第一篇:第一屆全國環境巖土工程與土工合成材料技術研討會召開
第一屆全國環境巖土工程與土工合成材料技術研討會召開由中國土木工程學會、中國土工合成材料工程協會和中國環境科學學會聯合主辦,浙江大學建筑工程學院承辦,杭州市市政市容管理局、浙江省土木建筑學會、浙江省水利學會、浙江省水利水電河口海岸研究設計院協辦的第一屆全國環境巖土工程與土工合成材料技術研討會,于2002年11月17日至19日在浙江大學成功召開。這次大會總結了我國現階段在環境巖土工程方面的研究成果以及土工合成材料在環境巖土工程中的應用,是新世紀檢閱、推動和發展我國環境巖土工程學科領域的第一次盛會。
會議收到論文100多篇,經學術委員會審查,有92篇論文收錄到論文集中。內容包括污染土的基本性質,污染物的擴散規律,廢棄物的處理現狀及控制措施,城市固體廢棄物的土工特性及填埋技術,土工合成材料在環境巖土工程中的應用,河海湖堤岸的淤積、沖刷、侵蝕和液化及其防護,垃圾填埋場的設計、施工和管理等,反映了國內外在環境巖土工程與土工合成材料領域的新進展。所收錄的論文緊密結合工程實踐,實用性強,可供從事土木工程勘察、設計、施工、管理和科研的科技人員以及大專院校有關專業的師生參考。
開幕式由大會組委會主席陳云敏教授主持。出席大會的嘉賓有全國政協常委、浙江大學副校長馮培恩教授,浙江省水利廳廳長李治華先生,杭州市市政市容管理局局長何榮坤先生,中國科學院院士、同濟大學孫鈞教授,中國工程院院士、長江水利委員會技術委員會主任文伏波教授,中國工程院院士、浙江大學建筑工程學院院長董石麟教授,浙江大學曾國熙教授,中國土工合成材料工程協會理事長、長江科學院前院長包承綱教授,中國土木工程學會土力學與巖土工程分會副理事長、清華大學李廣信教授。還有很多海外知名學者:國際土工合成材料協會亞洲委員會主席、日本Kyoto大學Masashi Kamon教授,國立新加坡大學周順和教授,香港科技大學離心機實驗室主任吳宏偉教授,美國加州環保局官員王蔚蔚女士,美國高級巖土工程系統顧問公司趙愛根博士。另外出席大會的還有國內知名大學教授,科研院所、設計施工單位專家,土工合成材料生產廠家代表共221人。這些專家、學者的到來使本次大會充分體現了我國及國際上在環境土工和土工合成材料領域的發展水平。17日和18日,到會的專家和代表們按照廢棄物和污染土的基本特性與處理技術、自然及工程引起的土工環境問題與防治技術、土工合成材料在環境土工中的應用以及土工環境改善和美化4個專題作了水平報告與分組報告。通過2天的交流和討論,對環境巖土工程內涵有了進一步的理解,對巖土工程構筑物的設計理論、研究方法、先進技術、管理和運行方法、新材料應用等方面有了全面的了解。尤其是15個水平報告,充分反映了國內外相關領域的最新進展。閉幕式由包承綱教授做了總結并致閉幕詞,大會在熱烈的氣氛中勝利閉幕。11月19日上午參觀了杭州天子嶺廢棄物處理總場,這是我國第一個完全按照建設部標準設計的大型處理場。填埋場內完全實現垃圾衛生填埋,滲濾液經過收集處理后,排入城市廢水管道。垃圾場產生的沼氣回收后,送入填埋場的發電廠進行回收發電,每年可以產生750萬元的經濟效益。填埋場可處理杭州的全部生活垃圾,整個填埋場內綠竹成蔭,風景秀麗。下午,代表們參觀了西湖清淤工程。
為了進一步推動我國環境土工與土工合成材料事業向更高水平更快的發展,經大連理工大學申請,大會籌委會決定第二屆環境巖土工程與土工合成材料技術研討會將于2005年,在美麗的海濱城市大連舉辦,屆時,我國的環境土工與土工合成材料事業一定會呈現出更加美好的局面。
(秘書處辦公室)
第二篇:第二屆全國巖土多場相互作用及環境土工學術研討會通知
第二屆全國巖土多場相互作用及環境土工學術研討會通知
會議通知
為進一步推 動巖土多場相互作用及環境土工領域的發展,促進學術成果的交流,在全國巖土多場相互作用及環境土工學術研討會成功召開首屆(2012年,杭州)的基礎上和 國家有關部門以及上級學會支持下,由中國土木工程學會土力學及巖土工程分會環境土工專業委員會、中國城市環境衛生協會、中國土工合成材料協會、中國巖石力 學與工程學會地下廢物處置專業委員會聯合主辦;同濟大學承辦、浙江大學、上海交通大學、上海大學等單位協辦的第二屆全國巖土多場相互作用及環境土工學術研 討會將于2014年10月31日-11月2日在上海召開。會議以巖土多場相互作用及環境土工為中心主題,將圍繞垃圾填埋、廢棄物地下處置 以及CO2存儲、污染土處置等的理論、實踐探索、新技術與新方法、國際進展等方面進行廣泛學術交流。會議將為來自國內外高校、科研院所、企事業單位的專家 及學者提供一個代表巖土多場相互作用及環境土工高水平的論壇,探討相關領域的科研成果和實踐經驗。會議期間,除進行會議論文交流外,還將邀請國家有關部門 和上級學會的領導、院士和專家做大會發言或專題報告。參會對象:從事巖土多場相互作用、環境土工學科或廢棄物處置相關領域的廣大科研工作者、管理干部、企事業經營者以及相關協會、學會、報刊雜志工作者等
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第三篇:土工合成材料在路基加固中的運用與技術探討
土工合成材料在路基加固中的運用與技術探討
