第一篇:第一届全国环境岩土工程与土工合成材料技术研讨会召开
第一届全国环境岩土工程与土工合成材料技术研讨会召开由中国土木工程学会、中国土工合成材料工程协会和中国环境科学学会联合主办,浙江大学建筑工程学院承办,杭州市市政市容管理局、浙江省土木建筑学会、浙江省水利学会、浙江省水利水电河口海岸研究设计院协办的第一届全国环境岩土工程与土工合成材料技术研讨会,于2002年11月17日至19日在浙江大学成功召开。这次大会总结了我国现阶段在环境岩土工程方面的研究成果以及土工合成材料在环境岩土工程中的应用,是新世纪检阅、推动和发展我国环境岩土工程学科领域的第一次盛会。
会议收到论文100多篇,经学术委员会审查,有92篇论文收录到论文集中。内容包括污染土的基本性质,污染物的扩散规律,废弃物的处理现状及控制措施,城市固体废弃物的土工特性及填埋技术,土工合成材料在环境岩土工程中的应用,河海湖堤岸的淤积、冲刷、侵蚀和液化及其防护,垃圾填埋场的设计、施工和管理等,反映了国内外在环境岩土工程与土工合成材料领域的新进展。所收录的论文紧密结合工程实践,实用性强,可供从事土木工程勘察、设计、施工、管理和科研的科技人员以及大专院校有关专业的师生参考。
开幕式由大会组委会主席陈云敏教授主持。出席大会的嘉宾有全国政协常委、浙江大学副校长冯培恩教授,浙江省水利厅厅长李治华先生,杭州市市政市容管理局局长何荣坤先生,中国科学院院士、同济大学孙钧教授,中国工程院院士、长江水利委员会技术委员会主任文伏波教授,中国工程院院士、浙江大学建筑工程学院院长董石麟教授,浙江大学曾国熙教授,中国土工合成材料工程协会理事长、长江科学院前院长包承纲教授,中国土木工程学会土力学与岩土工程分会副理事长、清华大学李广信教授。还有很多海外知名学者:国际土工合成材料协会亚洲委员会主席、日本Kyoto大学Masashi Kamon教授,国立新加坡大学周顺和教授,香港科技大学离心机实验室主任吴宏伟教授,美国加州环保局官员王蔚蔚女士,美国高级岩土工程系统顾问公司赵爱根博士。另外出席大会的还有国内知名大学教授,科研院所、设计施工单位专家,土工合成材料生产厂家代表共221人。这些专家、学者的到来使本次大会充分体现了我国及国际上在环境土工和土工合成材料领域的发展水平。17日和18日,到会的专家和代表们按照废弃物和污染土的基本特性与处理技术、自然及工程引起的土工环境问题与防治技术、土工合成材料在环境土工中的应用以及土工环境改善和美化4个专题作了水平报告与分组报告。通过2天的交流和讨论,对环境岩土工程内涵有了进一步的理解,对岩土工程构筑物的设计理论、研究方法、先进技术、管理和运行方法、新材料应用等方面有了全面的了解。尤其是15个水平报告,充分反映了国内外相关领域的最新进展。闭幕式由包承纲教授做了总结并致闭幕词,大会在热烈的气氛中胜利闭幕。11月19日上午参观了杭州天子岭废弃物处理总场,这是我国第一个完全按照建设部标准设计的大型处理场。填埋场内完全实现垃圾卫生填埋,渗滤液经过收集处理后,排入城市废水管道。垃圾场产生的沼气回收后,送入填埋场的发电厂进行回收发电,每年可以产生750万元的经济效益。填埋场可处理杭州的全部生活垃圾,整个填埋场内绿竹成荫,风景秀丽。下午,代表们参观了西湖清淤工程。
为了进一步推动我国环境土工与土工合成材料事业向更高水平更快的发展,经大连理工大学申请,大会筹委会决定第二届环境岩土工程与土工合成材料技术研讨会将于2005年,在美丽的海滨城市大连举办,届时,我国的环境土工与土工合成材料事业一定会呈现出更加美好的局面。
(秘书处办公室)
第二篇:第二届全国岩土多场相互作用及环境土工学术研讨会通知
第二届全国岩土多场相互作用及环境土工学术研讨会通知
会议通知
为进一步推 动岩土多场相互作用及环境土工领域的发展,促进学术成果的交流,在全国岩土多场相互作用及环境土工学术研讨会成功召开首届(2012年,杭州)的基础上和 国家有关部门以及上级学会支持下,由中国土木工程学会土力学及岩土工程分会环境土工专业委员会、中国城市环境卫生协会、中国土工合成材料协会、中国岩石力 学与工程学会地下废物处置专业委员会联合主办;同济大学承办、浙江大学、上海交通大学、上海大学等单位协办的第二届全国岩土多场相互作用及环境土工学术研 讨会将于2014年10月31日-11月2日在上海召开。会议以岩土多场相互作用及环境土工为中心主题,将围绕垃圾填埋、废弃物地下处置 以及CO2存储、污染土处置等的理论、实践探索、新技术与新方法、国际进展等方面进行广泛学术交流。会议将为来自国内外高校、科研院所、企事业单位的专家 及学者提供一个代表岩土多场相互作用及环境土工高水平的论坛,探讨相关领域的科研成果和实践经验。会议期间,除进行会议论文交流外,还将邀请国家有关部门 和上级学会的领导、院士和专家做大会发言或专题报告。参会对象:从事岩土多场相互作用、环境土工学科或废弃物处置相关领域的广大科研工作者、管理干部、企事业经营者以及相关协会、学会、报刊杂志工作者等
更多详情可关注【活动家】:专注会议报名订票
第三篇:土工合成材料在路基加固中的运用与技术探讨
土工合成材料在路基加固中的运用与技术探讨
摘要
土工合成材料是用人造聚合物制作而成的土工产品,是用于岩土工程的合成材料的总称,被广泛应用于道路工程路基处理的沿途工程领域常见的建筑材料。本文针对土工合成材料的分类、特性、应用情况、设计计算进行了论述与阐述
