国家自然科学基金(50879022)
- 作品数：9 被引量：67H指数：6
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- 考虑城市固体废弃物(MSW)生化降解的力-气耦合一维沉降模型及计算被引量：10
- 2011年
- 为模拟城市固体废弃物(MSW)考虑生化降解的力-气耦合沉降过程,从MSW的生化降解规律、力-气耦合相互作用两个方面分别进行研究。通过对MSW生化降解试验的分析,提出描述MSW生化降解规律新的公式,力-气耦合相互作用模型中结合了Darcy定律、Fick定律、理想气体状态方程、多孔介质流体运移理论、有效应力原理,通过非饱和土气相本构模型对时间的偏导将耦合作用表达和气体运移联系起来,MSW的应力-应变关系采用了考虑蠕变作用的Gibson和Lo流变模型。该模型结合降解沉降得到的解答能够反映孔隙气压力和总沉降的变化规律。模型验证结果表明,模型计算结果和试验结果能比较好的吻合,由于降解作用,孔压值在初始阶段会迅速上升,达到最大值后又逐渐下降,对于9.5 kPa恒载作用下的填埋体,最终应变可以达到16.7%。
- 刘晓东施建勇胡亚东
- 关键词：生化降解沉降
- 降解对垃圾土压缩回弹特性的影响被引量：4
- 2011年
- 采用人工配制的垃圾土样进行压缩回弹对比试验,通过对垃圾土中有机质含量和降解环境的控制,得到试样的压缩与回弹曲线,分析降解作用和有机质含量对垃圾土压缩及回弹特性的影响规律.结果表明,有机质含量越高,垃圾土的压缩性越强,回弹性也越强;有机质含量相同时,与抑制降解下垃圾土的压缩性相比,考虑降解时的垃圾土呈现更高压缩性,但表现出较小的回弹性.降解对垃圾土压缩的影响表现出前期影响大、后期影响较小的规律,这种变化与生化降解规律一致.建议分3段选取压缩系数:0～25、25～200和200～400 kPa,以全面描述垃圾土瞬时压缩、非线性压缩及线性压缩的能力.
- 刘晓东施建勇高海
- 关键词：环境岩土工程垃圾土有机质含量生化降解
- 关于具有多层复合衬里填埋场稳定安全的探讨被引量：6
- 2011年
- 防止含有多层土工合成材料复合衬里的填埋场的平移破坏是填埋场设计中的最重要问题之一。发生在多层衬里界面上的平移破坏的破坏面可能会在背坡上通过衬里的一个界面,而在底部却通过衬里的另一个界面;具有最小安全系数的衬里最危险界面会随着填埋高度和填埋体形状的变化从一个界面转移到另一个界面。在填埋高度较小时,30 cm的渗滤液水位对稳定分析计算的最危险界面和安全系数都会有较大的影响;但是随着填埋高度的增高,30 cm的渗滤液水位对最危险界面改变的和安全系数降低比例的影响变得越来越小。由于渗滤液水位的升高,不仅会导致安全系数的减小,而且还可能会导致多层衬里的最危险界面从一个界转移到另一个界面。提高设计水平,解决目前我国填埋场在长期运行中的渗滤液水位升高问题,保证填埋场的稳定性,是目前迫切需要重视和解决的问题。
- 钱学德施建勇
- 垃圾填埋场多层复合衬垫的破坏面特征被引量：10
- 2011年
- 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。
- 钱学德施建勇刘慧朱月兵
- 关键词：剪切特性
- 垃圾土强度特性试验与双线强度包线研究被引量：10
- 2010年
- 三轴试验和直接剪切试验是研究垃圾土强度特性的主要方法,通过人工配制垃圾土、标准砂掺纤维土、现场垃圾土重塑样的三轴试验和直接剪切试验,发现垃圾土的剪切应力应变(或位移)曲线表现为持续硬化型,在应变达到一定数值后曲线有锯齿状波动;经过国内相关试验成果的分析,得到垃圾土的强度参数主要受干密度的影响,且有较好的相关性。研究结果表明:垃圾土的强度包线可以用双线强度包线来表达,黏聚力和内摩擦角取决于是否填埋碾压;直接剪切试验结果介于三轴固结不排水和固结排水试验结果之间,且接近于三轴固结不排水试验结果;直接剪切试验更准确地模拟了垃圾团间的滑动摩擦特性,用直接剪切试验确定垃圾土的强度参数更合理;同时建议了三轴试验破坏应变和直接剪切试验破坏位移。