摘要
土工合成材料是用人造聚合物制作而成的土工產品,是用于巖土工程的合成材料的總稱,被廣泛應用于道路工程路基處理的沿途工程領域常見的建筑材料。本文針對土工合成材料的分類、特性、應用情況、設計計算進行了論述與闡述
關鍵詞:土工合成材料;道路;應用
1土工合成材料的發展與類別
1.1土工合成材料的發展史
土工合成材料是通過合成纖維、塑料、合成橡膠和其他聚合物經過加工制造而成的新型材料。它現在被廣泛運用于特殊地基處理中。土工合成材料是工業發展和建筑需求的產物,始于20世紀50年代。第一個項目是在水利工程中使用塑料薄膜代替防水材料。到20世紀50年代末,開始用于海防項目。20世紀70年代末,土工合成材料在促進非線性材料方面發展迅速,在地質工程領域發揮著重要作用。在1977年的法國巴黎第一屆俄羅斯民間社會會議上,JPGroud稱它為“土工布”,并于1986年在維也納舉行的第三屆國際土工合成會議上舉辦。它被稱為“工程革命
地質”。從20世紀60年代中期到70年代末,中國開始利用紡織物,對洪水閘門和洪水進行治理和處理,可謂是第一階段發展;從20世紀80年代初到80年代中期,土工合成材料在我國水利,鐵路,公路,軍工,港口,建筑,礦山,冶金,電力等領域逐漸普及這也到了中期發展階段;20世紀90年代以后,特別是1998年的洪水之后,土工合成材料在國家重要部門的直接關注下又邁出了新的一步。
大規模生產土工合成材料的材料已經出現。
各種工業標準和國家標準相互引入,制作幾何材料。
隨之而來的是法規的應用,并進入了生態學逐漸成熟的階段。
1.2土工合成材料原料和類別
土工合成材料制成的合成纖維。由煤,石油和天然氣制成的合成纖維的原料。它們已經成為一個化學過程例如高分子聚合物,然后加工成纖維,帶網格,和薄膜。土工合成材料有著廣泛的不同種類的產品。原料,制造方法和使用各種類型的土工合成材料的列于表1中。
表1土工合成材料的制造方法及用途匯總表
序號
分類
制作方法
主要用途
編制型土工纖維
以單股絲或多股絲經緯線交織,有平紋、斜紋
排水、反濾、防護、加筋、隔離等
無紡型土工纖維
熱粘法、化學粘法
條帶織物
以帶狀條大孔眼制造
加筋強化
土工網墊
以粗硬纖維絲在交點處粘接
排水、反濾
土工格柵
以聚丙烯或聚乙烯單向或雙向拉伸擴展,孔徑1~10mm
加筋強化
土工薄膜
以塑料、橡膠或土工纖維加強防水涂料制成防水、防滲、封閉
土工復合材料
以上分類的組合2土工合成材料的特性
土工合成材料的優點是重量輕,整體連續性好,根據需要長度從幾百米到幾千米不等,結構簡單,抗拉強度高,耐腐蝕性好,抗菌抗腐蝕性。
缺點是,除非采用特殊處理,否則抗紫外線能力較低,直接暴露于陽光直接照射下會趨于老化,但除非直接暴露,否則抗老化性能和耐候性能
它仍然很高。
土工合成材料產品的性能指標包括以下幾個方面。
2.1產品形式和屬性
由于不同的制造方法和應用,土工合成材料產品在寬度和重量規格方面差別很大,寬度為1米至20米,一般為50至1200克/平方米,而軟土處理一般有幾百克。
非織造土工布的孔徑(等效孔徑)為0.05?0.5mm,編織土工布為0.1?1.0mm,土工布為5?10cm,土工格柵和土工格柵為5?100mm。
2.2機械性能
機械性能的主要指標是聚合物與土壤之間的拉伸強度,斷裂伸長率,撕裂強度,穿透強度,抓地力抗拉強度,爆裂強度,疲勞強度,蠕變和摩擦系數。
最常用的非織造土工織物的拉伸強度為10至30
kN
/
m。
高強度為30至100
kN
/
m,最常用的機織土工布為20至50
kN
/
m,高強度為50至100
kN
/
m。
個別機織土工織物可以達到100至1000
kN
/
m。
2.3滲透性
滲透率是土工合成材料重要的水動力學性質之一,可分為垂直于材料平面的滲透率和平行于材料平面的滲透率,用滲透系數表示。
編織土工布的滲透率通常為8×10
-4至5×10
cm
/
s,非織造土工布的滲透率一般為4×10
-3至5×10
cm
/
s,地質織物
膜的滲透系數為3×10
-10至5×10
cm
/
s。
3土工合成材科加固軟土地基施工要點
3.1材料使用標準
使用前必須對土工合成材料進行詳細檢查,如果有外觀,材料厚度,孔隙大小和孔隙分布,土工材料拉伸強度,土工材料的抗撕裂強度等證據。
檢驗可以用抽樣標準進行。
此外,為了確保土工合成材料嚴格符合質量要求,我們還需要檢查地質材料的抗蠕變性,摩擦系數,滲透性和耐久性。
3.2鋪設配置
在鋪設土工合成材料之前,砂墊應平整,鋪設時不應起皺或破裂,并應在適當的時候用砂填充。
鋪設土工合成材料后,根據設計要求鋪設折疊砂,并用刮刀削平。
上述沙墊應手動或機械運輸至沙地,鋪展平整并不直接壓縮。,在頂蓋填滿土壤后,發生壓縮,第一層壓縮的壓縮發生在兩側中間,土工合成材料上的填充物和壓縮層的厚度逐漸大于0.6米
只有重型機器可以用于壓縮時。
對于使用地質合成材料的地下鐵路工程,鐵路地下室建設不僅要遵守常規的一般施工程序和規定,還要滿足土工合成材料鋪設的特殊施工要求
你應該專注::在鋪設土壤合成材料之前,將土壤表面弄平,以便軟土,鐵枝,樁和其他礫石上的硬土是透明的,并且土工合成物很容易破碎,我們需要推動。