关键词:土工合成材料;道路;应用
1土工合成材料的发展与类别
1.1土工合成材料的发展史
土工合成材料是通过合成纤维、塑料、合成橡胶和其他聚合物经过加工制造而成的新型材料。它现在被广泛运用于特殊地基处理中。土工合成材料是工业发展和建筑需求的产物,始于20世纪50年代。第一个项目是在水利工程中使用塑料薄膜代替防水材料。到20世纪50年代末,开始用于海防项目。20世纪70年代末,土工合成材料在促进非线性材料方面发展迅速,在地质工程领域发挥着重要作用。在1977年的法国巴黎第一届俄罗斯民间社会会议上,JPGroud称它为“土工布”,并于1986年在维也纳举行的第三届国际土工合成会议上举办。它被称为“工程革命
地质”。从20世纪60年代中期到70年代末,中国开始利用纺织物,对洪水闸门和洪水进行治理和处理,可谓是第一阶段发展;从20世纪80年代初到80年代中期,土工合成材料在我国水利,铁路,公路,军工,港口,建筑,矿山,冶金,电力等领域逐渐普及这也到了中期发展阶段;20世纪90年代以后,特别是1998年的洪水之后,土工合成材料在国家重要部门的直接关注下又迈出了新的一步。
大规模生产土工合成材料的材料已经出现。
各种工业标准和国家标准相互引入,制作几何材料。
随之而来的是法规的应用,并进入了生态学逐渐成熟的阶段。
1.2土工合成材料原料和类别
土工合成材料制成的合成纤维。由煤,石油和天然气制成的合成纤维的原料。它们已经成为一个化学过程例如高分子聚合物,然后加工成纤维,带网格,和薄膜。土工合成材料有着广泛的不同种类的产品。原料,制造方法和使用各种类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汇总表
序号
分类
制作方法
主要用途
编制型土工纤维
以单股丝或多股丝经纬线交织,有平纹、斜纹
排水、反滤、防护、加筋、隔离等
无纺型土工纤维
热粘法、化学粘法
条带织物
以带状条大孔眼制造
加筋强化
土工网垫
以粗硬纤维丝在交点处粘接
排水、反滤
土工格栅
以聚丙烯或聚乙烯单向或双向拉伸扩展,孔径1~10mm
加筋强化
土工薄膜
以塑料、橡胶或土工纤维加强防水涂料制成防水、防渗、封闭
土工复合材料
以上分类的组合2土工合成材料的特性
土工合成材料的优点是重量轻,整体连续性好,根据需要长度从几百米到几千米不等,结构简单,抗拉强度高,耐腐蚀性好,抗菌抗腐蚀性。
缺点是,除非采用特殊处理,否则抗紫外线能力较低,直接暴露于阳光直接照射下会趋于老化,但除非直接暴露,否则抗老化性能和耐候性能
它仍然很高。
土工合成材料产品的性能指标包括以下几个方面。
2.1产品形式和属性
由于不同的制造方法和应用,土工合成材料产品在宽度和重量规格方面差别很大,宽度为1米至20米,一般为50至1200克/平方米,而软土处理一般有几百克。
非织造土工布的孔径(等效孔径)为0.05〜0.5mm,编织土工布为0.1〜1.0mm,土工布为5〜10cm,土工格栅和土工格栅为5〜100mm。
2.2机械性能
机械性能的主要指标是聚合物与土壤之间的拉伸强度,断裂伸长率,撕裂强度,穿透强度,抓地力抗拉强度,爆裂强度,疲劳强度,蠕变和摩擦系数。
最常用的非织造土工织物的拉伸强度为10至30
kN
/
m。
高强度为30至100
kN
/
m,最常用的机织土工布为20至50
kN
/
m,高强度为50至100
kN
/
m。
个别机织土工织物可以达到100至1000
kN
/
m。
2.3渗透性
渗透率是土工合成材料重要的水动力学性质之一,可分为垂直于材料平面的渗透率和平行于材料平面的渗透率,用渗透系数表示。
编织土工布的渗透率通常为8×10
-4至5×10
cm
/
s,非织造土工布的渗透率一般为4×10
-3至5×10
cm
/
s,地质织物
膜的渗透系数为3×10
-10至5×10
cm
/
s。
3土工合成材科加固软土地基施工要点
3.1材料使用标准
使用前必须对土工合成材料进行详细检查,如果有外观,材料厚度,孔隙大小和孔隙分布,土工材料拉伸强度,土工材料的抗撕裂强度等证据。
检验可以用抽样标准进行。
此外,为了确保土工合成材料严格符合质量要求,我们还需要检查地质材料的抗蠕变性,摩擦系数,渗透性和耐久性。
3.2铺设配置
在铺设土工合成材料之前,砂垫应平整,铺设时不应起皱或破裂,并应在适当的时候用砂填充。
铺设土工合成材料后,根据设计要求铺设折叠砂,并用刮刀削平。
上述沙垫应手动或机械运输至沙地,铺展平整并不直接压缩。,在顶盖填满土壤后,发生压缩,第一层压缩的压缩发生在两侧中间,土工合成材料上的填充物和压缩层的厚度逐渐大于0.6米
只有重型机器可以用于压缩时。
对于使用地质合成材料的地下铁路工程,铁路地下室建设不仅要遵守常规的一般施工程序和规定,还要满足土工合成材料铺设的特殊施工要求
你应该专注::在铺设土壤合成材料之前,将土壤表面弄平,以便软土,铁枝,桩和其他砾石上的硬土是透明的,并且土工合成物很容易破碎,我们需要推动。
防止加载后的土工合成材料破裂或破裂。确保设计区域和质量要求的施工,在施工过程中始终注意现场检查。
根据项目的具体情况和具体情况,地质合成材料的施工可以采用各种施工方法和机械,但需要注意土工合成材料的有效性和施工方法的适用性。
在柔软的基础上,必须小心构造,以确保加工后有足够的强度和稳定性。在铺设过程中,必须使织物平整以便与软地面紧密接触,从而达到均匀一致的标准,从而使织物不会连续,变形,起皱或重叠
