城市生活垃圾填埋场气压分布瞬态分析模型

正填埋气是由城市固体废弃物填埋场中有机质的降解而产生的。由于填埋场的覆盖和堆体的稳定性会受到填埋气压的影响,引起了研究人员Thiel,Merry等,Townsend等对填埋场内气压的关注,主要关注的是填埋场顶部填埋气的排出量。目前,国内外已有一些学者如Arigala等,Chen等,Nastev等,Jung等;Yu等、Wise等对填埋气体压力分布和填埋气运移模型使用填埋场抽气竖井数学模型进行了分析,许多数值模型考虑了无抽气井的工况,例如Findikakis等、El-Fadel等、Popov等、Nastev等。Townsend等建立了均质垃圾填埋体气压分布模型,分析了填埋厚度、垃     

福建省城市生活垃圾处理改进工艺研究

在分析福建省多个拟建城市生活垃圾卫生填埋场的资料和垃圾成分的基础上,对城市生活垃圾卫生填埋处理提出加设垃圾分选预处理车间与一次发酵车间的改进工艺,该工艺可减少填埋场的填埋总量,经济效益显著;减少填埋场气体的产生和填埋沉降,使填埋场运行更加安全和简易。对单一卫生填埋处理与改进工艺后的卫生填埋处理进行全面的经济分析,认为工艺改进后年垃圾处理成本下降,效益显著。     

填埋场渗滤液水位对填埋气收集的影响研究

为研究我国填埋场中气体运移规律建立了考虑我国城市固废组分特点的填埋场液-气运移耦合模型,应用此模型对西安江村沟填埋场现场抽气试验进行模拟分析。结果表明:抽气竖井影响半径随饱和度升高明显缩小;抽气竖井影响范围随堆体水位下降而显著提高,降低堆体水位可显著提高填埋气收集效率。根据分析结果建议对于典型高厨余固废含量填埋场,在设计抽气竖井间距时应考虑高厨余垃圾组分特点及降解规律,并且采取相应措施对填埋场中渗滤液水位进行控制,以提高填埋气收集效率。     

群井回灌渗滤液条件下填埋场水分迁移规律研究

为研究群井回灌渗滤液条件下填埋场内部水分迁移规律,基于已有的考虑生化降解的城市固体废弃物(MSW)力-液-气耦合一维沉降模型,并考虑到垃圾的分层填埋造成渗滤液的水平向渗透系数大于竖向渗透系数,忽略渗滤液的竖向流动,建立了填埋场群井回灌渗滤液时的液相运移方程,推求出常水头和常流量补水条件下的解析解,并以常水头回灌渗滤液为例分析了填埋场内水压变化规律。结果表明:填埋场内部生化反应造成水压初期降低,之后垃圾降解速率减慢和渗滤液回灌充分造成水压增大,且回灌水头越大、井距越小,水压增大越快。更多还原     

有荷条件下高液限红黏土的胀缩变形特性试验

利用温控气压渗透固结仪研究红黏土在上覆压力作用下,随干湿循环次数的胀缩变形规律。试验结果表明:有荷条件下红黏土的胀缩变形是不可逆的;不同上覆压力作用下的土样高度随着干湿循环次数的增加均呈现递减趋势,整体表现为收缩变形;当上覆压力大于50 kPa 时,土体的竖向膨胀变形量比上覆压力小于50 kPa 时显著减小;上覆压力的存在有效抑制了土体的胀缩变形。     

软岩填筑路基在外部因素影响下沉降变形作用机理分析

在修建穿山掘岭的高速公路过程中,遇到大量软岩路基,因此,对软岩路基的研究尤为重要。本文通过Plaxis软件,建立数值模型,分析不同施工进度和不同上部荷载作用下的路基沉降变形,结果表明:随着填土高度的增加,沉降变形由线性增加逐渐转为非线性增加,顶部土体在重力作用下向下挤压,路堤底部出现拉应力;随着荷载增大,最终沉降值出现均匀增大,但当外载荷达到土体极限承载能力时,沉降幅度会突然增大。在实际工程中,应减小每层填筑高度,且控制上部荷载小于填料承载能力。     

卫生填埋场覆盖和集气工程施工阶段监理体会

垃圾卫生填埋场是处理垃圾无害化的行之有效的方式之一 ,为减少垃圾渗滤液的产出量 ,防止渗滤液从垃圾堆体渗出和降低填埋气体 (LFG)对大气的污染 ,必须按时实施覆盖工程和集气工程。覆盖和集气工程施工应交叉进行 ,一并实施。介绍了土工聚合粘土垫 (GCL)的特性 ,以及冷凝排放井的设置     