防止加載后的土工合成材料破裂或破裂。確保設計區域和質量要求的施工,在施工過程中始終注意現場檢查。
根據項目的具體情況和具體情況,地質合成材料的施工可以采用各種施工方法和機械,但需要注意土工合成材料的有效性和施工方法的適用性。
在柔軟的基礎上,必須小心構造,以確保加工后有足夠的強度和穩定性。在鋪設過程中,必須使織物平整以便與軟地面緊密接觸,從而達到均勻一致的標準,從而使織物不會連續,變形,起皺或重疊
有。
為了保持材料的堅固和平緩,有必要壓縮路面的初始位置,以防止在施工過程中遷移,以避免由于超拉引起的土壤合成材料的破壞。
3.3端頭錨固
鋪設土工合成材料時,注意尖端的位置和固定。當使用土工合成材料進行加固和加固時,終點的錨將影響路基的應力,變形和穩定性。在傾斜的防護邊坡上,地下復合材料的末端可以纏繞管道并嵌入頂部破碎槽中,以防止聚合物材料掉落。一般情況下,它埋與巖石堤的礫石濾層,在此期間,纖維過濾器層被終止在護坡巖石坡腳超過巖石保護表面的水和纖維的作用下延伸避免侵蝕,并將凹槽帶到梯度的底部。復合材料鋪設過程的完整性不允許中間中斷,并且在中斷時注意材料連接,以防止在工作期間路基不均勻沉積和塌陷銀行導致。
3.4接縫處理
土工合成材料的長度和寬度必須比長度和軟地基的寬度稍大,通??梢赃B接如果尺寸是不夠的,包裹物,縫,到另一個使用訂書釘的土工合成材料的。用重疊法和縫經常方法,連接在接縫的整體質量沒有接縫或線是必需的,密合性,焊接包括,在采用冗余的方法,該土工材料的重疊長度的情況下它必須足夠長。地面的壓力和地質變化通常為60厘米至90厘米。所述保護結構中,水不規則鋪設,重量增加和巖石的體積,在搭接接頭的長度的增加,斜率保護的作用,使用上坡土工布幅和重疊方法紙幅之間垂直耦合如果您還有形成,如果在土工網之間形成的垂直債券和web是,包裝寬度必須0.3米?0.5米。土工格柵沒有被包裹并且必須彼此緊密接觸,土工合成材料必須采用與力的方向有關的可靠手段,并且接縫強度不得低于設計允許的強度。請交替關節和交替。土工合成材料的連接也可以通過拼接法完成。土工合成材料用尼龍線縫制,另一邊有兩種針跡縫制。該方法的接縫強度可達到整個工地的80%,工程性能可以滿足工程要求,工程應用較為普遍采用折疊接縫和使用兩根縫線應該在敷設前修復受損部位,避免在鋪設工作時因火災而引起燒傷,并且在場地施工過程中避免長期暴露,如果地面合成材料受損。水穩性物料應貯存土工合成材料以避免高溫以防止空氣老化。
3.5路基土回填
在土壤中填充土壤時,為了避免材料變形,需要均勻鋪設,并且必須防止排水受到干擾。
橫截面80厘米
10厘米土壤和巖石的材料在合適的土壤復合材料中具有足夠的回填水穩定性,一般超過50厘米,并且還具有機器操作的優點
有。
為了防止由于承載能力不足導致的地面沉降,必須輕輕壓縮第一埋層,并且只有當土壤深度超過60厘米時才能使用重型機械。
4土工合成材料的作用原理及應用
根據土工合成材料的特性,巖土工程的主要功能是滲透,排水,隔離,加固,防護等。
在本文中,我們將有選擇性地討論三個應用程序。
4.1反濾及排水作用
一些土工織物與土工織物土壤緊密接觸,并且一些穿過土工織物表面的顆粒留下粗糙的顆粒并逐漸移動到過濾層。
這樣,在與過濾層相鄰的土壤層中,自然形成過濾帶層和骨架網層以防止土壤顆粒的流失并最終穩定平衡。
過濾系統。
為了確保滲透情況下結構的穩定性,建議在土壤保護層上放置適當尺寸的土工布以防止流出,管道和堵塞
你可以。
與砂濾層相同的效果。
目前,新型土工布還具有良好的立體透水性,但利用這種特性不僅起到了回濾的作用,而且還允許水在土工織物的平面內水平流動
快速行走,形成一個水平排水層。
它還可以與其他排水材料(粗骨料,穿孔排水口,塑料排水管等)配合使用,構建更高效的排水系統。
使用土工織物作為過濾層的優點是土工織物的孔隙率比砂的孔隙度高得多,并且合成纖維的密度遠低于砂的密度,并且在相同滲透性的情況下砂
所需的砂礫過濾層是土工織物質量的10倍,所需厚度是土工織物的100至1000倍,并且總重量可以在1000至10000倍之間變化。
工程應用包括土工織物作為防洪結構下的防滲結構,用于淹沒護坡,如使用包裹在礫石中的土工織物形成與沉積物有關的災害和壕溝,土工織物(土工織物)的回濾,軟基處理,包括使用。
地面排水墊(土工布)等
4.2隔離作用
由于土工布具有優異的抗撕裂性,耐穿透性,耐酸性,耐堿性,耐腐蝕性,易受外力,變形,環境變化等因素影響,整體幾何連續性和柔韌性較高。
在這種情況下它不會被破壞。
土工布位于兩種不同的材料之間,兩種比土工布多孔的材料彼此分開,并且可以在結構經受應力的同時發揮它們各自的功能,有助于結構的形式。
請避免混合效果。
分離是地基合成在軟土處理中的一個更重要的應用,通過地面支撐能力的喪失防止路基填充和軟土地面混合,地基中剪切強度不足的補償,圓形隔離滑道
有效加速施工期,降低成本,減少岸灘間的不均勻集群,同時促進排水,促進土壤強化。
4.3加固效果和計算方法
高強度,增韌土工膜機械性能可以分配負載增加土壤的剛度系數,以形成復合材料的基礎和用于改善土壤的機械性能。
土工織物對軟土的加固作用主要是水平加固的方法。