有。
为了保持材料的坚固和平缓,有必要压缩路面的初始位置,以防止在施工过程中迁移,以避免由于超拉引起的土壤合成材料的破坏。
3.3端头锚固
铺设土工合成材料时,注意尖端的位置和固定。当使用土工合成材料进行加固和加固时,终点的锚将影响路基的应力,变形和稳定性。在倾斜的防护边坡上,地下复合材料的末端可以缠绕管道并嵌入顶部破碎槽中,以防止聚合物材料掉落。一般情况下,它埋与岩石堤的砾石滤层,在此期间,纤维过滤器层被终止在护坡岩石坡脚超过岩石保护表面的水和纤维的作用下延伸避免侵蚀,并将凹槽带到梯度的底部。复合材料铺设过程的完整性不允许中间中断,并且在中断时注意材料连接,以防止在工作期间路基不均匀沉积和塌陷银行导致。
3.4接缝处理
土工合成材料的长度和宽度必须比长度和软地基的宽度稍大,通常可以连接如果尺寸是不够的,包裹物,缝,到另一个使用订书钉的土工合成材料的。用重叠法和缝经常方法,连接在接缝的整体质量没有接缝或线是必需的,密合性,焊接包括,在采用冗余的方法,该土工材料的重叠长度的情况下它必须足够长。地面的压力和地质变化通常为60厘米至90厘米。所述保护结构中,水不规则铺设,重量增加和岩石的体积,在搭接接头的长度的增加,斜率保护的作用,使用上坡土工布幅和重叠方法纸幅之间垂直耦合如果您还有形成,如果在土工网之间形成的垂直债券和web是,包装宽度必须0.3米〜0.5米。土工格栅没有被包裹并且必须彼此紧密接触,土工合成材料必须采用与力的方向有关的可靠手段,并且接缝强度不得低于设计允许的强度。请交替关节和交替。土工合成材料的连接也可以通过拼接法完成。土工合成材料用尼龙线缝制,另一边有两种针迹缝制。该方法的接缝强度可达到整个工地的80%,工程性能可以满足工程要求,工程应用较为普遍采用折叠接缝和使用两根缝线应该在敷设前修复受损部位,避免在铺设工作时因火灾而引起烧伤,并且在场地施工过程中避免长期暴露,如果地面合成材料受损。水稳性物料应贮存土工合成材料以避免高温以防止空气老化。
3.5路基土回填
在土壤中填充土壤时,为了避免材料变形,需要均匀铺设,并且必须防止排水受到干扰。
横截面80厘米
10厘米土壤和岩石的材料在合适的土壤复合材料中具有足够的回填水稳定性,一般超过50厘米,并且还具有机器操作的优点
有。
为了防止由于承载能力不足导致的地面沉降,必须轻轻压缩第一埋层,并且只有当土壤深度超过60厘米时才能使用重型机械。
4土工合成材料的作用原理及应用
根据土工合成材料的特性,岩土工程的主要功能是渗透,排水,隔离,加固,防护等。
在本文中,我们将有选择性地讨论三个应用程序。
4.1反滤及排水作用
一些土工织物与土工织物土壤紧密接触,并且一些穿过土工织物表面的颗粒留下粗糙的颗粒并逐渐移动到过滤层。
这样,在与过滤层相邻的土壤层中,自然形成过滤带层和骨架网层以防止土壤颗粒的流失并最终稳定平衡。
过滤系统。
为了确保渗透情况下结构的稳定性,建议在土壤保护层上放置适当尺寸的土工布以防止流出,管道和堵塞
你可以。
与砂滤层相同的效果。
目前,新型土工布还具有良好的立体透水性,但利用这种特性不仅起到了回滤的作用,而且还允许水在土工织物的平面内水平流动
快速行走,形成一个水平排水层。
它还可以与其他排水材料(粗骨料,穿孔排水口,塑料排水管等)配合使用,构建更高效的排水系统。
使用土工织物作为过滤层的优点是土工织物的孔隙率比砂的孔隙度高得多,并且合成纤维的密度远低于砂的密度,并且在相同渗透性的情况下砂
所需的砂砾过滤层是土工织物质量的10倍,所需厚度是土工织物的100至1000倍,并且总重量可以在1000至10000倍之间变化。
工程应用包括土工织物作为防洪结构下的防渗结构,用于淹没护坡,如使用包裹在砾石中的土工织物形成与沉积物有关的灾害和壕沟,土工织物(土工织物)的回滤,软基处理,包括使用。
地面排水垫(土工布)等
4.2隔离作用
由于土工布具有优异的抗撕裂性,耐穿透性,耐酸性,耐碱性,耐腐蚀性,易受外力,变形,环境变化等因素影响,整体几何连续性和柔韧性较高。
在这种情况下它不会被破坏。
土工布位于两种不同的材料之间,两种比土工布多孔的材料彼此分开,并且可以在结构经受应力的同时发挥它们各自的功能,有助于结构的形式。
请避免混合效果。
分离是地基合成在软土处理中的一个更重要的应用,通过地面支撑能力的丧失防止路基填充和软土地面混合,地基中剪切强度不足的补偿,圆形隔离滑道
有效加速施工期,降低成本,减少岸滩间的不均匀集群,同时促进排水,促进土壤强化。
4.3加固效果和计算方法
高强度,增韧土工膜机械性能可以分配负载增加土壤的刚度系数,以形成复合材料的基础和用于改善土壤的机械性能。
土工织物对软土的加固作用主要是水平加固的方法。
复合地,土工布主要位于张力,同时,由于其具有的孔隙率土工布是打开到一定程度,具有由交互和土壤颗粒和其他颗粒填料的闭塞相同的副作用。围压的影响通常可以通过翻转复合材料来改善,使得复合土可以形成稳定的高剪切强度和变形模量并且可以抵抗水平剪切。复合结构类似于柔性平台,施加在顶部的载荷均匀分布在地层内。
当当地的基地产生剪切破坏时,安装的土工布可以防止破坏的表面出现,从而增加地基的支撑能力。
当土工织物经受集中载荷时,在高负荷下,土工织物的高模量产生垂直分力的一部分并且抵消部分载荷。
