城市垃圾填埋场安全稳定性分析

垃圾填埋场是一类特殊工程，其安全稳定性一直是研究的热点和难点。本文借鉴成熟的工程力学思想，将分析山谷型垃圾填埋体的安全稳定性转化为分析垃圾坝稳定性。利用已知的稳定填埋场边坡有关性状，反算出垃圾土可能最小综合内摩擦角，利用这个参数来计算填埋体在三种典型状态下对垃圾坝产生的最大作用力，从而来判断垃圾坝的稳定性。探索了一套分析山谷型填埋场填埋体稳定性的方法并提出了两个公式，对于该类型垃圾填埋场建设具有指导作用。     

孔隙水压力消散试验在尾矿坝安全施工中的应用

尾矿库设计的主要控制条件是坝体的稳定性。在尾矿坝施工中还需要考虑强度、渗水性等影响因素。以锡冶山尾矿坝工程为例,探讨了数值法在尾矿库坝体岩土孔隙水压力消散试验中的应用。对提高试验精度、减少试验开支、指导工程安全施工具有现实意义。     

面向系统服务可靠度的建筑垃圾资源化企业优化选址研究

针对目前大多数建筑垃圾资源化企业选址仅考虑成本最小和对环境影响最小,缺乏对企业后续经营发展的考虑,建立了以资源化企业服务可靠度最大为目标的优化选址模型。资源化企业服务可靠度包括反映建筑垃圾回收准时性的"建筑垃圾回收可靠度"和反映再生产品送达准时性的"再生产品服务可靠度"。通过资源化企业服务可靠度最大化,解决选址结果对建筑垃圾回收准时性和再生产品送达准时性的影响。然后,针对模型中的关键参数进行了数学求解。最后以一个工程算例论证了该模型的可行性。     

酸性环境下尾矿坝长期运行稳定性评估

尾矿坝属于百年工程,在使用过程中需要考虑到长期在酸性环境下坝体的损坏,以及若干年后坝体的稳定性是否能够满足工程要求。为避免尾矿坝的建设和使用中因在酸性条件下所产生的长期效应带来的坝体失稳事故的发生,从酸性污染物的迁移、酸性环境下岩土体物理力学性质的变化和坝体稳定性分析三个方面分析了某尾矿坝在酸性环境下稳定性的变化规律,并对酸性环境下该尾矿坝长期稳定性进行了评估。结果表明:酸性环境对岩土体强度有较大影响,100年后坝体长期稳定性系数将降低近30%。因此,在此类尾矿坝的长期稳定性研究中应充分考虑酸性环境的影响。     

基于蒙特卡罗法的白家包滑坡库水位消落可靠度分析

可靠度理论考虑了滑坡岩土体本身的复杂性、离散型、不确定性,相比传统确定单一的滑坡稳定系数算法,通过可靠度指标、失效概率、各参数敏感性等对滑坡稳定性进行综合评价,更加符合工程实际。基于蒙特卡罗随机抽样算法,通过3 000次模拟抽样对三峡库区白家包滑坡在库水位消落两种工况下的可靠度和参数敏感性进行了对比分析。滑坡可靠度分析表明:两种工况下滑坡整体都表现出随着库水位快速消落其稳定系数均值减小、失效概率增大,且库水位消落速率越大这种现象越明显;当以工况2运行时滑坡失效概率超过50%,滑坡整体有失稳的可能。滑坡参数敏感性分析表明:两种工况下该滑坡滑带土体的重度(γ)与滑坡稳定系数呈现微弱的正相关性,且随着库水位消落其相关性呈现增大的趋势;滑带土体的内摩擦角(φ)与滑坡稳定系数的正相关性远大于内聚力(c),且随着库水位快速消落这种正相关性呈现微小的削弱;对比两种工况,工况2参数敏感性"增幅"、"降幅"都大于工况1。     

武汉地区基坑一般黏性土的力学特性与其物理指标间的相关性研究

一般黏性土作为武汉地区基坑工程中常见土层,对其工程特性与其物理力学参数的相关性研究对提高深基坑支护技术和经济性具有重要的现实意义。为研究武汉地区基坑工程典型一般黏性土的物理力学特性,以武汉地区45个基坑工程为基础,采用数理统计及回归分析方法,分析了武汉地区一般黏性土的工程特性与其物理力学参数间的相关关系。结果表明:武汉地区基坑工程一般黏性土的静力触探指标PS值变化范围为0.8~1.6 MPa,标准贯入指标N值的变化范围为3~7,土体饱和度较高,可塑及压缩性中等偏高,这将对基坑及高层建筑沉降变形产生不利影响;此外,一般黏性土的含水率、孔隙比、液限系数与直剪试验条件下抗剪强度指标c、值间呈负相关关系,一般黏性土的压缩模量与直剪试验条件下抗剪强度指标c、值间呈正相关关系。该研究结果可为武汉地区基坑工程设计的参数取值提供依据。     