復合地,土工布主要位于張力,同時,由于其具有的孔隙率土工布是打開到一定程度,具有由交互和土壤顆粒和其他顆粒填料的閉塞相同的副作用。圍壓的影響通??梢酝ㄟ^翻轉復合材料來改善,使得復合土可以形成穩定的高剪切強度和變形模量并且可以抵抗水平剪切。復合結構類似于柔性平臺,施加在頂部的載荷均勻分布在地層內。
當當地的基地產生剪切破壞時,安裝的土工布可以防止破壞的表面出現,從而增加地基的支撐能力。
當土工織物經受集中載荷時,在高負荷下,土工織物的高模量產生垂直分力的一部分并且抵消部分載荷。
在軟地下和地面之間放置土工織物是道路工程中常用的淺層處理方法,尤其是土工織物和顆粒材料的墊子更常用。
此外,鋪設土工布后,施工機械可以輕松操作,也可以在灌裝預載下發揮排水作用,從而促進廢水的整合和和解的穩定性。
一種特殊的處理方法是在軟土地表上放置一塊硬的,張緊的土工布,然后在堤壩的作用下鋪上一層顆粒狀的墊子(壓碎或嚴重)。
路基上的土工布產生拉應力,土工布和土體的抗剪承載力相對地限制了基層的位移,作用在土工布上的拉應力也可以起到荷載的作用。圖1所示。
圖1
土工合成材料受力示意圖
為了計算用土工合成材料加固的基礎強度,可以使用下面的公式。
在公式中,Ps
+
c
復合基礎強度kN
/
m;
Q
原始基金會的最終支持能力,kN
/
m;
α,β
基本形狀因子。
C
土壤的內聚力。
Nc,Nq
與土壤質量有關的容量系數。
B底寬,m:
地質體的T
張力,kN
/
m;
θ
底邊和土工織物的傾斜角度。
一般為10°。
R
虛圓的半徑,一般等于3米或一半的軟土層厚度不得超過5米。
γ
土壤容重,kN
/
m
3。
Df
填充沉降和橫向隆起。
作為路堤底部的墊層,土工織物在減少路基差異方面起著重要作用,除了提高基礎的支撐能力和提高基礎的穩定性外,在正常情況下,土工布和沙子作為一層被緩沖在一起,并且這層具有不同的剛性,路堤本身和軟地面。
有了這個緩沖墊,不僅當土壤本身的荷載傳遞到軟土基層時的排水層,當軟土基層被整合時,堤壩還有一個靈活的基礎。
基礎變形均勻,基礎最終沉降小于非模擬土工織物,施工速度快,達到所需要的固結程度,提高了基礎的承載力
參見圖2)。
圖2
土工合成材料在軟基處理中作用示意圖
4.4工程應用示例
東西路位于天津市鮮水峪鎮。
干線長度約3.8公里,兩側布置6車道,非電動車道和人行道,路基寬度為41米。
該項目所在地區基本上是一個魚塘,污泥已經堆積了很多年,一些路段位于老河的河底。
低,層厚一般為4-6米,軟土與典型的淺層沉積。
物理指標如表2所示。表2
軟土物理力學指標匯總表
由于土壤厚度大,分布范圍廣,徹底清除大大增加了項目的投資成本,并且不允許及時使用排水固結軟基處理。處理。
換句話說,通過回填鉆出弱堿部,磁導率和高強度的材料(例如,土壤,礫石,砂石,渣等),軟地基的處理。
由于土層較厚,底層土壤仍然存在,被替代的松散物料在壓力作用下被壓縮成軟土基層,從而降低了置換效果。
為了解決這個問題,支撐層整體,以增強交換材料的完整性(即,“人造硬殼層”)必須是軟土層的重量應力和附加應力從頂部如圖所示。土工格柵的應用可以解決這個問題,以避免由于局部應力集中和承載能力的喪失而導致局部解不均。
對于處理方法,在表層開挖1.5?2.0m的可流動塑料污泥后,鋪設兩根竹子,穿過聚丙烯二元土工格柵層,拆除80cm土層作為支撐層,被使用。
拆開包裝頂部的土壤制成2.0米的土壤,用土填充路基。
雖然東北方向的交通流行近兩年,但從使用地面卵石加工軟基的工程效果來看,基礎的屈服強度得到了很大的提高,對不平衡的村莊進行了有效的管理。
參考文獻
第四篇:巖土工程測試與檢測技術
對當前巖土工程檢測技術的研究
摘要:在工程建設開始之前,需要對施工現場的地質狀況進行詳細的勘察和檢測,為工程的設計和施工提供參考的依據。隨著工程建設的規模不斷擴大,對于巖土工程檢測的標準不斷提高,需要保證檢測結果的準確性和真實性,以提高工程結構的穩定性和安全性。隨著時代的不斷發展,傳統的檢測技術已經無法滿足現有工程建設的需求,所以需要在技術水平以及儀器設備方面不斷的提高和完善,確保工程建設的安全性。巖土工程測試領域非常廣泛,通常包括巖土的原位測試技術、地基加固的檢驗與檢測、樁基礎的測試與檢測、基坑工程檢測、地下工程的檢測和監控、邊坡工程檢測等。在巖土工程檢測工作中,主要存在兩方面的問題:一是存在樣抽樣隨機性較差,不能做到隨機、均勻抽檢,檢測抽樣的樣本代表性差;二是數據處理不合理、盲目、隨意性較大,無法保證檢測成果的精度,給工程建設帶來安全隱患或造成浪費。
關鍵詞:巖土工程檢測技術發展 前言
最近幾十年,我國開始致力于巖土工程地基檢測技術的研究,通過實際動手實踐,積累了大量的操作經驗。但是,我國關于此方面技術的研究還遠遠不夠,無法達到生產生活的需要,這不僅反映在巖土工程地基處理與巖土工程地基檢測的不協調上,還反映在其發展的落后性上。究其根源,很大程度是應為地方對此項技術的重視程度還不夠。更具數據采樣,可以得出結論,大多數土建事故時有巖土工程地基問題所引起的。鑒于此上情況,相關工作人員應該對現有的巖土工程地基檢測技術進行翻新,不斷地與先進科技進行融合,使檢測方法具有科學性,先進性,標準型等特性。只有這樣,巖土工程地基檢測方法才能真正的微土建工程服務,達到它本該達到的效果。如今科學技術的發展使得巖土工程中環境物理檢測技術有了巨大的發展和飛躍,許多先進技術比如巖土原位檢測技術、室內土工試驗以及巖體力學試驗、錨桿檢測技術等均被廣泛的應用到巖土工程中,對人們充分了解巖土物理特性提供了有力的技術支撐。