在软地下和地面之间放置土工织物是道路工程中常用的浅层处理方法,尤其是土工织物和颗粒材料的垫子更常用。
此外,铺设土工布后,施工机械可以轻松操作,也可以在灌装预载下发挥排水作用,从而促进废水的整合和和解的稳定性。
一种特殊的处理方法是在软土地表上放置一块硬的,张紧的土工布,然后在堤坝的作用下铺上一层颗粒状的垫子(压碎或严重)。
路基上的土工布产生拉应力,土工布和土体的抗剪承载力相对地限制了基层的位移,作用在土工布上的拉应力也可以起到荷载的作用。图1所示。
图1
土工合成材料受力示意图
为了计算用土工合成材料加固的基础强度,可以使用下面的公式。
在公式中,Ps
+
c
复合基础强度kN
/
m;
Q
原始基金会的最终支持能力,kN
/
m;
α,β
基本形状因子。
C
土壤的内聚力。
Nc,Nq
与土壤质量有关的容量系数。
B底宽,m:
地质体的T
张力,kN
/
m;
θ
底边和土工织物的倾斜角度。
一般为10°。
R
虚圆的半径,一般等于3米或一半的软土层厚度不得超过5米。
γ
土壤容重,kN
/
m
3。
Df
填充沉降和横向隆起。
作为路堤底部的垫层,土工织物在减少路基差异方面起着重要作用,除了提高基础的支撑能力和提高基础的稳定性外,在正常情况下,土工布和沙子作为一层被缓冲在一起,并且这层具有不同的刚性,路堤本身和软地面。
有了这个缓冲垫,不仅当土壤本身的荷载传递到软土基层时的排水层,当软土基层被整合时,堤坝还有一个灵活的基础。
基础变形均匀,基础最终沉降小于非模拟土工织物,施工速度快,达到所需要的固结程度,提高了基础的承载力
参见图2)。
图2
土工合成材料在软基处理中作用示意图
4.4工程应用示例
东西路位于天津市鲜水峪镇。
干线长度约3.8公里,两侧布置6车道,非电动车道和人行道,路基宽度为41米。
该项目所在地区基本上是一个鱼塘,污泥已经堆积了很多年,一些路段位于老河的河底。
低,层厚一般为4-6米,软土与典型的浅层沉积。
物理指标如表2所示。表2
软土物理力学指标汇总表
由于土壤厚度大,分布范围广,彻底清除大大增加了项目的投资成本,并且不允许及时使用排水固结软基处理。处理。
换句话说,通过回填钻出弱碱部,磁导率和高强度的材料(例如,土壤,砾石,砂石,渣等),软地基的处理。
由于土层较厚,底层土壤仍然存在,被替代的松散物料在压力作用下被压缩成软土基层,从而降低了置换效果。
为了解决这个问题,支撑层整体,以增强交换材料的完整性(即,“人造硬壳层”)必须是软土层的重量应力和附加应力从顶部如图所示。土工格栅的应用可以解决这个问题,以避免由于局部应力集中和承载能力的丧失而导致局部解不均。
对于处理方法,在表层开挖1.5〜2.0m的可流动塑料污泥后,铺设两根竹子,穿过聚丙烯二元土工格栅层,拆除80cm土层作为支撑层,被使用。
拆开包装顶部的土壤制成2.0米的土壤,用土填充路基。
虽然东北方向的交通流行近两年,但从使用地面卵石加工软基的工程效果来看,基础的屈服强度得到了很大的提高,对不平衡的村庄进行了有效的管理。
参考文献
第四篇:岩土工程测试与检测技术
对当前岩土工程检测技术的研究
摘要:在工程建设开始之前,需要对施工现场的地质状况进行详细的勘察和检测,为工程的设计和施工提供参考的依据。随着工程建设的规模不断扩大,对于岩土工程检测的标准不断提高,需要保证检测结果的准确性和真实性,以提高工程结构的稳定性和安全性。随着时代的不断发展,传统的检测技术已经无法满足现有工程建设的需求,所以需要在技术水平以及仪器设备方面不断的提高和完善,确保工程建设的安全性。岩土工程测试领域非常广泛,通常包括岩土的原位测试技术、地基加固的检验与检测、桩基础的测试与检测、基坑工程检测、地下工程的检测和监控、边坡工程检测等。在岩土工程检测工作中,主要存在两方面的问题:一是存在样抽样随机性较差,不能做到随机、均匀抽检,检测抽样的样本代表性差;二是数据处理不合理、盲目、随意性较大,无法保证检测成果的精度,给工程建设带来安全隐患或造成浪费。
关键词:岩土工程检测技术发展 前言
最近几十年,我国开始致力于岩土工程地基检测技术的研究,通过实际动手实践,积累了大量的操作经验。但是,我国关于此方面技术的研究还远远不够,无法达到生产生活的需要,这不仅反映在岩土工程地基处理与岩土工程地基检测的不协调上,还反映在其发展的落后性上。究其根源,很大程度是应为地方对此项技术的重视程度还不够。更具数据采样,可以得出结论,大多数土建事故时有岩土工程地基问题所引起的。鉴于此上情况,相关工作人员应该对现有的岩土工程地基检测技术进行翻新,不断地与先进科技进行融合,使检测方法具有科学性,先进性,标准型等特性。只有这样,岩土工程地基检测方法才能真正的微土建工程服务,达到它本该达到的效果。如今科学技术的发展使得岩土工程中环境物理检测技术有了巨大的发展和飞跃,许多先进技术比如岩土原位检测技术、室内土工试验以及岩体力学试验、锚杆检测技术等均被广泛的应用到岩土工程中,对人们充分了解岩土物理特性提供了有力的技术支撑。
1.岩土工程中环境物理检测技术
1.1室内土工试验