基于无损检测和概率的古代石拱桥结构可靠度评估

中国古代石拱桥由于其年代久远、结构复杂、露天保存以及可靠度评估过程中参数不易确定等特点,导致传统结构稳定性分析评估方法难以准确评估古代石拱桥结构实际响应和可靠度。提出一种基于无损检测和概率的古代石拱桥结构可靠度评估方法。该方法首先提出利用无损检测技术或工程地质类比法获取石拱桥结构物理力学参数并建立数值模型;然后基于无损检测数据或《工程地质手册》,利用敏感性分析方法确定对石拱桥整体结构响应影响较大的关键参数,即第一类关键参数,并根据参数先验分布提出不同的抽样方法,生成随机样本实现贝叶斯更新过程;最后通过ANSYS软件对桥梁结构的响应进行有限元分析,并利用可靠度分析方法计算出石拱桥结构可靠度指标,并根据相关标准对石拱桥结构安全与可靠度进行评估。以全国重点文物保护单位隋代赵州桥(大石桥)为研究对象建立简化模型,采用本文提出的可靠度评估方法计算得到目前赵州桥的可靠度为3.42,该桥梁安全等级为二级,该评估结果与实际情况基本相符,从而验证了本文方法的可靠性和可行性。该方法可规避传统物理力学检测过程中对石拱桥古建筑的损害,筛选出的关键参数合理,且数据更新处理充分考虑模型参数的不确定性,从而可更精确...     

多种工况下尾矿坝稳定性分析

尾矿坝的稳定性是评价一座尾矿库安全的重要指标,然而尾矿坝的坝高、坡比以及尾矿渣的不同状态是影响尾矿坝稳定性的重要影响因素。在分析尾矿坝稳定性影响因素的基础上,通过FLAC3D软件内嵌的强度折减法计算分析了同种条件下某尾矿坝的坝高、坡比对尾矿坝稳定性的影响,计算并对比了尾矿渣在自然和饱水状态下尾矿坝的安全系数。结果表明:在相同坝高下,坡比对稳定性影响较大,而在相同坡比下,坝高对稳定性影响相对较小;饱水状态下的尾矿渣更容易使尾矿坝体发生破坏。     

残积碎石土斜坡特性参数空间变异性野外调查方法研究

特性参数空间变异性是碎石土斜坡随机结构的参数化表征，其合理确定对碎石土斜坡稳定性评价具有重要意义，但现有确定方法工作量大、成本高。提出一种轻量化的碎石土斜坡特性参数空间变异性野外调查方法，并应用于黄冈某残积碎石土斜坡工程实例，得到了碎石土斜坡特性参数空间变异性的初步认识。结果表明：提出的碎石土斜坡特性参数空间变异性野外调查方法有效且方便可行，确定的碎石土斜坡特性参数统计数据特征符合经验认识；目前关于碎石土斜坡特性参数的空间相关性和互相关性的经验认识较少，通过调查确定的碎石土斜坡特性参数的空间相关距离和互相关系数为该方面研究积累了定量数据：该斜坡工程实例水平、垂直、顺坡向的相关距离分别为1.24～2.25 m、0.76～1.23 m、0.14～0.39 m。     

基于GeoStudio灌木修复下尾矿坝稳定性分析

为研究植物生长年限及坡比等因素对尾矿坝安全系数的影响,进行了根土复合剪切实验,设置坡比、植物修复年限、坝高等参数条件并建立尾矿坝模型,通过GeoStudio软件计算不同条件下尾矿坝的安全系数。结果表明:植物修复可提高尾矿坝安全系数,但在修复植物生长年限较短的情况下效果并不明显,修复时间≥10 a且坡比为1∶5时效果显著;在坡比与修复年限相同的条件下,安全系数随尾矿坝的增高呈降低趋势;在坝高、修复年限相同的条件下,安全系数随坡比的减小呈增大趋势,安全系数差值集中在0.2～0.8,安全系数计算结果间差异均显著(P0.05)。     

强冲击荷载作用下加无粘结预应力筋格栅坝动力响应分析

泥石流拦挡坝主要以增加自身刚度来提高其拦挡能力,但对于巨石块的碰撞,坝体刚度越大,其受冲击力也越大,相应的坝体结构破坏也越大。创新性地将无粘结预应力筋设置在普通格栅坝中,利用ABAQUS软件对普通格栅坝和加无粘结预应力筋格栅坝在相同冲击条件下(以10m/s的冲击速度)坝体被撞后动能的变化、加速度响应值、位移值和Von-mises应力进行了有限元数值模拟计算与对比分析。结果表明:加无粘结预应力筋格栅坝比普通格栅坝能吸收更多的冲击能量,冲击方向的加速度响应值更小,具有更好的抗冲击性能。     