1.巖土工程中環境物理檢測技術
1.1室內土工試驗
主要是分析和試驗土的物理、化學以及力學等性能。目前,土工試驗可以劃分為多種類型,比如判別試驗、化學性質試驗、物理性質試驗等等。在具體工程實踐中,土的化學分析一般是可以省略掉的。化學分析,主要是對土中石膏、易溶鹽以及難溶鹽碳酸鈣的含量、離子交換量以及酸堿度等進行測定。在巖土工程中,將礦物分析法應用過來,可以對粘土礦物類型進行測定,通過化學分析,可以將礦物類型給確定下來,另外,還可以將其他的一系列物理滑雪分析法給應用過來,如差熱分析、X射線衍射分析等。在室內土工試驗中,粒徑分析試驗也是非常重要的一個方面。這種試驗具體指的是對一定量的土進行烘干碾撒之后,進行過篩和稱重,對各粒徑范圍內土粒重的百分數進行確定等等。如果土團粒在2mm以內,在水中充分浸潤和分散,就可以將2mm到0.1mm之間的細篩給得出來。如果細粒土在0.1mm一下,那么要想對其粒徑含量進行確定,就可以將移液管法或者比重計法給應用過來。有機結合篩分發、比重計法以及粒徑分析試驗等,通過實驗,來對土樣的粒徑分布曲線供土分類給繪制出來。1.2巖體力學試驗
通過巖體力學試驗,可以對常規力學指標進行測試,并且對巖體變形與破壞機理進行分析和研究。以單軸抗壓強度試驗為例,巖體的單軸抗壓強度指的是在單向受壓直到破壞的過程中,巖體試樣單位面積上承受的最大壓應力,我們也可以將其簡稱為抗壓強度。一般可以分為干抗壓強度和抗壓強度兩種類型,這種劃分依據是巖石含水狀態的差異。通常情況下,在壓力機上直接壓壞標準試樣就可以將巖石的單軸抗壓強度誒測出來,巖石單軸壓縮變形試驗也可以同時進行。通過巖石單軸抗壓強度,可以對巖體強度進行分級,并且描述巖性。1.3巖土的原位測試技術
一般情況下,巖土的原位測試指的是將現場地籍圖的天然結構以及含水量和應用狀態保持下去,測定地籍圖的物理性質和力學性質。借助于理論分析或者一些計算公式,來測定物理力學指標,對巖土的工程性能和狀態進行評定。部分巖土工程因為有著較為復雜的地質條件、結構條件和荷載條件,如果采用單純的理論家計算方法,無法對土體的應力—應變變化進行準確預計,在室內也無法對現場地層條件和荷載條件等進行模擬。因此,就可以通過原位試驗,來提供更加可靠的資料。在對巖土工程進行檢測和監測中,非常重要的一種方法是原位測試,可以將巖土體的實際參數給獲取到,通常利用其來檢測施工過程中或者加固處理地基之后,地基土的物理力學性質及狀態變化情況。一般可以將巖土的原位測試劃分為兩種類型,分別是原位實驗和原位監測,前者是對實際參數進行獲取,后者則是將施工控制和反演分析參數給提供出來。
通過實踐研究表明,原位測試具有一系列的優點,不會有過去取土樣遇到的困難出現,可以對無法采取不擾動土樣的土層進行頂;試驗是在原位應力條件下進行的,在采樣的過程中,應力釋放的影響可以得到有效的減小。在試驗中,需要選用較大體積的巖土體,有著較強的代表性。工作效率可以得到有效提高,進而在較大程度上縮短課勘探試驗的周期。
雖然原位測試有著一系列的優點,但是也有缺點存在,不同的原位測試有著不同的適用條件,有著較強的針對性,如果采用了不恰當的方法,就會在很大程度上影響到結果的準確性。在統計關系的基礎上,通過原位測試,才可以將參數以及圖的工程性質給得出來。有諸多因素都會影響到原位的是結果,那么就無法對對策定制的準確性進行科學判斷。通過試驗表明,會有不一致的問題存在于原位測試中主應力方向和實際巖土工程問題中多變的主應力方向之間。像靜力荷載試驗、標準灌入試驗、十字板剪切試驗以及圓錐動力觸探試驗等都是常見的原位測試。2.巖土工程檢測技術的發展
2.1錨桿檢測手段
錨桿檢測技術主要有常規檢測技術與超聲波檢測技術等兩種。常規檢測技術的基本原理是荷載對錨桿的壓力或者拉力,由于現代巖土工程的發展,要求檢測具有精度高、實時性以及大面積動態檢測的技術。超聲波檢測,即在對錨桿完整性檢測時,不破壞原巖土的基本受力結構,只通過利用一些輔助儀器設備、相關檢測技術手段和數據分析原理,檢測錨桿在巖土中是否完整,是否存在一定的缺陷,并判斷出錨桿存在缺陷的類別、出現缺陷的準確部位以及缺陷的大小尺寸等,特別適用于巖土工程大面積檢測工程。(1)常規錨桿檢測技術
常規錨桿檢測技術是一種依據靜力錨固質量檢測的技術方法。又叫做拉撥試驗法。主要根據試驗壓力計和唯一計所測得的數據信息,利用相應轉換方式,整理出相應的錨固桿在巖土中位移與荷載間的變化曲線,從而分析出巖土錨桿錨固性能。常規檢測技術存在著一些缺陷,就是不能對大面積的進行動態檢測。而且通過拉撥試驗手段獲得的數據僅僅是錨固力的一個大概值,假設錨桿有異常,也不能指出異常所在錨桿的具體位置,所以,拉撥試驗法僅僅能判斷出錨桿是否存在異常,卻不能檢測缺陷所在的具體位置。
(2)超聲波檢測技術