- 施建勇朱俊高刘荣李玉萍
- 关键词：生活垃圾剪切强度三轴试验直剪试验
- 城市固体废弃物持水特性的室内试验被引量：1
- 2012年
- 为了对城市固体废弃物的持水特性进行分析,采用非饱和固结仪对6组人工配制的城市固体废弃物试样进行了土水特征曲线测定的室内试验,同时还采用滤纸法量测试样的土水特征曲线,并对试样孔隙大小分布指标λ进行了分析。试验结果表明:试样的进气值很低,为1kPa左右,荷载作用使进气值升高;λ值随着试样初始孔隙比的增加而减小,随着试样有机物质量分数的增加而增加;使用滤纸法测城市固体废弃物的土水特征曲线时,高吸力阶段的值更加合理,更有参考性。
- 刘晓东施建勇
- 关键词：城市固体废弃物持水特性土水特征曲线
- 垃圾填埋场复合衬垫剪切特性单剪试验研究被引量：18
- 2010年
- 针对垃圾填埋工程中复合衬垫的界面抗剪特性,利用改进的叠环式单剪仪,对由砂土-无纺型土工布-土工网格-土工膜-夯实粘土组成复合衬垫进行了整体剪切试验研究。重点讨论了复合衬垫整体单剪试验的应力-位移曲线、相同剪切应力下各个界面的位移大小与变化特征和强度特性。研究结果表明:复合衬垫整体单剪试验的应力-位移曲线在低法向应力试验中没有呈现明显的软化特征,在高法向应力试验中有硬化现象;随法向应力增加剪切破坏面会发生转移;目前常用的把复合衬垫拆分为单个界面进行研究来确定最危险界面的方法不能够正确地反映填埋场中的复合衬垫在加载过程中的衬垫单元的实际受压变形情况和在剪切变形过程中最危险破坏面转移的情况;复合衬垫界面的抗剪强度包线呈现双曲线性质。
- 施建勇钱学德朱月兵
- 垃圾填埋场土工合成材料的界面特性试验方法研究被引量：17
- 2010年
- 拉拔、直剪、单剪试验常用于材料间界面特性研究,通过对垃圾填埋场中组成复合衬垫的土工膜、土工布和砂土、黏土界面分别进行了土工膜与砂土、土工膜与黏土、土工布与砂土、土工布与黏土的拉拔试验,土工布与砂土、土工膜与黏土的直剪试验及土工网–土工膜–黏土组合界面的单剪试验。研究结果表明:土工合成材料与土界面特性主要取决于土工合成材料的表面性质,直剪和单剪试验得到应力–位移曲线的初始斜率高于拉拔试验;法向应力由低向高变化时控制滑动面也发生了变化,界面特性受到防渗结构层中相邻材料的影响;在3种试验中拉拔试验得到的界面强度包线最高,单剪次之,直剪最低;单剪试验能较合理地模拟垃圾填埋场复合防渗结构的工作条件,建议利用单剪试验技术确定界面的强度参数,直剪试验也是可选择的试验方法。
- 施建勇钱学德朱月兵
- 关键词：拉拔试验直剪试验单剪试验
- 基于土水特征曲线预测城市固体废弃物(MSW)非饱和渗透系数研究被引量：7
- 2012年
- 基于对人工配制的城市固体废弃物(MSW)的土水特征试验,研究了不同有机含量、不同孔隙比下MSW的非饱和渗透系数,得到了MSW非饱和渗透系数随有机含量和孔隙比变化的定量关系式。研究结果表明在双对数坐标系下,MSW的气相和液相非饱和渗透系数和吸力几乎为线性关系;对于相同的吸力作用,孔隙比越大,其液相和气相非饱和渗透系数也越大;总体上液相非饱和渗透系数的变化范围为10-11～10-5 cm/s,气相非饱和渗透系数的变化范围为10-5～10-2 cm/s。与有机含量的变化相比,孔隙比的变化对MSW非饱和渗透特性的影响较为明显。公式验证表明,利用该方法预测已知成分和孔隙比的MSW的非饱和渗透系数是可行的。
- 刘晓东施建勇
- 关键词：城市固体废弃物土水特征曲线非饱和渗透系数
