基于LCA的两种护坡建设期的环境影响对比研究
发布时间：2021-10-25 06:25
在边坡失稳和生态破坏的双重压力下,做好边坡防护成为保证工程质量和修复生态的重要举措之一。随着技术的进步和经验的积累,边坡防护技术发展为工程护坡和生态护坡两类。在建设期,两种护坡技术均会涉及资源、能源的消耗以及环境的释放,如何能够量化能耗和环境影响对于护坡工程的可持续发展和绿色发展具有重大意义。生命周期评价作为21世纪最具潜力的环境管理工具,可以有效解决这一问题,并为护坡技术的选择提供决策。本文以新型的蜂巢生态护坡和传统的混凝土护坡为例,采用生命周期评价法对两种护坡建设期的环境影响负荷进行对比研究,分析造成差异的原因,并基于生命周期评价的最终结果,为后续工程实践的护坡选择以及降低护坡建设期的环境负荷提供合理、可行的建议。由生命周期评价的清单分析结果可知,建设1000m2蜂巢生态护坡和混凝土护坡的主要能源输入分别是原油和硬煤,最突出的环境释放均为CO2,而混凝土护坡建设期的CO2排放量为蜂巢生态护坡建设期的6.54倍。根据CML2001环境影响评价模型,对护坡建设期的全球变暖、酸化、富营养化、光化学氧化、化石能源消耗和人类毒...
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
种护坡的实物图
哈尔滨工业大学工学硕士学位论文-5-料与格室壁之间的摩擦阻力，抑制土体的横向移动，从而提高土体的承载能力，增强土体的稳定性[23]。在蜂巢格室的限制作用下，土体的垂直应力和水平应力减小，抗剪切强度得以提高，在格室内部形成连续柔性的三维结构，能够承受外界荷载及其变形，并将变形集中于三维空间内，而且在反复荷载作用下也不会积累变形[24-26]。图1-2两种蜂巢格室的实物图1.3.2蜂巢格室的应用蜂巢格室最初由美国陆军工程兵团在20世纪70年代早期为军事应用而开发，主要用于软土地基的加固[27]。随着材料技术的不断创新以及产品性能的不断优化，蜂巢格室发展为解决土壤稳定与加固难题的最先进、最成熟、最具效益的技术[28]。此外，蜂巢格室的有效材料仅占3%~5%左右，其余90%多均为空隙，这使得实体材料的使用量大幅度减少，各种材料的使用效率有效提高，达到了节材减排的目的，是环境友好型技术。现如今，蜂巢格室已被广泛应用于各个领域，并取得了丰富的成果[24,28]。如：在地基处理领域，蜂巢格室可用于加固软土地基，有效避免路基沉陷，还可用于膨胀土地基的建设，防止膨胀土引发的病害。在河渠保护领域，蜂巢格室被用于保护遭受间歇性或连续性水流冲蚀的河渠，以增强河渠的稳定性。在公路建设领域，将蜂巢格室用于沙漠筑路所获得的整体强度明显大于级配砂砾层的强度；在湿陷性黄土地区、高填方路基填挖连接段使用蜂巢格室能够有效克服黄土固结沉降而引起的填挖连接处出现裂缝。在水利工程领域，将蜂巢格室用于堤坝防护，可实现控制冲蚀，延长堤坝使用寿命。1.3.3蜂巢格室在护坡中的应用蜂巢格室作为一种新型护坡材料，用于边坡防护一方面能够利用格室片材限
哈尔滨工业大学工学硕士学位论文-8-包装品，而且主要由工业企业秘密进行[46]。图1-3生命周期评价的发展流程图1.4.2.2探索阶段20世纪70年代中期，能源危机和环境问题的频频出现引发了各国的关注与深思。如何实现能源的可持续利用和降低环境污染，成为了当时的热点，致使REPA的相关研究备受关注，且受到政府和企业的大力支持。进入20世纪80年代，一系列的REPA研究未取得令人满意的成果，该领域的科研工作者逐渐放弃，科研项目随之减少，导致这一时期的案例发展缓慢，但对于REPA方法论的研究并未停滞不前[48,49]。直至全球性固体废弃物问题日趋严重，REPA又一次掀起了研究的热潮，成为一种资源分析的工具。自此，REPA开始着重于固体废弃物产生量和原材料消耗量的计算研究[50]。除此之外，在该阶段中，REPA的应用领域也获得了拓展，不再仅限于包装材料和日用品，而是扩大至家用电器和原材料等，进一步推动了生命周期评价的向前发展。