车辆荷载对浅埋大断面隧道围岩的影响研究

依托在建的甸头隧道,开展隧道开挖是否考虑初期支护下车辆荷载对围岩及大西二级公路的影响研究。结果表明:隧道开挖引起隧道顶部及腰部发生沉降,底部发生隆起,初衬的施加可以有效抑制隧道周边围岩的变形,且可减小车辆荷载对围岩位移的影响;三台阶开挖时,隧道中部开挖引起地表发生剧烈沉降,初衬的施加可以减小地表的沉降,减小车辆荷载对地表沉降的影响。因此,无初支的情况下,当公路有车辆通过时,隧道整体变形较大,路面可能由于差异沉降产生裂缝。     

受扩建工程影响的老垃圾填埋场沉降分析

以苏州七子山垃圾填埋场扩建工程为例，利用数值模拟和分层总和沉降法分析老场垃圾堆体在新填埋堆体作用下的“二次沉降”规律。结合老场垃圾土的现场试验数据，利用有限差分软件FLAC3D对堆载过程中老场垃圾土的沉降进行了模拟。结果表明，在新场封场时，老场沉降呈“穹隆”状；最大沉降发生在中间部位，最大沉降量约为老场堆体厚度的20%左右。数值分析计算结果约为分层总和法计算结果的1.2倍。     

GCL的气体渗透性研究

GCL作为垃圾填埋场封盖系统的主要复合材料，其气体渗透性是一种很重要的性质，也是决定垃圾填埋场成败的关键。气体渗透分为平流和扩散两种过程，根据雷诺数来判别这两种渗透过程的基本准则，给出了平流与扩散过程中气体渗透量的计算公式；总结了影响GCL透气性的主要因素，包括外部气压、GCL的含水量以及与其共同作用的土工膜的完好程度，并简略分析了这些因素影响GCL透气性的原因。     

地下水位对垃圾填埋场衬垫性能的影响

为研究地下水位上升时垃圾填埋场衬垫的性能,针对我国规范中规定的各种衬垫系统,对地下水进入填埋区的水量和透过衬垫底部的无机污染物累积量进行数值计算。研究表明,衬垫渗透系数是控制地下水进入填埋区水量的主要因素,GM+GCL复合衬垫的效果最好,进入填埋区的水量最少;但是从衬垫底部污染物累积量来看,GM+GCL复合衬垫的效果最差,在地下水位升高时对地下水污染的威胁最大。得出GM+改性CCL复合衬垫对地下水变化的适应性最强的结论。     

垃圾填埋场边坡动力响应时程分析

随着城市化建设和新农村建设进程的提速,对环境的要求也更高。目前,设置垃圾填埋场仍是处置城市生活垃圾的一种行之有效且最常用的方法。填埋场边坡与其它自然边坡和人工边坡一样,也存在边坡稳定问题,针对锡塘垃圾填埋场边坡工程实际,基于时程分析法对填埋场边坡的动力响应进行了分析,采用等效线性化方法考虑垃圾填埋体的非线性动力响应特性。为充分反映地震动特性对填埋场动力响应的影响,地震动输入采用三条实测波和一条人工地震波。分析结果表明,不同地震波对填埋场地震响应有显著差异,在对实际填埋场抗震设计时,至少应选择两条实测波加一条人工合成地震波作为输入地震波,这样才能较好反映填埋场动力响应特性。更多还原     

气泡墙对垃圾填埋场黏土衬垫中典型VOCs迁移的影响

为提高垃圾填埋场防渗衬垫对可挥发性有机污染物(VOCs)的阻挡效果,在对流-扩散-吸附机理的基础上,考虑了夹气泡压实黏土的固结变形、VOCs固有生物降解和VOCs气液相转化效应,建立了VOCs在夹气泡的填埋场黏土衬垫系统中的传输数学模型,并针对某工程实例,利用多物理场有限元数值软件对数学模型进行求解,研究了填埋场黏土衬垫中典型VOCs的传输与转化。结果表明,夹气泡形成的蒸汽阻滞作用能在一定程度上延缓VOCs的穿透过程;当封闭气体为氧气时,氧气的存在所促发的固有生物降解能有效阻断VOCs的传输,且在垃圾填埋场现场常见污染物浓度水平下所需气泡墙厚度相对较薄。     

模拟渗滤液和压力对压实黏土衬垫渗透性影响的试验研究

衬垫材料防渗性能的好坏是决定填埋场有效性的关键,而渗滤液和受力条件是影响衬垫渗透系数的重要因素。从填埋场衬垫实际渗滤液和受力状态分析出发,选择CaCl2溶液为模拟渗滤液,研究模拟渗滤液和竖向压力对压实黏土衬垫渗透系数的影响。结果表明：当以模拟渗滤液代替水进行试验时,渗透系数增加约2倍;当竖向压力增大2倍时（从200 kPa增至400 kPa）,渗透系数减小约1个数量级。双因素方差分析表明：相对于竖向压力,模拟渗滤液对渗透系数的影响较小;在衬垫设计与评价时,考虑竖向应力的影响是非常必要的。     

