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《辽宁工业大学》 2018年
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城市垃圾填埋场不均匀沉降的FLAC 3D数值模拟

周爱鹏  
【摘要】:随着经济的飞速发展,日益增长的垃圾产量带来了严重的污染问题,因此能够找一条绿色、经济的处理办法是关键。目前,国内大部分城市仍然延用上世纪卫生填埋技术来处理垃圾,而对于建立规范、合格的城市垃圾填埋场现阶段还存在各种各样不足,如垃圾体扩容率的计算、内部可燃气体的收集、渗滤液的处理、封场期最终覆盖、不均匀沉降的大小对场地的再利用问题等等,而其中能够对填埋场不均匀沉降的准确计算是国内外学者们最关心、最待解决的问题。本文利用填埋场沉降的规范计算法和FLAC 3D的数值模拟对苏州填埋场(一期工程)的沉降进行计算,在与实际沉降数据对比分析的基础上,引入计算锦州南山垃圾填埋场封场后的沉降值和不均匀率,并给出填埋场沉降计算的主要影响因素。在计算填埋场沉降时,采用现场钻孔的物探试验得到填埋场各垃圾土层随龄期变化的土性参数,该参数能够反映有机质在不同生物降解阶段的土性特征,最终通过软件迭代模拟求得封场期20年内的不均匀沉降,得到了主要以下几点结论:(1)利用规范法计算苏州填埋场(一期工程)沉降时,主沉降随着埋深增加而增加,主沉降与计算高度的比值从最初的2.4%变化到20.7%左右,变化趋势趋于缓和,而次沉降分为填埋期间和封场后,填埋期间次沉降与计算高度的比值从最初的7.8%变化到17%左右。封场后的次沉降达到7.63m,为初始填埋高度7.79%,对于垃圾填埋体最终的总沉降为初始填埋高度的45.53%,且总的次沉降量要稍高于主沉降量。(2)利用FLAC 3D模拟苏州填埋场(一期工程)填埋期和封场期沉降时,填埋期沉降大小和作业期实际填埋高度94.91m的比值达到45.96%,封场后次沉降量6.17m相较于封场前实际填埋高度46.91m的比值为13.15%,沉降不均匀率四周大,中间不均匀率较低,最大沉降不均匀率达到11%左右,填埋场表现为穹隆状。(3)利用FLAC 3D模拟锦州南山垃圾填埋场封场期沉降时,次沉降量随着龄期逐渐增加,但速率会越来越缓和,封场20年后的最大次沉降值达到9.11m,为最大高程处的15.71%,而填埋场四周坡位置的不均匀沉降率较大,最大不均匀沉降角达到45~°,中间位置较小,接近为0~°。(4)填埋场填埋期的沉降量与每年的填埋高度、速率有关,封场后最终的次沉降与有机质含量、分层有关,不均匀沉降率与封场时填埋场压实状况有较大关系,建议最终封场前可用压土机压平、铺实。
【学位授予单位】:辽宁工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2018
【分类号】:TU433

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