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填埋场防渗土工膜系统材料的研究现状

文章出处:xinyu8 人气:发表时间:2017-08-04 10:49

    纵观两种防渗土工膜措施:
    高密度聚乙烯水平防渗措施,防渗效果可以保证,工程措施能按垃圾填埋进度而分期施工;清污分流效果明显,环境保护综合水平高,减少污水处理厂的运行成本;由于填埋场多为山区沟谷,铺膜施工较为困难,在施工完成后,需要维护;防渗措施失效时,无法进行补救;投资大,但是可以分期投资。 垂直防渗墙防渗措施,防渗效果难以保证,清污分流难以做到,渗滤液产生量大;
工程措施兼顾两期填埋场的防渗要求,一次施工完成,不存在施工完成后运行中的管理问题,当出现防渗措施失效时,还可进行补救;投资省,不能分期投资。现代卫生填埋场的高标准防渗要求同时采用水平防渗和垂直防渗两种措施,工程措施对垃圾填埋场的防渗效果具有互补作用,措施完备,同时解决了两期填埋场的防渗问题及清污分流问题;强化防渗性和安全性,具有最小的环境污染风险;施工比较困难,投资较大,水平铺膜可分期投资。    徐光明等[[4]为分析某现代卫生填埋场边坡上铺设的高密度聚乙烯膜(HDPE膜)因施工损伤而引发的断裂机制,开展了条带拉伸试验和土工离心模型试验。拉伸试验测试
了无损膜和4种情形损伤膜试样,发现损伤HDPE膜受力达到峰值强度并被拉长至一定程度后,其拉伸变形不再在整个试样长度范围内均匀发生,而主要集中在受损部位发生,故实测到的损伤膜极限伸长率仅为无损情形时的1/10左右。这一影响实际上改变了HDPE土工膜的破坏机制,使其由原先的渐进性破坏变成受损后的突发性破坏。两组初步离心模型试验结果发现,在轻质高压缩性的模型MSW作用下,模型膜上的损伤明显扩大,受损部位的拉伸变形十分明显并接近断裂,表明损伤对膜的实际工作性状有很大影响。史东晓[[5]等经过研究发现,填埋场覆盖HDPE膜后,形成有效遮盖,可减少恶臭的排放,减轻对周边环境的影响;还可以减少垃圾暴露面积,有效控制苍蝇的滋生。邓学晶等[f6l采用FLAG程序对典型荷载作用下城市垃圾填埋场HDPE土工膜的受力状况进行了计算分析。认为,土工膜内的拉应力随着垃圾分层填埋、基础不均匀沉降以及地震荷载而累积发展;对于基础土层分布均匀的填埋场,土工膜的拉应力水平较低,且最大拉应力发生在垃圾边坡的顶部;基础不均匀沉陷是影响衬垫层土工膜局部拉应力的主要因素。
  l利用弹性理论和粘弹性模型提出了温度应力和温度应力松弛的评价方法。采用拉压传感器、热电偶以及位移计研究了环境温度变化对HDPE土工膜温度应力的影响,以及HDPE土工膜温度应力伴随时间变化的规律。实验结果表明:HDPE土工膜的温度应力伴随环境温度的变化而变化,当环境温度下降时将导致HDPE土工膜收缩产生温度应力;在同一温度条件下,HDPE土工膜发生了温度应力松弛现象。
    因为无侧限抗压试验比较简单易行,结果可靠,目前对混凝土的强度研究主要采用室内配比无侧限抗压强度试验。混凝土的无侧限抗压强度一般为300-4000 kPa}g},比天然软土大几十倍至数百倍。
    Horpibulsuk和Miura}}}通过试验得出以28天龄期某一水灰比的水泥土强度为基准来预测其它龄期和水灰比的水泥土强度的方法。Shibata }lo]发现在90天以前,即使是在含盐较高的水中,混凝土强度仍然可以持续增长,而之后当无侧限抗压强度达到某一值时,强度增长很慢,该值大约在养护270天后达到。 Gerald和Shahriar}ll}通过试验研究认为:混凝土的无侧限抗压强度与原状土的塑性
指数成反比,塑性指数越高就越明显。 Huat}12}通过试验发现混凝土的液限和最佳含水量随着水泥含量的增加而降低,而混凝土的最大干密度随着水泥含量的增加而增大。同时还发现有机质含量高的土对混凝土的力学性质其消极的作用。
    Gotoh}l3]研究了含水量、pH值、粘粒含量等对混凝土无侧限抗压强度的影响,并得到了水泥含量随着不同的含水量、pH值、粘粒含量等变化的修正公式,该公式为工程上获得较均匀的水泥混合土强度提供了计算依据。 Shin}14}等人根据不同的含水量、水灰比制作了500个混凝土试件,在不同的养护条件下进行室内试验,结果显示当试件的含水量达到80%以后,无侧限抗压强度的增长趋势并无规律可寻。基于此研究,提出了一种现场标准试验方法。孔德志、郭全全[ys,i6}都从掺入比、土质、含水量、水泥品种和标号、龄期、外掺剂和养护条件等对混凝土的无侧限抗压强度进行了定性的分析,并得出了部分回归公式。
    汤怡新,刘汉龙[fl}l等根据28种配方试验资料,提出了一个简便的经验关系。指出对任意一软质原料土,存在一个最低水泥用量,小于此用量则无固化效果。同时还揭示出水泥固化土的抗压强度与土的含水量的平方成反比的关系,并简述了其他因素对水泥固化土的抗压强度的影响。 黄新等[ys]以粉砂土为研究对象,对混凝土抗压强度与水泥含量关系进行了试验研究,推导了混凝土结构形成过程中水泥浆包裹土颗粒和填充孔隙所分别对应水泥量的理论计算公式。分析水泥在固化结构形成过程中所起不同作用及其与混凝土抗压强度增长规律相互关系,提出固化结构形成由固化剂胶结土颗粒与填充孔隙两部分构成。
  土工膜与混凝土的强度随土中含水量增加而增大,到达某峰值后随着含水量的增加而减小,只有在峰值含水量时,混凝土的强度才能达到最高值。而且水泥掺入比越大,则含水量对强度的影响越大。宫必宁等[Sao]认为一般情况下,土样含水量每降低10%,则加固土的无侧限抗压强度提高10%一50% 发现含水量从30%增长到50%,同一掺入比下混凝土强度降低约30% o认为混凝土环境含水量过小会影响混凝土的拌合,且无法使水泥充分水化,强度极值对应的峰值含水量与原状土的最优含水量很接近。指出:一般地说,在其他条件均相同时,普通水泥的标号每提高100号,混凝土的无侧限抗压强度约提高20%^'30% o认为:水泥标号每提高100号,强度约增大50% ^' 90%;如要求达到相同的强度,水泥标号提高100号,可降低水泥掺入比2%^'3%。混凝土中掺加外掺剂是改善混凝土的性能和提高早期强度的有效措施[[25]通过试验得出了混凝土强度与试件形状和尺寸有密切关系。李治平[[26]研究发现养护方法对较短龄期内的混凝土强度影响很大。]结合水泥复合土工程试验实例,将正交试验法应用于对影响混凝土抗压强度因素的研究中,得出影响混凝土强度因素的规律,认为含水量对混凝土强度影响最大。www.fuhetugongmojiage.com

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