基于單元分層法對(duì)城市垃圾填埋場(chǎng)沉降的研究
本文關(guān)鍵詞:基于單元分層法對(duì)城市垃圾填埋場(chǎng)沉降的研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:根據(jù)中國(guó)城市環(huán)境衛(wèi)生協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)調(diào)查報(bào)告顯示,近年來(lái)我國(guó)每年產(chǎn)生近10億噸垃圾,中國(guó)的垃圾總量已躋身世界前三,且城市生活垃圾產(chǎn)生量在以年均5%-8%的高速遞增。在目前的經(jīng)濟(jì)、技術(shù)條件下,垃圾填埋是處理城市垃圾的最主要和最有效的方法。然而垃圾填埋處理也存在一些不足,在填埋場(chǎng)正常運(yùn)營(yíng)的過(guò)程中和覆土封場(chǎng)以后都可能發(fā)生很多工程和環(huán)境安全問(wèn)題,如堆體沉降變形量計(jì)算、沉降穩(wěn)定所需時(shí)間測(cè)算、填埋場(chǎng)邊坡穩(wěn)定性分析、其他工程設(shè)備的損壞更新、滲濾液泄漏和有害氣體外逸污染等等。目前,填埋場(chǎng)的沉降變形計(jì)算問(wèn)題是研究者們普遍關(guān)注的研究課題之一。本文對(duì)填埋垃圾土體有機(jī)質(zhì)降解規(guī)律的分析與研究,對(duì)處在城市垃圾填埋場(chǎng)穩(wěn)定化進(jìn)程五個(gè)不同穩(wěn)定化階段的垃圾土土性參數(shù)進(jìn)行確定,在經(jīng)典垃圾填埋場(chǎng)沉降計(jì)算模型的基礎(chǔ)上,對(duì)填埋場(chǎng)進(jìn)行分層處理,確定每個(gè)穩(wěn)定化階段的土性參數(shù),該計(jì)算方法更符合填埋場(chǎng)的實(shí)際情況。并利用有限差分類數(shù)值模擬軟件FLAC3D對(duì)垃圾填埋場(chǎng)的沉降進(jìn)行數(shù)值模擬,在數(shù)值模擬計(jì)算中,每一層垃圾土體的參數(shù)也是隨著計(jì)算時(shí)步的增加而改變的,根據(jù)填埋場(chǎng)垃圾的穩(wěn)定化進(jìn)程的劃分確定單層垃圾土體的力學(xué)參數(shù),實(shí)現(xiàn)了填埋場(chǎng)垃圾土體的沉降與時(shí)間和應(yīng)力的雙重函數(shù)關(guān)系。本文采用理論分析和數(shù)值模擬相結(jié)合的方法,通過(guò)利用單元分層法對(duì)城市垃圾填埋場(chǎng)沉降問(wèn)題進(jìn)行研究,得出以下結(jié)論:(1)對(duì)于一座垃圾填埋高度為60m的城市垃圾填埋場(chǎng),其總沉降量可達(dá)到21.14m。其中垃圾分層填埋過(guò)程中垃圾填埋場(chǎng)場(chǎng)地地基的沉降量為4.91m,約占到填埋場(chǎng)總沉降的23%,填埋場(chǎng)封場(chǎng)后的沉降量為16.23m,大約為填埋場(chǎng)總變形沉降的77%,垃圾填埋場(chǎng)的沉降計(jì)算為大變形計(jì)算。(2)在垃圾填埋過(guò)程中,由于垃圾填埋土體的沉降主要由上層填埋垃圾的附加荷載引起,此階段填埋場(chǎng)沉降量與填埋時(shí)間呈現(xiàn)線性相關(guān),在填埋場(chǎng)封場(chǎng)之后,垃圾填埋場(chǎng)的沉降則主要由垃圾土中有機(jī)質(zhì)的降解引起,填埋場(chǎng)沉降量與垃圾土體的穩(wěn)定化進(jìn)程存在較大的關(guān)聯(lián)性。(3)垃圾填埋場(chǎng)不均勻沉降問(wèn)題嚴(yán)重。城市垃圾填埋場(chǎng)地基的最大沉降量發(fā)生在場(chǎng)地中心處,與地基場(chǎng)地邊緣的沉降量相差近3m,填埋場(chǎng)地基的不均勻沉降問(wèn)題應(yīng)當(dāng)引起重視,因此在進(jìn)行垃圾填埋場(chǎng)內(nèi)部構(gòu)筑物(如垃圾填埋體層間襯墊、廢氣收集系統(tǒng)、滲濾液收集與回灌系統(tǒng)和地基與四周防滲系統(tǒng)等)的設(shè)計(jì)與施工中,應(yīng)進(jìn)行垃圾體的沉降量和地基不均勻沉降的驗(yàn)算。