主要是分析和试验土的物理、化学以及力学等性能。目前,土工试验可以划分为多种类型,比如判别试验、化学性质试验、物理性质试验等等。在具体工程实践中,土的化学分析一般是可以省略掉的。化学分析,主要是对土中石膏、易溶盐以及难溶盐碳酸钙的含量、离子交换量以及酸碱度等进行测定。在岩土工程中,将矿物分析法应用过来,可以对粘土矿物类型进行测定,通过化学分析,可以将矿物类型给确定下来,另外,还可以将其他的一系列物理滑雪分析法给应用过来,如差热分析、X射线衍射分析等。在室内土工试验中,粒径分析试验也是非常重要的一个方面。这种试验具体指的是对一定量的土进行烘干碾撒之后,进行过筛和称重,对各粒径范围内土粒重的百分数进行确定等等。如果土团粒在2mm以内,在水中充分浸润和分散,就可以将2mm到0.1mm之间的细筛给得出来。如果细粒土在0.1mm一下,那么要想对其粒径含量进行确定,就可以将移液管法或者比重计法给应用过来。有机结合筛分发、比重计法以及粒径分析试验等,通过实验,来对土样的粒径分布曲线供土分类给绘制出来。1.2岩体力学试验
通过岩体力学试验,可以对常规力学指标进行测试,并且对岩体变形与破坏机理进行分析和研究。以单轴抗压强度试验为例,岩体的单轴抗压强度指的是在单向受压直到破坏的过程中,岩体试样单位面积上承受的最大压应力,我们也可以将其简称为抗压强度。一般可以分为干抗压强度和抗压强度两种类型,这种划分依据是岩石含水状态的差异。通常情况下,在压力机上直接压坏标准试样就可以将岩石的单轴抗压强度诶测出来,岩石单轴压缩变形试验也可以同时进行。通过岩石单轴抗压强度,可以对岩体强度进行分级,并且描述岩性。1.3岩土的原位测试技术
一般情况下,岩土的原位测试指的是将现场地籍图的天然结构以及含水量和应用状态保持下去,测定地籍图的物理性质和力学性质。借助于理论分析或者一些计算公式,来测定物理力学指标,对岩土的工程性能和状态进行评定。部分岩土工程因为有着较为复杂的地质条件、结构条件和荷载条件,如果采用单纯的理论家计算方法,无法对土体的应力—应变变化进行准确预计,在室内也无法对现场地层条件和荷载条件等进行模拟。因此,就可以通过原位试验,来提供更加可靠的资料。在对岩土工程进行检测和监测中,非常重要的一种方法是原位测试,可以将岩土体的实际参数给获取到,通常利用其来检测施工过程中或者加固处理地基之后,地基土的物理力学性质及状态变化情况。一般可以将岩土的原位测试划分为两种类型,分别是原位实验和原位监测,前者是对实际参数进行获取,后者则是将施工控制和反演分析参数给提供出来。
通过实践研究表明,原位测试具有一系列的优点,不会有过去取土样遇到的困难出现,可以对无法采取不扰动土样的土层进行顶;试验是在原位应力条件下进行的,在采样的过程中,应力释放的影响可以得到有效的减小。在试验中,需要选用较大体积的岩土体,有着较强的代表性。工作效率可以得到有效提高,进而在较大程度上缩短课勘探试验的周期。
虽然原位测试有着一系列的优点,但是也有缺点存在,不同的原位测试有着不同的适用条件,有着较强的针对性,如果采用了不恰当的方法,就会在很大程度上影响到结果的准确性。在统计关系的基础上,通过原位测试,才可以将参数以及图的工程性质给得出来。有诸多因素都会影响到原位的是结果,那么就无法对对策定制的准确性进行科学判断。通过试验表明,会有不一致的问题存在于原位测试中主应力方向和实际岩土工程问题中多变的主应力方向之间。像静力荷载试验、标准灌入试验、十字板剪切试验以及圆锥动力触探试验等都是常见的原位测试。2.岩土工程检测技术的发展
2.1锚杆检测手段
锚杆检测技术主要有常规检测技术与超声波检测技术等两种。常规检测技术的基本原理是荷载对锚杆的压力或者拉力,由于现代岩土工程的发展,要求检测具有精度高、实时性以及大面积动态检测的技术。超声波检测,即在对锚杆完整性检测时,不破坏原岩土的基本受力结构,只通过利用一些辅助仪器设备、相关检测技术手段和数据分析原理,检测锚杆在岩土中是否完整,是否存在一定的缺陷,并判断出锚杆存在缺陷的类别、出现缺陷的准确部位以及缺陷的大小尺寸等,特别适用于岩土工程大面积检测工程。(1)常规锚杆检测技术
常规锚杆检测技术是一种依据静力锚固质量检测的技术方法。又叫做拉拨试验法。主要根据试验压力计和唯一计所测得的数据信息,利用相应转换方式,整理出相应的锚固杆在岩土中位移与荷载间的变化曲线,从而分析出岩土锚杆锚固性能。常规检测技术存在着一些缺陷,就是不能对大面积的进行动态检测。而且通过拉拨试验手段获得的数据仅仅是锚固力的一个大概值,假设锚杆有异常,也不能指出异常所在锚杆的具体位置,所以,拉拨试验法仅仅能判断出锚杆是否存在异常,却不能检测缺陷所在的具体位置。
(2)超声波检测技术
超声波检测技术是不破坏原岩土的受力结构,应用相关的检测设备对锚杆进行检测。在检测时,对杆端进行外力震击,从而引起杆端的剧烈振动,并产生沿锚杆向杆底传播的应力波。如果应力波的波形、波速、波峰值保持不变,在锚杆中均匀传播,则表明锚杆的完整性比较好。如果应力波的波形、波速、波峰值发生变化,则表明沿锚杆长度方向上存在缺陷。由于超声波检测对锚杆不产生破坏,所以特别适用于重要的岩土工程大面积检测工程。
2.2锚固锚杆应力波超声波检测工作流程 在进行锚杆超声波检测数据分析之前:(1)要对围岩土地的基本地质情况进行考察;(2)在确定锚杆杆头应力的波速,利用检测装里采集反射波反射回来的数据,通过检测装备反射波反射数据的采集,从而得到岩土中锚杆的长度、完整度等信息。因此,超声波检测技术基于应力波检测的工作流程大致为:考察围岩土地的基本地质情况,确定应力波速,分析处理检测仪器返回的数据。通过拉拔萝抽检试验、时域波形分析、频谱分析以及时频频谙分析等,从而最终得到锚杆的准确长度和完整度。3.在岩土工程中实施有效的监测措施
