垃圾的SWCC模型,进一步分析得到垃圾的孔径分布规律。结果表明,改进的SWCC方程可更好反映垃圾持水特性及孔径特征;垃圾饱和含水率和残余含水率较高,浅层、中层、深层垃圾的田间持水率分别为38.5%,42.2%和45.8%,对应的基质吸力约为3~8 k Pa,随着埋深和龄期的增加,垃圾的有效含水率区间和给水度减小;以基质吸力1 k Pa对应的孔径为界限,垃圾中孔隙可分为大小两组,孔径概率密度呈双峰分布,随着埋深和龄期的增加,垃圾的大孔隙占比减小,大孔隙平均孔径减小,小孔隙占比增加,小孔隙平均孔径减小。     

城市生活垃圾可生物降解组分降解规律的研究

基于对可生物降解组分测定方法的讨论,研究了垃圾填埋体可生物降解组分随填埋时间的变化趋势,结果表明:可生物降解组分在填埋两年后,随时间的变化具有一定的规律性,最后,对影响垃圾降解的几个因素进行了分析.     

非饱和裂隙孔隙岩体持水曲线的预测研究

对于大量发育有毛细管通道的渗透性岩体,其持水曲线已经得到一些应用,但用试验方法较准确地测定具有基质孔隙和裂隙双重孔隙介质的岩体持水曲线仍是一个非常困难的问题,目前一般只能采用压汞试验进行转化得到;同时,持水曲线的准确程度将直接关系到岩体中非饱和作用研究结果的准确程度。因此,如何有效且准确地得到岩体持水曲线是值得研究的课题。基于微观结构特征和毛细管理论,讨论裂隙孔隙岩体持水曲线的预测方法;通过室内岩体微观结构的试验,进行持水曲线的预测,并与压汞试验曲线进行对比。对比结果显示,预测曲线与实测曲线吻合较好,准确度较高。由此可见,该预测方法简便、准确、实用性强,是得到孔隙性岩体持水曲线的有效途径。     

城市生活垃圾若干土工试验方法

城市生活垃圾(MSW)的土工特性关系到填埋场的沉降预测和稳定分析。MSW土工性质与土有较大的区别,需对MSW的土工试验方法进行专门研究。介绍了采用虹吸筒测定MSW比重及采用充气法测定MSW孔隙率的方法原理;分析了MSW吸力的影响因素,并进行了吸力量测试验;研究了MSW降解压缩的机理,介绍了MSW降解压缩试验仪的功能特点及试验结果。     

城市生活垃圾土性参数的室内试验研究

用杭州天子岭生活垃圾卫生填埋场的三个钻孔42桶原状土样,进行了室内生活垃圾的成份分析、物理性质指标测定、有机质含量试验及三轴剪切试验,对试验结果进行了分析与整理,这些结论可为生活垃圾卫生填埋场的稳定性分析、变形计算及其作为建筑地基的可行性研究提供必要的数据     

我国城市生活垃圾的循环管理模式研究

针对我国城市生活垃圾的现状以及国内外城市生活垃圾管理模式进行了分析，提出了我国城市生活垃圾的循环管理模式，以促进我国建设资源节约型和环境友好型社会，实现可持续发展。     

城市生活垃圾减量化对策探讨

随着社会进步、生产发展和人民生活水平的提高,城市垃圾产生量骤增,堆放和处置城市垃圾的场地日益减少,而城市垃圾处置不当必将对土壤、地下水及环境造成严重污染,加剧环境的恶化。此外,由于全球范围的天然资源有限且逐渐减少,伴随着能源危机,人们开始重视城市垃圾的源     