考虑渗滤液回灌作用下垃圾填埋场的边坡稳定数值分析

随着现代城市垃圾的急剧增加,垃圾填埋场的安全问题也就显得尤为重要。文章以西安市江村沟垃圾填埋场为例,采用有限元软件计算了渗滤液回灌前后的渗流场,并运用有限元强度折减法对渗滤液回灌前填埋场的稳定性进行了分析。分析结果表明:填埋场渗滤液回灌后浸润面明显上升,边坡容易失稳;渗滤液回灌前边坡处于稳定状态,其边坡最小安全系数为1.40;在不考虑孔隙水压力情况下,渗滤液回灌后对填埋场的边坡稳定影响不大。     

考虑渗气渗水函数的非饱和土固结性状研究

大坝蓄水所引起的水环境变化会诱发其周边建筑物地基产生显著的沉降变形,要合理预测其沉降过程,则需研究非饱和土地基的固结性状。为此,基于混合物理论,在非饱和土的水、气两相渗流-变形耦合方程组中,采用离散线性化的方法引入了渗气渗水函数和持水曲线方程,给出了考虑渗气渗水系数比值变化的一维固结微分方程组,进而采用积分变换方法求得非饱和土层孔隙水、气压力消散及其沉降变形的解析解。最后,选取水、气相互连通的非饱和土层典型算例,通过与已有文献所述未考虑渗气渗水系数比值变化的解析解、有限差分解的计算结果对比发现:本文解析解因考虑了水、气渗流相互作用对非饱和土固结过程的影响,故其计算的孔隙水、气压力消散曲线与沉降变形曲线较已有文献解析解更接近于有限差分解的计算曲线。     

涉水隧道开挖对土体沉降影响分析

涉水隧道建设过程中周围岩土体的变形,尤其是岩土体的沉降,已经引起工程设计和施工者的高度关注。文章通过建立有限元模型,分析涉水隧道开挖过程中土体沉降的变化规律,结果表明：(1)隧道顶部监测点沉降趋势及沉降量与距离隧道顶部远近有关。(2)隧道底部监测点距离隧道底部越近,隆起变化越快、隆起量越大。(3)隧道与周围土体作用后,土体的沉降及隆起影响范围及数值皆大幅减小,地面沉降亦呈现越靠近中心沉降量越大,且远离中心呈现出微微隆起。文章通过分析涉水隧道开挖对土体沉降的影响,为隧道工程设计和施工提供借鉴和参考。     

南水北调东干渠工程垃圾填埋场土壤有害、危险气体环境特征分析

针对北京市南水北调东干渠工程凉水河段垃圾填埋场浅层及深层土壤的有害、危险气体浓度分布特征进行研究,分析结果表明:垃圾填埋场土壤环境中O2浓度均偏低,CO2浓度、CH4浓度检出超标范围较大,土壤环境属还原环境;VOCs浓度较高主要与微生物分解土壤环境中有机物等行为有关。在施工过程中可能因为隧道开挖而导致有害、危险气体富集进而导致有害、危险气体浓度过高现象,施工中务必做好通风等防护工作。土壤有害、危险气体环境分析为工程设计、施工等提供安全咨询工作。     

腐蚀混凝土管道气液两相流非线性有限元分析

针对市政混凝土排水管道腐蚀问题,建立带承插口和橡胶圈的气液两相流腐蚀管道有限元模型,通过在管顶沿壁厚方向对混凝土弹性模量设置不同的折减系数来模拟管道腐蚀,同时对正常管道和腐蚀管道分别进行了流固耦合和多场耦合的非线性有限元分析。结果表明:由于管道承插口的存在,接头处的等效应力会突然增大,且在两端处增大幅度更大;考虑交通荷载和土压力多场耦合共同作用使插口在底部外表面表现为压应力,承口在顶部外表面的底部外表面表现为压应力,且多场耦合作用下承插口的最大主应力明显大于流固耦合;流体对管道的作用是有限的,但在考虑交通荷载和土压力多场耦合共同作用的情况下是不能忽略的;多场耦合作用使管道在管顶和管底呈现出应力集中的现象,腐蚀管道横截面的等效应力变化更快,应力集中现象更明显。     

考虑渗流影响的基坑变形规律与稳定性研究

以湖南常德沅江隧道明挖基坑工程为依托,基于流固耦合数值模拟方法研究土体渗透系数对基坑变形与稳定性的影响规律。结果表明:基坑在考虑渗流作用的数值计算结果与实际的监测变形值基本吻合,随着强渗透地层渗透系数的增大,基坑变形呈增大趋势,基坑底板安全系数呈十分明显的下降趋势,且渗透系数的改变对基坑底板隆起的影响较大,对墙后地表沉降和地连墙水平位移的影响较小;进一步对比分析了考虑与不考虑渗流作用的基坑底板安全系数变化规律,在此基础上建立了考虑渗流作用的安全系数经验公式。