超聲波檢測技術是不破壞原巖土的受力結構,應用相關的檢測設備對錨桿進行檢測。在檢測時,對桿端進行外力震擊,從而引起桿端的劇烈振動,并產生沿錨桿向桿底傳播的應力波。如果應力波的波形、波速、波峰值保持不變,在錨桿中均勻傳播,則表明錨桿的完整性比較好。如果應力波的波形、波速、波峰值發生變化,則表明沿錨桿長度方向上存在缺陷。由于超聲波檢測對錨桿不產生破壞,所以特別適用于重要的巖土工程大面積檢測工程。
2.2錨固錨桿應力波超聲波檢測工作流程 在進行錨桿超聲波檢測數據分析之前:(1)要對圍巖土地的基本地質情況進行考察;(2)在確定錨桿桿頭應力的波速,利用檢測裝里采集反射波反射回來的數據,通過檢測裝備反射波反射數據的采集,從而得到巖土中錨桿的長度、完整度等信息。因此,超聲波檢測技術基于應力波檢測的工作流程大致為:考察圍巖土地的基本地質情況,確定應力波速,分析處理檢測儀器返回的數據。通過拉拔蘿抽檢試驗、時域波形分析、頻譜分析以及時頻頻諳分析等,從而最終得到錨桿的準確長度和完整度。3.在巖土工程中實施有效的監測措施
巖土工程的現場監測就是以工程實際作為監測的對象,在工程施工過程中對巖土土體以及工程地質結構等進行應力變化等實施的監測。實施現場監控需要事先在工程巖土土體、周圍環事中設定觀測監控的點位還應該設定一定的時間間隔。其主要的檢測內容包括以下幾個方面:
(1)在施工的過程中對巖土收到施工作用進行檢測并測定各項荷載里的大小并檢測在各類荷載的作用下巖體的反應性狀;(2)對工程施工、運營工程中結構物進行監測;(3)在工程施工過程中一定會對周圍的環境等造成影響規場檢測還包括對環境影響程度的檢測包括對周圍地基加固性質進行檢驗等。
4.結語
建筑工程中要選擇在地質條件良好的場地上建設,但有時也不得不在地質條件不良的地基上進行修建。因此,為了保證工程質量往往需要通過現場測試對加固效果進行嚴格的監測與檢測?,F場測試可以為工程設計提供依據;對施工過程進行控制、檢驗和知道;為理論研究提供試驗手段。但是現場測試在地基加固過程中需要注意下列問題:加固后的現場測試應在地基加固施工結束后,經一定時間的休止恢復后再進行;為了有較好的可比性,前后兩次測試應盡量由同一組織人員,用同一儀器,按同一標準進行;由于各種測試方法都有一定的適用范圍,必須根據測試目的和現場條件,選用最好的方法;無論何種測試方法都有一定的局限性,應盡可能采用多種方法進行綜合評價。參考文獻:
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第五篇:城市生活垃圾處理與環境巖土工程問題研究
《環境巖土工程》課程論文
城市生活垃圾處理與環境巖土工程問題研究
摘要城市生活垃圾處理是當前環境巖土工程研究重點和熱點,這里分析了城市垃圾的組成和處理方法,重點介紹了填埋處理的原理和工藝,分析了填埋體物理力學性質、填埋場的設計等一系列環境巖土工程問題,討論環境巖土工程在填埋處理中的應用和發展前景。關鍵詞環境;巖土工程;城市垃圾;填埋處理
Investigation on Environmental Geotechnical Problems
Of Municipal Solid Waste Landfill
AbstractThe environmental geotechnical problems of municipal solid waste(MS W)landfill are studied, which is the main way to dispose of solid waste.this paper analyzes the composition of municipal solid waste and treatment methods, focusing on the landfill disposal of principles and processes, analysis of physical and mechanical properties of the landfill, the landfill geotechnical engineering design and a series of environmental problems.Finally, the research prospects of the geotechnical problems of MS W landfill in China are also discussed.Key wordsenvironment;geotechnical engineering;municipal solid waste;landfill treatment
生活垃圾是人們日常生活的廢棄物,主要有廢
1引言
隨著社會的發展和科技的進步,自然資源正被大量的開發利用,這樣不僅造成了資源的浪費和濫用,同時也引起了全球性的環境污染問題。環境問題已成為全球性問題,因此環境科學成為當前世界各國最為關注的一門新興學科。
一般的環境問題僅是環境污染和生態破壞。隨著當代人類工程經濟活動規模的不斷擴大,人類對地質環境的破壞和影響已遠遠超出了污染的范疇[1]因此,從工程地質和巖土工程角度研究環境問題,改善人與地質環境的關系,將使環境科學進入一個深層次研究的新階段,這也是當今地學發展的一個新的生長領域。環境巖土工程是一門新興的交叉學科,它研究的主要內容是巖土工程活動中所涉及的環境問題以及環境變化所帶來的工程問題。本文就城市生活垃圾處理與環境巖土工程問題展開研究。