城市生活垃圾降解-压缩特性试验研究

为了研究垃圾土在好氧和厌氧阶段因外部温度场的变化对降解特性的影响,选取重庆市某垃圾场作为研究对象,进行了两种不同温度控制的降解试验,同时对渗滤液中可溶解有机碳含量进行了追踪测试,试验结果表明：①不同有机物含量垃圾土试样,当外部温度场小于22℃或者大于45℃时,温度对有机质降解的影响较小;②当温度在22℃~45℃时,根据垃圾土产气量、渗滤液溢出量以及质量损失率得出此温度区间对垃圾中有机质的降解起明显加速作用,降解反应程度在41℃时最大;③根据温度-质量损失率关系,推导了考虑温度效应的分阶段垃圾土降解率计算模型,并且得出垃圾土的降解率在0~180 d符合自然降解规律,为时间的函数;在180~360 d,降解率为时间和温度的双重函数;模型验证结果表明,计算结果与试验结果能够比较好的吻合。     

垃圾土电阻率特性试验研究

以重庆市长生桥垃圾填埋场作为研究对象,基于垃圾土颗粒导电性分类,通过室内试验测试了不同因素(添加不同溶液、孔隙率、含水率、温度等)影响下垃圾土电阻率变化特征。试验结果表明:当垃圾土中添加渗滤液、Na Cl、Zn Cl2和柴油4种溶液时,垃圾土电阻率随垃圾土中孔隙率的增加均呈递减趋势;孔隙率一定时,随含水率的增加垃圾土中固液并联导电在垃圾土导电通路中的比例增大;渗滤液对垃圾土电阻率的影响在一定程度上受稀释作用控制,且随含水率的增加而减小;随着温度的升高,垃圾土的电阻率呈指数函数衰减趋势;含水率一定时,孔隙率的变化将引起垃圾土中3种导电模式的互相转化,且电阻率随孔隙率的增加呈幂函数减小趋势;利用高密度电阻率层析技术,对现场垃圾填埋体进行了电阻率实测,同时结合室内试验测试结果对电阻率剖面进行了分析;研究结果可为分析因降解引起的垃圾填埋体中渗滤液的富集状态和运移途径的变化,以及评价垃圾土内部结构的演化提供理论支持。     

新鲜生活垃圾抗剪强度参数变化规律研究

在环境土工实验室,人工配制新鲜生活垃圾试样,采用大型压缩与直剪联合测定仪器,对288个垃圾试样抗剪强度参数的变化规律进行了研究。将生活垃圾分为3大类,模拟城市经济发展的不发达、发展中及发达3个阶段,将生活垃圾分为3大配比。试验采用3种初始孔隙比(2.1,2.5,2.9)、4级竖向压力(25,50,100,200 k Pa),每级压力作用下的时间分别为0,0.25,0.5,1,2,6,12,24 h,研究了10种剪应变限值(2%,4%,6%,8%,10%,12%,14%,16%,18%,20%)新鲜垃圾的抗剪强度参数。试验结果表明,新鲜垃圾的抗剪强度与竖向压力可以拟合为一条直线,符合库仑定律。随着剪应变限值的增加,抗剪强度参数c值和φ值均有增加的趋势,符合对数模型。给出了不同因素影响下,新鲜生活垃圾c值和φ值的取值范围,c值在6.14~34.17 k Pa之间、φ值在4.1°~30.6°之间。     

城市固体废弃物残余变形特性试验研究

利用中型动三轴仪,对城市固体废弃物（MSW）进行了残余变形试验研究,采用改进的沈珠江模型对MSW的残余变形模型参数进行拟合,在此基础上,讨论了不同破坏标准下的应力水平对模型参数的影响,建议了适合MSW的残余变形模型应力水平指数。MSW属于应变硬化型材料,应力和应变曲线没有明显的峰值,不同破坏标准条件下,相同固结比的MSW具有不同的应力水平,因此建议用固结应力比来代替应力水平,提出了适用于MSW的残余变形修改模型,修改后的模型不必考虑破坏标准对残余变形参数的影响,应用更加方便。     

非饱和土土水特性试验研究

在改进的非饱和土三轴仪上对洛阳地区非饱和土开展了三轴试验,并依此对非饱和土土水特性、试样重塑对基质吸力的影响进行了分析研究。研究表明:试件的基质吸力随围压的增大而非线性减小,基质吸力随饱和度的增大而连续减小,饱和度与基质吸力的关系是连续的。     