岩土工程的现场监测就是以工程实际作为监测的对象,在工程施工过程中对岩土土体以及工程地质结构等进行应力变化等实施的监测。实施现场监控需要事先在工程岩土土体、周围环事中设定观测监控的点位还应该设定一定的时间间隔。其主要的检测内容包括以下几个方面:
(1)在施工的过程中对岩土收到施工作用进行检测并测定各项荷载里的大小并检测在各类荷载的作用下岩体的反应性状;(2)对工程施工、运营工程中结构物进行监测;(3)在工程施工过程中一定会对周围的环境等造成影响规场检测还包括对环境影响程度的检测包括对周围地基加固性质进行检验等。
4.结语
建筑工程中要选择在地质条件良好的场地上建设,但有时也不得不在地质条件不良的地基上进行修建。因此,为了保证工程质量往往需要通过现场测试对加固效果进行严格的监测与检测。现场测试可以为工程设计提供依据;对施工过程进行控制、检验和知道;为理论研究提供试验手段。但是现场测试在地基加固过程中需要注意下列问题:加固后的现场测试应在地基加固施工结束后,经一定时间的休止恢复后再进行;为了有较好的可比性,前后两次测试应尽量由同一组织人员,用同一仪器,按同一标准进行;由于各种测试方法都有一定的适用范围,必须根据测试目的和现场条件,选用最好的方法;无论何种测试方法都有一定的局限性,应尽可能采用多种方法进行综合评价。参考文献:
【1】王严升.岩土工程测试与检测技术及其在工程中的应用{J}.城市建设理论研究,2013(2)
【2】宰金珉.岩土工程测试与检测技术{M}.北京:中国建筑工业出版社,2008
第五篇:城市生活垃圾处理与环境岩土工程问题研究
《环境岩土工程》课程论文
城市生活垃圾处理与环境岩土工程问题研究
摘要城市生活垃圾处理是当前环境岩土工程研究重点和热点,这里分析了城市垃圾的组成和处理方法,重点介绍了填埋处理的原理和工艺,分析了填埋体物理力学性质、填埋场的设计等一系列环境岩土工程问题,讨论环境岩土工程在填埋处理中的应用和发展前景。关键词环境;岩土工程;城市垃圾;填埋处理
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
生活垃圾是人们日常生活的废弃物,主要有废
1引言
随着社会的发展和科技的进步,自然资源正被大量的开发利用,这样不仅造成了资源的浪费和滥用,同时也引起了全球性的环境污染问题。环境问题已成为全球性问题,因此环境科学成为当前世界各国最为关注的一门新兴学科。
一般的环境问题仅是环境污染和生态破坏。随着当代人类工程经济活动规模的不断扩大,人类对地质环境的破坏和影响已远远超出了污染的范畴[1]因此,从工程地质和岩土工程角度研究环境问题,改善人与地质环境的关系,将使环境科学进入一个深层次研究的新阶段,这也是当今地学发展的一个新的生长领域。环境岩土工程是一门新兴的交叉学科,它研究的主要内容是岩土工程活动中所涉及的环境问题以及环境变化所带来的工程问题。本文就城市生活垃圾处理与环境岩土工程问题展开研究。
弃厨物、同艺废弃物、纸品、合成树脂、橡胶、皮革、纺织品、木材、金属品、玻璃、陶瓷品、灰渣和土石等,其成分千变万化。尽管如此,也有一些共同特点,即:密实度小、多孔隙、含水量大、不饱和[ 2 ]。
2.2 城市生活垃圾处理
城镇废弃物排放量大,点多面广,占地多,危害大。因此,对固体废弃物的处置需要建立一套控制性管理系统,包括从产生、收集、贮存、运输、处理到最终处置的全部过程和所有方面。处置方式多种,一般有回收再利用、焚烧、堆肥和填埋等。处理过程分为预处理、处理和最终处置。预处理如轧碎、分选、小量化、无害化等[ 3 ]。
目前,城市垃圾处置的最主要方式是填埋,同时辅之以焚烧和循环再利用等其它手段。据资料统计,填埋法处理的垃圾在美国约占市区垃圾产量的 95%,在英国约占 86%,在欧洲其他国家约占 60% ~70%,在日本约占50%。由此可见,填埋法是发达国家处理固体废弃物及再生资源化后的终极
2城市生活垃圾的组成和处理 2.1城市生活垃圾组成废弃物的最普遍采用的方式。现在美国约有2 /3的《环境岩土工程》课程论文
岩土工程公司转向搞环境岩土工程,这已成为当前环保和岩土工程的重要领域;而且填埋技术有了很大发展,固体废弃物填埋已“进入现代填埋法”阶段[ 3 ]。在我国垃圾处理先后经历了自然堆放、集中堆放、初始填埋和规范堆埋几种方式,而且经济发展的不平衡使得上述四种仍然同时存在。发达的大、中型城市如杭州、上海、北京、广州、深圳、苏州、福州和南京等地都已建成或正在建造具备一定规模和技术水平的填埋场,欠发达的中、小城市仍然以集中堆放和初始堆埋为主,甚至有些地方还处于自然堆放状态。自然堆放和集中堆放,一般无覆土,没有无害化处理和卫生措施,属于无控型处理,因此垃圾污水(浸出液)和产出气体(沼气)自由排放,蝇虫孽生,二次污染严重。初始填埋法采取了一定的工程措施,如底部填土、堆积废物顶部覆土等简单工程性措施,这是填埋法的雏形。这些措施基本上,没有统一的标准。规范堆埋则要求采用较高的技术措施,遵守一定的填埋工程规范[ 4 ]。填埋处置法技术可行、经济合理;与其它处置方法相比,具有相对投资较少,见效快,容量大,二次污染较少,产生的沼气可用来发电,完成后的场地可重新利用等优点,具有较高经济效益和社会效益。但是,填埋技术仍然是一项新技术,还有许多问题需要解决。美国也承认理论研究远落后于工程实践,至今还没有一套成熟的、大家公认的规范化设计方法。