棄廚物、同藝廢棄物、紙品、合成樹脂、橡膠、皮革、紡織品、木材、金屬品、玻璃、陶瓷品、灰渣和土石等,其成分千變萬化。盡管如此,也有一些共同特點,即:密實度小、多孔隙、含水量大、不飽和[ 2 ]。
2.2 城市生活垃圾處理
城鎮廢棄物排放量大,點多面廣,占地多,危害大。因此,對固體廢棄物的處置需要建立一套控制性管理系統,包括從產生、收集、貯存、運輸、處理到最終處置的全部過程和所有方面。處置方式多種,一般有回收再利用、焚燒、堆肥和填埋等。處理過程分為預處理、處理和最終處置。預處理如軋碎、分選、小量化、無害化等[ 3 ]。
目前,城市垃圾處置的最主要方式是填埋,同時輔之以焚燒和循環再利用等其它手段。據資料統計,填埋法處理的垃圾在美國約占市區垃圾產量的 95%,在英國約占 86%,在歐洲其他國家約占 60% ~70%,在日本約占50%。由此可見,填埋法是發達國家處理固體廢棄物及再生資源化后的終極
2城市生活垃圾的組成和處理 2.1城市生活垃圾組成廢棄物的最普遍采用的方式?,F在美國約有2 /3的《環境巖土工程》課程論文
巖土工程公司轉向搞環境巖土工程,這已成為當前環保和巖土工程的重要領域;而且填埋技術有了很大發展,固體廢棄物填埋已“進入現代填埋法”階段[ 3 ]。在我國垃圾處理先后經歷了自然堆放、集中堆放、初始填埋和規范堆埋幾種方式,而且經濟發展的不平衡使得上述四種仍然同時存在。發達的大、中型城市如杭州、上海、北京、廣州、深圳、蘇州、福州和南京等地都已建成或正在建造具備一定規模和技術水平的填埋場,欠發達的中、小城市仍然以集中堆放和初始堆埋為主,甚至有些地方還處于自然堆放狀態。自然堆放和集中堆放,一般無覆土,沒有無害化處理和衛生措施,屬于無控型處理,因此垃圾污水(浸出液)和產出氣體(沼氣)自由排放,蠅蟲孽生,二次污染嚴重。初始填埋法采取了一定的工程措施,如底部填土、堆積廢物頂部覆土等簡單工程性措施,這是填埋法的雛形。這些措施基本上,沒有統一的標準。規范堆埋則要求采用較高的技術措施,遵守一定的填埋工程規范[ 4 ]。填埋處置法技術可行、經濟合理;與其它處置方法相比,具有相對投資較少,見效快,容量大,二次污染較少,產生的沼氣可用來發電,完成后的場地可重新利用等優點,具有較高經濟效益和社會效益。但是,填埋技術仍然是一項新技術,還有許多問題需要解決。美國也承認理論研究遠落后于工程實踐,至今還沒有一套成熟的、大家公認的規范化設計方法。
100TEQ-ng/m3,監測結果的平均二惡英濃度為6.2TEQ-ng/m3,超過國標5.3倍。二惡英的排放最已成為垃圾焚燒場的硬指標之一。在處理城市垃圾過程中可以通過燃燒前、中、后三段來控制二惡英的排放。
燃燒前:減少生產二惡英的原材料,分類收集或預分揀控制生活垃圾中氯和重金屬含量高的物質進入垃圾焚燒廠。
燃燒中:二惡英在高溫下生成,但在更高溫(1200℃)下又會分解,因此可以采用“三T”控制法進行控制,即控制爐膛及二次燃燒事內的溫度,或使進入余熱鍋爐前煙道內的煙氣溫度不低于850 6C,煙氣在爐膛及二次燃燒室內的停留時間不小于2s,O2,濃度不少于6%,并合理控制助燃空氣的風量、溫度和注入位置,減小二惡英的生成。
燃燒后:降低二惡英的擴散范圍??刂品椒ㄓ形锢矸?活性炭吸附與高效除塵、高溫熔融法、低溫熱處理法等)、化學法(選擇性催化還原、超臨界水與熱液降解法、堿化學分解法等)、生物降解法、機械化學法等。除了縮短煙氣排放溫度和時間外,還應在進入袋式除塵器的煙道上設置活性碳等反應劑的噴射裝置,進一步吸附二惡英。由于二惡英可以在飛灰上被吸附或生成,所以對飛灰應用專門容器收集后作為有毒有害物質送安全填埋場進行無害化處置,有條件時可以對飛灰進行低溫(300 400℃)加熱脫氯處理,或熔融固化處理后再送安全填埋場處置,以減少飛灰中的二惡英。
3城市生活垃圾處理場引發的環境巖土工程問題及改進 3.1焚燒場
氯和重金屬含量高的城市生活垃圾在焚燒過程中通常會產生二惡英等劇毒氣體。大暈的動物實驗表明很低濃度盼二嚼英就對動物表現出致死效應,而對人體影響嚴重時會致畸、致癌、致突。大氣中大部分二惡英都來源于處理垃圾過程,美國[ 5 ]1987年和1995年大氣中二惡英排放源數據顯示生活垃圾焚燒爐排放二惡英分別占當年比例為70.16%和40.04%。根據田洪海[ 6 ]對國內15個垃圾焚燒場的檢測統計,二惡英排放最高濃度達
3.2 填埋場
填埋場主要處理分撿、焚燒后的剩余固體物質。標準的填埋場一般包括組合襯墊系統、滲濾液收集和排放系統、氣體收集系統和最終覆蓋系統。
填埋法是屬于一種工程性處置,處理的土地、手段(壓實、防滲)、覆蓋材料(土料、士工合成織物)與巖土工程有關,排放的氣體、液體以及填埋場所占用的土地、空間、濾液收集與環境巖土上程有關。事實上,在填埋場的勘察、設計、施工、投產階段,甚至封項完畢后填埋場沉降監測、封項和墊層材料的選擇都離不開環境巖土工程。城市垃圾填埋場應從勘察、設計、施工、使用和后期維護五階段進行控制。
填埋場場址國家標準指出:場址的選擇應避開
《環境巖土工程》課程論文? 3 ?
