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《浙江大学》 2012年
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处置库污泥工程特性测试及其对垃圾堆体稳定性影响评估

罗小勇  
【摘要】:垃圾填埋场内污泥简易填埋所形成的污泥库已经严重影响了填埋场正常运行,不仅减少了填埋库区的库容,还增加了填埋场的稳定安全隐患。随着垃圾产量的增加,造成填埋场库容日趋紧张,需对填埋场中的污泥库进行加固处置,以便在其上方填埋垃圾,恢复库容。污泥库的加固处置和填埋库容的恢复是我国目前许多垃圾填埋场亟需解决的难题。目前关于污泥库中降解污泥工程特性及加固处置的研究尚属空白。本文针对成都固体废弃物填埋场污泥库的加固处置和二期库容恢复这一工程问题,对处置库污泥的工程特性进行测试研究,评估其对垃圾堆体稳定性的影响,最后提出污泥库污泥的加固处置方法。 本文的主要工程及研究成果如下: (1)对污泥库中的污泥进行钻孔取样、静力触探、十字板剪切试验等岩土工程勘察与测试,结果表明:污泥库中降解污泥可分为硬塑层、流态层及软塑层;与常规淤泥相比,污泥的强度更低,其侧摩阻力、锥尖阻力和不排水抗剪峰值强度仅为10-1~101kPa量级,且强度随深度的增加而增加; (2)对不同深度污泥试样进行室内土工试验,结果表明:污泥为一种高有机质含量、高含水率、高液塑性、高压缩性、低密度、低比重、低渗透性、低固结系数、低抗剪强度的有机质土;含水率、有机质含量、渗透系数随着填埋深度的增加而减小,密度、比重随着填埋深度的增加而增加;污泥的压缩固结为典型的非线性固结特性;抗剪强度随竖向压力的增加亦为非线性; (3)污泥真空预压模型试验结果表明:真空度在污泥中传递困难,真空度沿塑料排水板衰减,径向方向传递距离有限;常规真空预压加固处理污泥固结沉降缓慢,改进后的增压式真空预压的固结沉降及强度增长效果明显好于传统真空预压,并将抗剪强度实测值与计算值进行对比分析,得到污泥库强度增长计算的合理抗剪强度指标; (4)根据Hansbo计算方法和非线性固结度计算方法的计算结果与模型试验测试结果的对比分析,提出利用非线性固结计算方法分析污泥库固结沉降和强度增长,得到污泥库在不同真空压力下、排水板间距、预压时间等工况下的固结沉降值和强度值; (5)利用GEO-Slope软件分析污泥库对垃圾堆体稳定性的影响,结果表明:在未加固处理的污泥坑上堆填垃圾会引发堆体管涌滑移失稳,本工程污泥库由于库底防渗衬垫系统薄弱界面的存在,即使污泥库加固处理强度足够,上覆堆体仍然会沿污泥库底滑移失稳,需对污泥库上覆堆体进行降水和坡形优化,并得出坡形优化后污泥加固处理的强度要求; (6)根据污泥真空预压模型试验后所测得的抗剪强度,污泥库污泥固结沉降后的强度增长计算值以及污泥库上覆堆体稳定性所需加固处理的强度,建议采用真空预压联合堆载预压对污泥库进行加固处置。
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:X705

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【参考文献】
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