局部沉陷诱发腾发型覆盖层破坏的理论与试验研究

发布时间：2023-04-28 22:51

　　垃圾填埋体的局部沉陷容易引起覆盖层开裂,裂隙的出现为外部水分进入填埋场内提供优先路径,降低覆盖系统的防渗性能,从而使渗滤液的产量增大,显著增加垃圾堆体失稳或渗沥液渗漏等灾害的风险。 腾发覆盖系统是一种新型的封场覆盖系统,其利用水分存储-释放原理来实现防渗效果。腾发覆盖系统结构形式简单、工程造价低,已经成为现今覆盖层研究与应用热点。细粒土层为腾发覆盖系统的核心层,一旦细粒土层由于某种因素(如裂缝)导致其储水能力减弱或失效,腾发覆盖层的防渗性能将会受到影响。因此研究腾发覆盖系统中非饱和细粒土层在局部沉陷作用下破坏机理具有重要工程意义。 本研究在Terzaghi平面土拱效应的分析模型的基础上,假定剪切面为竖直方向,引入非饱和土抗剪强度准则,基于Trapdoor上方土体单元主应力轴旋转理论,对考虑基质吸力的松动土压力表达式进行了理论推导。理论计算结果采用FLAC有限差分程序进行了验证。采用钱塘江粉土作为腾发覆盖层中的细粒土层材料,自行研制了一套不均匀降模拟系统,利用ZJU-400土工离心机进行了局部沉陷作用下粉土层破坏的离心模型试验,上述研究工作得到以下结论： (1)理论松动土压力计算结果与数...

【文章页数】：101 页

【学位级别】：硕士

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致谢
摘要
Abstract
目录
第1章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 封顶覆盖系统
        1.2.1 封顶覆盖系统发展历史
        1.2.2 腾发覆盖层
    1.3 局部沉陷诱发覆盖层破坏研究现状
        1.3.1 填埋场局部沉陷
        1.3.2 局部沉陷导致覆盖层破坏研究现状
        1.3.3 土拱效应研究现状
    1.4 本文主要工作及研究内容
第2章 考虑基质吸力影响的松动土压力计算模型
    2.1 引言
    2.2 考虑基质吸力的松动土压力表达式
        2.2.1 非饱和土抗剪强度
        2.2.2 考虑基质吸力的松动土压力
        2.2.3 侧向土压力系数
    2.3 FLAC有限差分法验证及松动土压力敏感性分析
        2.3.1 土体饱和度对松动土压力的影响
        2.3.2 上覆土体高度H的影响
        2.3.3 Trapdoor宽度D的影响
        2.3.4 地下水位变化的影响
        2.3.5 降雨对松动土压力影响分析
    2.4 降雨与局部沉陷共同作用下单一土质覆盖层破坏分析
    2.5 本章小结
第3章 局部沉陷诱发粉土层破坏的离心模型试验方案
    3.1 引言
    3.2 离心模型试验原理
    3.3 ZJU-400离心机
    3.4 试验装置
        3.4.1 局部沉陷模拟系统
        3.4.2 试验监测系统
    3.5 试验土体参数
    3.6 试验方案及试验过程
        3.6.1 试验安排
        3.6.2 试验过程
    3.7 本章小结
第4章 离心模型试验结果及分析
    4.1 引言
    4.2 试验前后含水率变化
    4.3 活动门位移时程曲线
    4.4 土表沉降曲线
    4.5 活动门表面压力时程曲线
    4.6 活动门表面压力-位移关系曲线
    4.7 土层开裂过程
    4.8 PIV分析结果
    4.9 土层破坏机理分析
    4.10 理论与试验结果对比
    4.11 本章小结
第5章 结论与展望
    5.1 本文主要结论
    5.2 进一步研究的建议及展望
参考文献
附录
作者简历及科研成果



本文编号：3804645