垃圾渗沥液侵蚀下原状土的渗透特性及结构演化规律

发布时间：2020-04-08 12:18

【摘要】：垃圾填埋场在运行使用阶段会产生大量的垃圾渗沥液,其是一种高浓度的有机废水,会对土体结构产生显著影响。垃圾渗沥液会影响土体内的土颗粒排列方式、孔隙分布、矿物成分与含量等微观特性,也会影响土体压缩性、膨胀性、抗剪强度等宏观力学性质。本文通过渗透试验、核磁共振实验、SEM试验、XRD试验探究垃圾渗沥液对原状粉质黏土渗透特性的影响以及其所导致的微观结构变异情况,通过膨胀收缩试验、固结压缩试验、直剪试验,探索受污染原状土力学性质变化情况,根据试验结果,可以得出如下结论:(1)渗透试验、核磁共振试验表明:不论是原状土、重塑土,在相同浓度垃圾渗沥液侵蚀下,压差越大则所测出的渗透系数越大;同时垃圾渗沥液浓度越高则渗透系数越小;相同反压、相同浓度垃圾渗沥液侵蚀下原状土渗透系数远小于重塑土;受垃圾渗沥液侵蚀,原状土、重塑土内大孔隙数量急剧减小,小孔隙变多,土样内部结构受到严重破坏。(2)XRD试验、SEM试验、粒度分析试验表明:垃圾渗沥液侵蚀下黏土矿物成分发生很大变化,伊利石和蒙脱石含量显著减小,而高岭土和钠长石含量则显著上升;垃圾渗沥液侵蚀原状土使土体颗粒表面变得粗糙,土体结构疏松,改变了土体颗粒间的接触方式,逐步破坏了土壤结构性;垃圾渗沥液污染土样各层土样体积分数随渗沥液浓度增大而减小,随反压增大而减小;垃圾渗沥液污染土样平均粒径、中位径随土层高度逐渐增大,比表面积、径距逐渐减小。(3)无荷载膨胀试验、固结压缩实验、直剪试验表明:垃圾渗沥液污染土样骨架结构遭到严重破坏,大孔隙大量减少,膨胀性显著降低;垃圾渗沥液污染土样可压缩性显著增大,工程性质大幅降低;垃圾渗沥液污染土样内摩擦角增大,粘聚力减小,抗剪强度减小。
【图文】：

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图 1.1 垃圾渗沥液受各种因素影响，我国很多地区仍然存在大量简易露天垃圾相关设施非常落后，无法科学妥善地处理垃圾渗沥液问题，排入土中的状况，对周边环境构成了严重破坏。随时间增长状土中，造成了原状土工程性质的改变，进一步导致了各种隐垃圾渗沥液侵蚀对原状粉质黏土渗透特性、微观结构、工程验研究。外研究现状及分析整理大量文献资料，发现目前关于填埋场垃圾渗沥液污染原特征参数、孔隙分布、力学强度特性这一领域专门的研究数液污染原状土的渗透系数变化、微观结构特性、宏观力学性行综述，重点查阅了垃圾渗沥液、原状土在本领域的研究。染土渗透特性相关方面的学者专家针对垃圾渗沥液污染原状粉质黏土及其

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天然含水率 ω/ %土粒密度 ρ/g·cm-3饱和度Sr/ %液限ωL/ %塑限ωP/ %塑性指数 Ip天然孔隙比 e土粒重G 21.7 2.10 87.3 34.4 18.8 15.6 0.63 2表 2.2 原状土的基本化学性质指标与矿物成分组成盐%有机质/ %矿物成分 / %石英伊利石蒙脱石白云母钠长石高.6 1.8 23.41 23.10 20.94 21.09 6.69 4验所用垃圾渗沥液取自于武汉市陈家冲垃圾填埋场，在垃圾场管通过采用吊桶的方式，从填埋场底部抽取垃圾渗沥液，以保证垃，获取更真实的试验素材。经检测，，垃圾渗沥液的理化性质如表可以明显看出垃圾渗沥液成分复杂，含有各种重金属离子，氨氯、COD 浓度分别高达 1457.1mg/L 与 4107mg/L。
【学位授予单位】：武汉轻工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：X703

【参考文献】