【参考文献】：
期刊论文
[1]河道生态护坡技术应用效果及固土技术研究[J]. 万春芳. 黑龙江水利科技. 2019(11)
[2]某边坡三维网植草防护技术的应用研究[J]. 樊金. 农业技术与装备. 2019(10)
[3]蜂巢约束系统生态护坡技术的工程应用[J]. 杨潇,朱积有. 水利建设与管理. 2019(10)
[4]堤防工程中蜂巢式生态护坡的设计应用[J]. 谢昊. 墙材革新与建筑节能. 2019(08)
[5]生态护坡技术在河道整治中的应用[J]. 李锦鹏. 黑龙江水利科技. 2019(05)
[6]边坡生态防护工程现状及可持续发展研究[J]. 吴春光. 资源信息与工程. 2019(01)
[7]蜂巢约束系统——新型生态土工合成材料在工程中的应用[J]. 刘晓冬,韩俐伟. 化学工程师. 2018(02)
[8]蜂巢格室技术在工程方面的应用概述[J]. 李吉成. 海峡科技与产业. 2017(07)
[9]再生混凝土生命周期CO2排放评价[J]. 肖建庄,黎骜,丁陶. 东南大学学报(自然科学版). 2016(05)
[10]生态护坡在河道治理过程中的应用分析[J]. 孙中强,张涛,王燕. 治淮. 2016(03)
博士论文
[1]土工格室工程性状及应用技术研究[D]. 杨晓华.长安大学 2005
硕士论文
[1]基于六角空心砖“坡改平”生态护坡技术的评价研究[D]. 皇甫文君.北京林业大学 2019
[2]蜂巢约束植被护坡的稳定性研究[D]. 尹永强.中国民航大学 2019
[3]基于LCA的不同交通出行方案对环境影响的研究[D]. 宋洋.哈尔滨工业大学 2018
[4]植物根系的加筋与锚固作用对边坡稳定性的影响[D]. 郑力.西南大学 2018
[5]基于LCA的常规水稻与有机水稻种植系统环境影响对比研究[D]. 冯喆.哈尔滨工业大学 2017
[6]生态护坡系统结构形式的综合评价研究[D]. 张宇航.华北水利水电大学 2017
[7]土工格室护岸冲刷试验及其在小河流中的应用[D]. 曾龙辉.南昌工程学院 2017
[8]基于ABAQUS的土工格室生态边坡稳定性数值模拟研究[D]. 任敏松.山东大学 2015
[9]土工格室柔性护坡的稳定性研究[D]. 靳凤玉.山东大学 2013
[10]基于生命周期评价的铁路建设项目二氧化碳排放评价研究[D]. 郭鑫楠.北京交通大学 2013
本文编号：3456831
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
种护坡的实物图
哈尔滨工业大学工学硕士学位论文-5-料与格室壁之间的摩擦阻力，抑制土体的横向移动，从而提高土体的承载能力，增强土体的稳定性[23]。在蜂巢格室的限制作用下，土体的垂直应力和水平应力减小，抗剪切强度得以提高，在格室内部形成连续柔性的三维结构，能够承受外界荷载及其变形，并将变形集中于三维空间内，而且在反复荷载作用下也不会积累变形[24-26]。图1-2两种蜂巢格室的实物图1.3.2蜂巢格室的应用蜂巢格室最初由美国陆军工程兵团在20世纪70年代早期为军事应用而开发，主要用于软土地基的加固[27]。随着材料技术的不断创新以及产品性能的不断优化，蜂巢格室发展为解决土壤稳定与加固难题的最先进、最成熟、最具效益的技术[28]。此外，蜂巢格室的有效材料仅占3%~5%左右，其余90%多均为空隙，这使得实体材料的使用量大幅度减少，各种材料的使用效率有效提高，达到了节材减排的目的，是环境友好型技术。现如今，蜂巢格室已被广泛应用于各个领域，并取得了丰富的成果[24,28]。如：在地基处理领域，蜂巢格室可用于加固软土地基，有效避免路基沉陷，还可用于膨胀土地基的建设，防止膨胀土引发的病害。在河渠保护领域，蜂巢格室被用于保护遭受间歇性或连续性水流冲蚀的河渠，以增强河渠的稳定性。在公路建设领域，将蜂巢格室用于沙漠筑路所获得的整体强度明显大于级配砂砾层的强度；在湿陷性黄土地区、高填方路基填挖连接段使用蜂巢格室能够有效克服黄土固结沉降而引起的填挖连接处出现裂缝。在水利工程领域，将蜂巢格室用于堤坝防护，可实现控制冲蚀，延长堤坝使用寿命。1.3.3蜂巢格室在护坡中的应用蜂巢格室作为一种新型护坡材料，用于边坡防护一方面能够利用格室片材限