【關(guān)鍵詞】:垃圾填埋場(chǎng) 單元分層法 沉降 數(shù)值模擬
【學(xué)位授予單位】:遼寧工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:TU433
【目錄】:
- 摘要5-6
- Abstract6-10
- 1 緒論10-18
- 1.1 引言10-11
- 1.2 本課題的研究背景及意義11-14
- 1.2.1 現(xiàn)代城市垃圾衛(wèi)生填埋場(chǎng)簡(jiǎn)介11-13
- 1.2.2 研究垃圾填埋場(chǎng)沉降的目的和意義13-14
- 1.3 國(guó)內(nèi)外城市垃圾填埋場(chǎng)沉降研究現(xiàn)狀14-16
- 1.3.1 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀14-15
- 1.3.2 國(guó)內(nèi)外研究存在的問(wèn)題及應(yīng)對(duì)措施15-16
- 1.4 本文的主要研究?jī)?nèi)容16-18
- 2 垃圾填埋場(chǎng)沉降機(jī)理分析18-32
- 2.1 填埋場(chǎng)垃圾土體壓縮性18
- 2.2 垃圾填埋場(chǎng)沉降理論和經(jīng)典沉降模型18-21
- 2.2.1 Sowers模型19
- 2.2.2 ISPM模型19-20
- 2.2.3 Marques模型20
- 2.2.4 基于應(yīng)力-應(yīng)變的力學(xué)模型20-21
- 2.3 填埋場(chǎng)垃圾的降解及穩(wěn)定化進(jìn)程21-30
- 2.3.1 填埋垃圾微生物降解基本原理21-22
- 2.3.2 影響填埋場(chǎng)中垃圾降解的因素22-25
- 2.3.3 填埋場(chǎng)中垃圾降解的特性25-27
- 2.3.4 填埋場(chǎng)垃圾的降解及穩(wěn)定化進(jìn)程27-29
- 2.3.5 垃圾填埋場(chǎng)穩(wěn)定化研究29-30
- 2.4 本章小結(jié)30-32
- 3 城市垃圾填埋場(chǎng)的沉降分析與計(jì)算32-49
- 3.1 填埋場(chǎng)場(chǎng)地地基沉降計(jì)算32-35
- 3.1.1 垃圾填埋場(chǎng)地基沉降概況32-33
- 3.1.2 填埋場(chǎng)地基沉降計(jì)算33-35
- 3.2 分層法對(duì)垃圾土體沉降的計(jì)算35-45
- 3.2.1 垃圾土的性質(zhì)35-36
- 3.2.2 垃圾填埋土體本構(gòu)關(guān)系分析與選擇36-38
- 3.2.3 分層法填埋場(chǎng)垃圾土體沉降計(jì)算模型38-45
- 3.2.4 填埋垃圾土體沉降計(jì)算45
- 3.3 本章小結(jié)45-49
- 4 分層法對(duì)垃圾填埋場(chǎng)沉降進(jìn)行數(shù)值模擬49-65
- 4.1 數(shù)值模擬軟件FLAC3D介紹49-50
- 4.1.1 基本介紹49
- 4.1.2 基本特點(diǎn)49-50
- 4.1.3 模擬求解過(guò)程簡(jiǎn)述50
- 4.2 分層法對(duì)填埋場(chǎng)沉降數(shù)值模擬計(jì)算50-63
- 4.2.1 模擬計(jì)算基本假定與簡(jiǎn)化50
- 4.2.2 沉降計(jì)算幾何模型建立50-51
- 4.2.3 分層確定垃圾土體沉降計(jì)算參數(shù)51-52
- 4.2.4 邊界條件的確定52
- 4.2.5 模擬計(jì)算沉降變形52-63
- 4.2.6 計(jì)算結(jié)果分析63
- 4.3 經(jīng)典模型分層法與數(shù)值模擬沉降分析結(jié)果分析63-65
- 5 結(jié)論與展望65-67
- 5.1 本文的主要內(nèi)容和結(jié)論65-66
- 5.2 對(duì)下一步研究的展望66-67
- 參考文獻(xiàn)67-69
- 攻讀碩士期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況69-70
- 致謝70
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