100TEQ-ng/m3,监测结果的平均二恶英浓度为6.2TEQ-ng/m3,超过国标5.3倍。二恶英的排放最已成为垃圾焚烧场的硬指标之一。在处理城市垃圾过程中可以通过燃烧前、中、后三段来控制二恶英的排放。
燃烧前:减少生产二恶英的原材料,分类收集或预分拣控制生活垃圾中氯和重金属含量高的物质进入垃圾焚烧厂。
燃烧中:二恶英在高温下生成,但在更高温(1200℃)下又会分解,因此可以采用“三T”控制法进行控制,即控制炉膛及二次燃烧事内的温度,或使进入余热锅炉前烟道内的烟气温度不低于850 6C,烟气在炉膛及二次燃烧室内的停留时间不小于2s,O2,浓度不少于6%,并合理控制助燃空气的风量、温度和注入位置,减小二恶英的生成。
燃烧后:降低二恶英的扩散范围。控制方法有物理法(活性炭吸附与高效除尘、高温熔融法、低温热处理法等)、化学法(选择性催化还原、超临界水与热液降解法、碱化学分解法等)、生物降解法、机械化学法等。除了缩短烟气排放温度和时间外,还应在进入袋式除尘器的烟道上设置活性碳等反应剂的喷射装置,进一步吸附二恶英。由于二恶英可以在飞灰上被吸附或生成,所以对飞灰应用专门容器收集后作为有毒有害物质送安全填埋场进行无害化处置,有条件时可以对飞灰进行低温(300 400℃)加热脱氯处理,或熔融固化处理后再送安全填埋场处置,以减少飞灰中的二恶英。
3城市生活垃圾处理场引发的环境岩土工程问题及改进 3.1焚烧场
氯和重金属含量高的城市生活垃圾在焚烧过程中通常会产生二恶英等剧毒气体。大晕的动物实验表明很低浓度盼二嚼英就对动物表现出致死效应,而对人体影响严重时会致畸、致癌、致突。大气中大部分二恶英都来源于处理垃圾过程,美国[ 5 ]1987年和1995年大气中二恶英排放源数据显示生活垃圾焚烧炉排放二恶英分别占当年比例为70.16%和40.04%。根据田洪海[ 6 ]对国内15个垃圾焚烧场的检测统计,二恶英排放最高浓度达
3.2 填埋场
填埋场主要处理分捡、焚烧后的剩余固体物质。标准的填埋场一般包括组合衬垫系统、渗滤液收集和排放系统、气体收集系统和最终覆盖系统。
填埋法是属于一种工程性处置,处理的土地、手段(压实、防渗)、覆盖材料(土料、士工合成织物)与岩土工程有关,排放的气体、液体以及填埋场所占用的土地、空间、滤液收集与环境岩土上程有关。事实上,在填埋场的勘察、设计、施工、投产阶段,甚至封项完毕后填埋场沉降监测、封项和垫层材料的选择都离不开环境岩土工程。城市垃圾填埋场应从勘察、设计、施工、使用和后期维护五阶段进行控制。
填埋场场址国家标准指出:场址的选择应避开
《环境岩土工程》课程论文• 3 •
破坏性地震及活动构造区、废弃矿区的活动塌陷区等区域;除拟建有可靠防洪设施的山谷型填埋场外的选址标高应位于洪水期不小于50年一遇的洪水位之上。并建设在长远规划中的水库等人工蓄水设施的淹没区和保护区之外;场址的位置及与周围人群的距离应依据环境影响评价结论确定;生活垃圾填埋场填埋区基础层底部应与地下水年最高水位保持lm以上的距离。衬垫系统是填埋场的关键,必须具备渗透系数小和抗百年老化的要求。根据我国《城市生活垃圾卫生填埋技术规范》(GJJl7—2001,J122-2001)[ 7 ]和《生活垃圾填埋污染控制标准》(GBl6889-1997)[ 8 ]规定,并参照国外的有关标准和规范,不管足天然还是人工卫生填埋场衬垫,其水平、竖直向的渗透率应小于10-7cm·s-1,其抗匝强度必须大于0.6MPa。衬垫系统材料分为天然材料(粘十层)和人工合成材料。天然材料防渗效果远不如人工合成材料,但成本低。在实际工程中,应用较多的是复合衬垫的方式,充分利用天然和人工材料的优势。
投产期间,为了防止污染物外溢,必须每日对填埋物进行分层压实覆盖。覆盖物可以足岩土或十工织物。填埋物质降解后产生大量的沼气,一方面要充分利用沼气能源,另一方面要防止沼气引起大爆炸。沼气可用作日常生活或生产的燃料,也可用于发电。1998年,中国首家垃圾填埋式发电厂——杭州大子岭垃圾填埋电厂运行投产,其安装两台发电机组,年发电量在1600万kwh左右,每天消化垃圾2000多t。据初步统计,中国已建成填埋沼气发电项目20个以上,总装机容量接近50MW[ 9 ]。
垃圾填埋场覆盖封项。垃圾填埋的主要目的是将垃圾与周围环境隔离,减少垃圾淋滤液扩散,进而减少对人类和周围环境的威胁[ 10 ]。封项系统则阻止水分进入到垃圾中,减少垃圾渗滤液的产生。封顶系统有传统的压实粘土封顶系统和新兴的ET封顶系统。传统的压实粘上封顶系统在干旱、半干旱的气候条件下容易开裂。雨季来临的时候,雨水沿着裂缝易下渗,而ET封顶系统则避开了这一缺点。ET封顶系统基本结构是由一层支持植物生长的土壤层和几层阻隔土壤层构成,其工作机制是在降水阶段通过储存水分的方法减少水的渗入,在干燥阶段通过蒸发和植物的蒸腾作用散发先前储存的水分,是一种丰动承载系统[ 11 ]。ET封顶系统小但具订比较大的抗干燥开裂的能力,同时还具有造价低、服务年限长和效果好等优点。
垃圾填埋场封顶之后,填埋场稳定和沉降的监测也是重要的。沉降主要是南生物降解引起的。生物降解产生的滤液会对周围岩体产生影响,如降低岩士的粘聚力、内摩擦角,使垃圾填埋场周围岩土结构松散,力学性能降低,地表沉降期不稳定。因此,要控制城市垃圾填埋场渗液扩散,防止填埋场对周围环境的污染,除掉二次污染的隐患。