哈尔滨工业大学工学硕士学位论文-8-包装品，而且主要由工业企业秘密进行[46]。图1-3生命周期评价的发展流程图1.4.2.2探索阶段20世纪70年代中期，能源危机和环境问题的频频出现引发了各国的关注与深思。如何实现能源的可持续利用和降低环境污染，成为了当时的热点，致使REPA的相关研究备受关注，且受到政府和企业的大力支持。进入20世纪80年代，一系列的REPA研究未取得令人满意的成果，该领域的科研工作者逐渐放弃，科研项目随之减少，导致这一时期的案例发展缓慢，但对于REPA方法论的研究并未停滞不前[48,49]。直至全球性固体废弃物问题日趋严重，REPA又一次掀起了研究的热潮，成为一种资源分析的工具。自此，REPA开始着重于固体废弃物产生量和原材料消耗量的计算研究[50]。除此之外，在该阶段中，REPA的应用领域也获得了拓展，不再仅限于包装材料和日用品，而是扩大至家用电器和原材料等，进一步推动了生命周期评价的向前发展。
【参考文献】：
期刊论文
[1]河道生态护坡技术应用效果及固土技术研究[J]. 万春芳. 黑龙江水利科技. 2019(11)
[2]某边坡三维网植草防护技术的应用研究[J]. 樊金. 农业技术与装备. 2019(10)
[3]蜂巢约束系统生态护坡技术的工程应用[J]. 杨潇,朱积有. 水利建设与管理. 2019(10)
[4]堤防工程中蜂巢式生态护坡的设计应用[J]. 谢昊. 墙材革新与建筑节能. 2019(08)
[5]生态护坡技术在河道整治中的应用[J]. 李锦鹏. 黑龙江水利科技. 2019(05)
[6]边坡生态防护工程现状及可持续发展研究[J]. 吴春光. 资源信息与工程. 2019(01)
[7]蜂巢约束系统——新型生态土工合成材料在工程中的应用[J]. 刘晓冬,韩俐伟. 化学工程师. 2018(02)
[8]蜂巢格室技术在工程方面的应用概述[J]. 李吉成. 海峡科技与产业. 2017(07)
[9]再生混凝土生命周期CO2排放评价[J]. 肖建庄,黎骜,丁陶. 东南大学学报(自然科学版). 2016(05)
[10]生态护坡在河道治理过程中的应用分析[J]. 孙中强,张涛,王燕. 治淮. 2016(03)
博士论文
[1]土工格室工程性状及应用技术研究[D]. 杨晓华.长安大学 2005
硕士论文
[1]基于六角空心砖“坡改平”生态护坡技术的评价研究[D]. 皇甫文君.北京林业大学 2019
[2]蜂巢约束植被护坡的稳定性研究[D]. 尹永强.中国民航大学 2019
[3]基于LCA的不同交通出行方案对环境影响的研究[D]. 宋洋.哈尔滨工业大学 2018
[4]植物根系的加筋与锚固作用对边坡稳定性的影响[D]. 郑力.西南大学 2018
[5]基于LCA的常规水稻与有机水稻种植系统环境影响对比研究[D]. 冯喆.哈尔滨工业大学 2017
[6]生态护坡系统结构形式的综合评价研究[D]. 张宇航.华北水利水电大学 2017
[7]土工格室护岸冲刷试验及其在小河流中的应用[D]. 曾龙辉.南昌工程学院 2017
[8]基于ABAQUS的土工格室生态边坡稳定性数值模拟研究[D]. 任敏松.山东大学 2015
[9]土工格室柔性护坡的稳定性研究[D]. 靳凤玉.山东大学 2013
[10]基于生命周期评价的铁路建设项目二氧化碳排放评价研究[D]. 郭鑫楠.北京交通大学 2013
本文编号：3456831
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