城市固体废弃物动力特性试验研究

参照杭州天子岭填埋场城市固体废弃物(MSW)主要成分,人工配制固体废弃物试样,利用中型动三轴试验仪研究其在较大应变范围内MSW的动力特性。MSW的动剪切模量Gd和阻尼比D随着动剪应变γd的变化曲线与泥炭土的相关曲线形状基本一致,并且在相同应变时数值相差不大。在相同的动剪应变水平下,随着围压的增大,Gd增加而D减小;当动剪应变增大时,Gd减小而D增大。由于MSW的高压缩性,初始孔隙比不同对试样的动力特性影响不大。同时进行了现场剪切波速试验,确定了最大动剪切模量Gdmax的估算式。为便于应用,建议了归一化Gd和D与动剪应变依赖关系的取值范围和平均值曲线,并将其与OII填埋场MSW动力特性的研究结果进行对比,可以看出MSW的成分对其动力特性的影响还是比较大。     

考虑净正应力影响的膨胀土土–水特征曲线试验研究

工程建设中,具有胀缩性、裂隙性和超固结性等特殊性质的膨胀土多处于非饱和状态和复杂变化的外加应力环境下,对膨胀土进行考虑应力状态的土–水特征曲线(soil-water characteristic curve,SWCC)试验研究,定性描述和定量表征膨胀土在一定应力状态下的土水特征,具有工程实践意义。采用GEO-Experts高级型应力相关土–水特征曲线压力板仪(SDSWCC-H)测定了河南南阳膨胀土在4个不同净正应力下(0,40,99,199 kPa)的土–水特征曲线,并利用试验数据对提出的能明确考虑净正应力影响的膨胀土SWCC表征方程进行验证。结果表明:(1)由于土体的间断级配,南阳膨胀土呈现出双峰土–水特征曲线(bimodal soil-water characteristic curve);(2)净正应力会对膨胀土的持水能力与进气值产生影响,具体表现为在10~100 kPa基质吸力范围内,净正应力会显著影响膨胀土在脱湿过程中水分排出的速度;净正应力也改变了双峰SWCC第二个波峰的进气值;(3)已提出的SWCC模型曲线拟合精度较高,拟合结果良好,模型可以很好地表征南阳膨胀土在恒定净正应力下基质吸力与持水量的关系。     

城市固体废弃物(MSW)的工程性质

填埋是处理城市固体废弃物（ＭＳＷ）的主要方法，对现代卫生填埋场进行设计和审查时均需进行广泛的土工分析，正确选择废弃物的工程性质对填埋场设计工作极其重要。由于ＭＳＷ构成极不均匀，其工程性质变化范围很大，并随时间而变，而且很难进行直接量测。本文根据收集到的资料，给出了ＭＳＷ某些工程性质如容重、含水量、孔隙率、渗透性、持水率、凋蔫湿度、抗剪强度和压缩性等的典型值，可供现代卫生填埋场进行初步工程评价时作参考。     

基于土壤物理特性扩展技术的土水特征曲线预测方法

土水特征曲线是模拟水和污染物在非饱和土中运移的重要水力特性参数。但是,土水特征曲线的直接量测方法比较困难。Arya和Paris提出了一种通过粒径分布曲线预测土水特征曲线的模型——AP模型。该模型引入一个转换系数α建立土体假想形态与真实形态之间的联系。但是,现有的推导系数α的方法一方面计算过程过于复杂,另一方面没有全面考虑土的物理特性。基于土壤物理特性扩展技术提出一种新的计算参数α的方法。为了验证新方法,从非饱和土水力特性数据库中选出不同类型的土壤样本,采用新方法分别计算出各类型土壤的参数α。然后,将计算出的参数α用于预测其他土样的土水特征曲线,从而验证新方法计算出的参数α的有效性。还将提出的新方法与其他利用AP模型预测土水特征曲线的代表性方法进行对比,结果显示该方法预测结果更加准确。