论文部分内容阅读
随着经济的快速发展,人民生活水平日益提高,城市固体废弃物的产量急剧增加。填埋技术经过近几十年的发展,已经成为城市固体废物处置的一种主要方式。在垃圾填埋的过程中会产生大量的渗滤液,一旦发生泄漏,将会给周围环境带来严重的影响。防渗垫层是防止填埋场渗滤液污染周围环境的重要手段。
目前大多数填埋场通常都采用在压实粘土上铺设土工膜,在土工织物膨润土垫上铺设土工膜,或是在压实粘土上铺设土工膨润土垫,再在其上铺设土工膜。此外,规范还规定,在复合防渗系统中必须铺设一定厚度的压实粘土作为防渗垫层的保护层。但是对于处于西北干旱半干旱地区的填埋场来说,采用粘土作为防渗材料存在失水易干裂、抗剪强度低以及料源匮乏等问题,而砾石土在自然界分布广泛,且有良好的工程特性,因此,以宽级配砾石土作为防渗衬垫保护层,不仅能降低填埋场的建造成本,而且还可以充分发挥砾石土良好的土工特性,具有重要的工程意义。
本文通过室内击实与渗透试验,研究砾石土料渗透规律,获取符合规范要求的作为填埋场防渗垫层保护层的砾石土料的级配、密度、含水率等土性参数;将人工制备的满足要求的土样进行了室内冻融试验;在试验研究和理论分析的基础上,探讨了宽级配砾石土作为垃圾填埋场防渗衬垫保护层的可行性,以期为西北地区垃圾填埋场防渗材料的本土化设计和建设提供理论依据。试验结果表明:
(1)击实后的土样最大干密度在1.86g/cm3-1.91g/cm3之间,最优含水率在12%-14%之间。一般看来,大于2mm颗粒的比例含量越多,击实试验结果的最大干密度越大。
(2)在压实度为0.98条件下,5组试样的渗透系数在1.89×104cm/s-1.17×106cm/s,土样的渗透系数随着小于0.074mm颗粒含量的增加而减小,当其含量大于20%时,土样的渗透系数小于1.0×10-5cm/s。级配1和级配5两组土样的渗透系数均小于1.0×10-5cm/s,满足作为填埋场防渗衬垫保护层的水力条件,但不能作为填埋场的防渗层。
(3)随着冻融次数的逐渐增加,土样的冻胀率也逐渐变大。渗透系数随着冻融次数的增加而不断增大,在12次冻融循环后渗透系数约增大2个数量级。冻融作用初期对于土样的影响最为剧烈,随着冻融循环次数及时间的增加,逐渐趋于相对稳定的状态。