破壞性地震及活動構造區、廢棄礦區的活動塌陷區等區域;除擬建有可靠防洪設施的山谷型填埋場外的選址標高應位于洪水期不小于50年一遇的洪水位之上。并建設在長遠規劃中的水庫等人工蓄水設施的淹沒區和保護區之外;場址的位置及與周圍人群的距離應依據環境影響評價結論確定;生活垃圾填埋場填埋區基礎層底部應與地下水年最高水位保持lm以上的距離。襯墊系統是填埋場的關鍵,必須具備滲透系數小和抗百年老化的要求。根據我國《城市生活垃圾衛生填埋技術規范》(GJJl7—2001,J122-2001)[ 7 ]和《生活垃圾填埋污染控制標準》(GBl6889-1997)[ 8 ]規定,并參照國外的有關標準和規范,不管足天然還是人工衛生填埋場襯墊,其水平、豎直向的滲透率應小于10-7cm·s-1,其抗匝強度必須大于0.6MPa。襯墊系統材料分為天然材料(粘十層)和人工合成材料。天然材料防滲效果遠不如人工合成材料,但成本低。在實際工程中,應用較多的是復合襯墊的方式,充分利用天然和人工材料的優勢。
投產期間,為了防止污染物外溢,必須每日對填埋物進行分層壓實覆蓋。覆蓋物可以足巖土或十工織物。填埋物質降解后產生大量的沼氣,一方面要充分利用沼氣能源,另一方面要防止沼氣引起大爆炸。沼氣可用作日常生活或生產的燃料,也可用于發電。1998年,中國首家垃圾填埋式發電廠——杭州大子嶺垃圾填埋電廠運行投產,其安裝兩臺發電機組,年發電量在1600萬kwh左右,每天消化垃圾2000多t。據初步統計,中國已建成填埋沼氣發電項目20個以上,總裝機容量接近50MW[ 9 ]。
垃圾填埋場覆蓋封項。垃圾填埋的主要目的是將垃圾與周圍環境隔離,減少垃圾淋濾液擴散,進而減少對人類和周圍環境的威脅[ 10 ]。封項系統則阻止水分進入到垃圾中,減少垃圾滲濾液的產生。封頂系統有傳統的壓實粘土封頂系統和新興的ET封頂系統。傳統的壓實粘上封頂系統在干旱、半干旱的氣候條件下容易開裂。雨季來臨的時候,雨水沿著裂縫易下滲,而ET封頂系統則避開了這一缺點。ET封頂系統基本結構是由一層支持植物生長的土壤層和幾層阻隔土壤層構成,其工作機制是在降水階段通過儲存水分的方法減少水的滲入,在干燥階段通過蒸發和植物的蒸騰作用散發先前儲存的水分,是一種豐動承載系統[ 11 ]。ET封頂系統小但具訂比較大的抗干燥開裂的能力,同時還具有造價低、服務年限長和效果好等優點。
垃圾填埋場封頂之后,填埋場穩定和沉降的監測也是重要的。沉降主要是南生物降解引起的。生物降解產生的濾液會對周圍巖體產生影響,如降低巖士的粘聚力、內摩擦角,使垃圾填埋場周圍巖土結構松散,力學性能降低,地表沉降期不穩定。因此,要控制城市垃圾填埋場滲液擴散,防止填埋場對周圍環境的污染,除掉二次污染的隱患。
4填埋場設計中的巖土工程問題
(1)廢棄物堆積體的穩定性。包括外部穩定與內部穩定兩方面問題。外部穩定問題包括堆積體周圍所有臨時與永久性邊坡在運轉階段及以后潛在失穩區段的廢棄物強度與變形性能。不同的低抗剪強度襯墊層之間,也可能發生層間剪切失穩,而這與襯墊層體系的材料類型和組成有關。
內部穩定問題指在場地內堆放廢棄物的準則,以避免垃圾堆積體內部失穩。
(2)廢棄物堆積體的變形。填埋場設計時,必須注意使廢棄物堆積體的豎直和側向變形不會導致堆積體襯墊層系統和其他組成構件的損害,還應事先預估垃圾的差異沉降和伸展變形。
(3)密封層(襯墊層與封閉層)的設計問題。進行填埋場設計時,應對廢棄物堆積體的密封系統(即底部襯墊層和封頂層)進行長期有效性與穩定性分析。包括密封層的截污容量,密封層的變形評估,密封料對沖刷與潛蝕的抵抗力,密封層的抗剪強度分析等。
(4)動力問題[ 12 ]。衛生填埋場與其他構筑物一樣,也會受到動力荷載,如地震荷載和交通荷載的作用。因此在設計衛生填埋場時必須考慮動力問題,特別在地震活動區域。地震對填埋場的直接危害在于破壞密封層、氣液體的排放和處理系統、填埋場場區的排水系統。此外,地震可造成飽和砂土地基的地震液化、飽和軟土地基的震陷、地震荷載下的邊坡失穩等。這些均危及填埋場的安全,可能造成嚴重的二次污染事故。
(5)污染物遷移的計算分析。廢棄物填埋場通常都修建于最高地下水位以上,雖然有密封措施,但仍會有少量滲瀝液從填埋場底部滲出。因此,實際設計時,應考慮到污染物在土壤和地下水介質中的遷移特性。
5結語
《環境巖土工程》課程論文
填埋法處置能經濟、有效、大容量地解決固體廢物的出路,減少二次污染等,比較適合于我國國情,宜于推廣運用。這為解決困擾各地領導的城市生活境巖土工程實踐的發展,環境巖土工程理論也將取得更大的發展,并對土力學及巖土工程的發展會起到極大的推動作用。
及工業垃圾的出路提供了有效的辦法。對填埋法要進行經濟效益、環境效益和社會效益綜合分析,在技術設計、施工組織和運行管理上需要建立一套完整的機制和規程。
巖土工程技術在衛生填埋場設計中占有主導地位。從填埋場選址到設計,涉及到巖土工程勘察、2
土工測試、變形穩定計算、地震動力分析等方面的內容。而從設計的現狀來看,應進一步補充并加強對垃圾土的壓實及強度要求、地基不均勻沉降及填埋場的內外穩定性分析驗算,以及地震等動力荷載3的影響分析等內容。發展展望
環境巖土工程作為一門獨立的新型交叉學科,是多學科融合的典范學科。目前它還沒有一個確切6的公認的定義,研究范疇還很模糊。但它是一門實用性很強,應用十分廣泛的綜合性交叉學科。它涉及7巖土力學與巖土工程、衛生工程、環境工程、土壤8學、地質學、水文地質、水文地球物理、地球化學、9工程地質、采礦工程以及農業工程等。
目前,我國環境巖土工程的發展十分迅速,主10 要面臨以下幾個問題:小環境問題具有相對的易于防治性,但在工程實踐中沒有得到足夠的重視;大11 環境問題與資源的可持續利用息息相關,我們不僅要重視被污染的環境的理論研究,更應重視應用技術和方法的創新,吸取一些成功經驗、新理論和新方法,結合實際工程恰當利用,推動我國環境巖土12 工程的發展,保護我們賴以生存的環境 相信隨著環
參 考 文 獻
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