4填埋场设计中的岩土工程问题
(1)废弃物堆积体的稳定性。包括外部稳定与内部稳定两方面问题。外部稳定问题包括堆积体周围所有临时与永久性边坡在运转阶段及以后潜在失稳区段的废弃物强度与变形性能。不同的低抗剪强度衬垫层之间,也可能发生层间剪切失稳,而这与衬垫层体系的材料类型和组成有关。
内部稳定问题指在场地内堆放废弃物的准则,以避免垃圾堆积体内部失稳。
(2)废弃物堆积体的变形。填埋场设计时,必须注意使废弃物堆积体的竖直和侧向变形不会导致堆积体衬垫层系统和其他组成构件的损害,还应事先预估垃圾的差异沉降和伸展变形。
(3)密封层(衬垫层与封闭层)的设计问题。进行填埋场设计时,应对废弃物堆积体的密封系统(即底部衬垫层和封顶层)进行长期有效性与稳定性分析。包括密封层的截污容量,密封层的变形评估,密封料对冲刷与潜蚀的抵抗力,密封层的抗剪强度分析等。
(4)动力问题[ 12 ]。卫生填埋场与其他构筑物一样,也会受到动力荷载,如地震荷载和交通荷载的作用。因此在设计卫生填埋场时必须考虑动力问题,特别在地震活动区域。地震对填埋场的直接危害在于破坏密封层、气液体的排放和处理系统、填埋场场区的排水系统。此外,地震可造成饱和砂土地基的地震液化、饱和软土地基的震陷、地震荷载下的边坡失稳等。这些均危及填埋场的安全,可能造成严重的二次污染事故。
(5)污染物迁移的计算分析。废弃物填埋场通常都修建于最高地下水位以上,虽然有密封措施,但仍会有少量渗沥液从填埋场底部渗出。因此,实际设计时,应考虑到污染物在土壤和地下水介质中的迁移特性。
5结语
《环境岩土工程》课程论文
填埋法处置能经济、有效、大容量地解决固体废物的出路,减少二次污染等,比较适合于我国国情,宜于推广运用。这为解决困扰各地领导的城市生活境岩土工程实践的发展,环境岩土工程理论也将取得更大的发展,并对土力学及岩土工程的发展会起到极大的推动作用。
及工业垃圾的出路提供了有效的办法。对填埋法要进行经济效益、环境效益和社会效益综合分析,在技术设计、施工组织和运行管理上需要建立一套完整的机制和规程。
岩土工程技术在卫生填埋场设计中占有主导地位。从填埋场选址到设计,涉及到岩土工程勘察、2
土工测试、变形稳定计算、地震动力分析等方面的内容。而从设计的现状来看,应进一步补充并加强对垃圾土的压实及强度要求、地基不均匀沉降及填埋场的内外稳定性分析验算,以及地震等动力荷载3的影响分析等内容。发展展望
环境岩土工程作为一门独立的新型交叉学科,是多学科融合的典范学科。目前它还没有一个确切6的公认的定义,研究范畴还很模糊。但它是一门实用性很强,应用十分广泛的综合性交叉学科。它涉及7岩土力学与岩土工程、卫生工程、环境工程、土壤8学、地质学、水文地质、水文地球物理、地球化学、9工程地质、采矿工程以及农业工程等。
目前,我国环境岩土工程的发展十分迅速,主10 要面临以下几个问题:小环境问题具有相对的易于防治性,但在工程实践中没有得到足够的重视;大11 环境问题与资源的可持续利用息息相关,我们不仅要重视被污染的环境的理论研究,更应重视应用技术和方法的创新,吸取一些成功经验、新理论和新方法,结合实际工程恰当利用,推动我国环境岩土12 工程的发展,保护我们赖以生存的环境 相信随着环
参 考 文 献
曲永新,张永双,冯玉勇.当前国际环境地质工程(环境岩土工程)研究的热点领域及其相关技术[J].工程地质学报,1998,6(4):301-304.Eid H T, Stark TD, EvansW D.Munici pal s olid waste sl ope failure I :waste and foundation s oil p r operties[ J ].J.of Geotechnicaland Geoenvironmental Engineering, 2000, 126(5): 3972 407.钱学德,郭志平.美国现代卫生填埋场工程 [ J ].水利水电科技进展,1995, 15(5): 82 34.罗国煜,陈新民,李晓昭,等.城市环境岩土工程 [M ].南京:南京大学 钱学德,郭志平.美国现代卫生填埋场工程[J].水利水电科技进 展。1995,15(5):8~34. 宜英,田洪海,聂永丰.三个城市生活垃圾焚烧炉飞灰中二嚷 英类分析.环境科学,2003。24(5):21~25.,J122—2001.城市生活垃圾卫生填埋技术规范[S]. GBl6889—1997.生活垃圾填埋污染控制标准[S]. 郑祥.中国城市垃圾填埋场治气发电潜力分析[J].污染排
放,2009,414:19~22.
杨明亮,姚海林,冯其林等.钻孔灌注桩施下过程中垃圾渗滤液
对地下水的污染分析[J].岩土力学,2005,26(4):586~590.ieLSEY J A。KAY J T。ANKENY M,et a1.Darcian fluxestimations
in evapotranspiration 1andfillcovers[C].Proceedings of the Fourth
InternationalConference
on
Unsaturated
SoilS.Carefree:Is.n.]。2006.
贾敏才,周健.卫生填埋场动力分析和动力性状研究进展【J].上
海地质,2000,(2):29—35.
GJJl7--2001