陈垃圾沉降分析方法及工程应用

已填垃圾的沉降分析是正确评估填埋场服务年限和合理确定填埋厚度的重要依据,根据陈垃圾的形成机制、沉降模型、计算方法以及及有关参数,并结合工程实例对填埋过程中的垃圾沉降发展过程进行了研究,确定了陈垃圾土的沉降特性。     

基于ARIMA模型的北京市朝阳区建筑垃圾产量分析与预测

在建筑垃圾产量历史数据缺失的情况下,借助ARIMA模型预测朝阳区拆除面积和建筑竣工面积,从经验系数法和间接预测法入手,对朝阳区的拆除垃圾、新建垃圾和装修垃圾的产量进行了预测。研究结果,表明未来8年朝阳区新建剩余垃圾和装修垃圾的产生量呈缓慢上升的趋势,工程槽土和拆除垃圾的产生量呈现周期性的波动;工程槽土对建筑垃圾总量的贡献最大,其次是拆除垃圾,新建垃圾的贡献最小。综合考虑不同类建筑垃圾的产生量和特点,朝阳区政府应加大拆除垃圾和装修垃圾无害化和资源化的管理力度。     

城市垃圾填埋场生态恢复工程表面覆盖材料的研究

以青岛市湖岛垃圾填埋场作为试验点,对城市垃圾填埋场生态恢复工程的表面覆盖处理技术中的材料选择进行了研究。对城市垃圾场生态恢复工程表面处理中覆盖材料的选择指标主要取决于其投入费用和生态恢复的产出效益,同时因恢复工程的设计方案和填埋地点而异。对以降低投入为优选因子或以获得植物产出效益为主要目的的设计方案,分别推荐已分解的垃圾土和砂土为覆盖材料。      

小降雨入渗的非饱和土边坡稳定性计算方法研究

降雨易导致非饱和土边坡稳定性降低甚至失稳破坏,研究降雨作用下非饱和土边坡稳定性具有一定意义。在考虑降雨强度较小且持续时间较长的情况下,将Richards非饱和土渗流方程应用到斜坡降雨入渗分析中,通过坐标变换、吸力水头分布假设,并结合土-水特征曲线,推导出降雨入渗条件下斜坡基质吸力分布解析解;在此基础上,将斜坡降雨解析函数引入到传统Sarma法中,进而对滑坡土条进行受力分析,得出当地下水位高于潜在滑面、地下水位与潜在滑面重合和地下水位在潜在滑面之下时,斜坡稳定性系数的求解公式;最后利用推导出的公式对实际问题进行求解与验证。结果表明:当降雨强度为0时,基质吸力最大,斜坡稳定性最大;随着降雨强度的增大,斜坡稳定性逐渐降低;当降雨强度等于饱和渗透系数时,斜坡稳定性最小,且稳定性比不考虑降雨时减小了12.8%;工程实例应用显示该方法对于计算持续小降雨状况下的斜坡稳定性是可行的。     

加固后泥石流拦挡坝结合面在滚石撞击下的动力分析

以泥石流重力式拦挡坝为原型,对加固后泥石流拦挡坝结合面在滚石撞击作用下的接触力、位移、损伤以及新旧坝体的能量进行对比研究,并利用ABAQUS有限元软件,模拟了在滚石不同撞击速度和撞击角度下加固后泥石流拦挡坝结合面的动力响应。结果表明:当滚石的撞击角度一定时,滚石的撞击速度越大,坝体结合面产生的位移越大,坝体结合面产生的接触力随着滚石撞击速度的增加而增加;当滚石的撞击速度一定时,滚石的撞击角度越小,坝体结合面上产生的位移越大,坝体结合面上产生的接触力随着滚石撞击角度增大而减小;在相同的滚石撞击角度下,滚石的撞击速度越大,坝体结合面混凝土损伤的速度越快;滚石的撞击能量一部分靠旧浆砌石坝体耗散,一部分靠新坝体来吸收,且这种作用在滚石高速撞击下尤为明显,滚石撞击速度越大,新坝产生的动能越大,且达到最大能量所需的时间越短,说明泥石流拦挡坝加固方案是有效的。     

垃圾渗滤液对压实黏土工程特性的影响规律及微观机理

为研究垃圾填埋场渗滤液对压实黏土的影响,开展了垃圾渗滤液侵蚀作用下黏土的含水率、比重、剪切和渗透试验,研究渗滤液浓度及侵蚀时间对黏土工程性质的影响规律,分析渗滤液污染黏土的工程特性。通过SEM试验研究渗滤液对底部压实黏土衬垫的侵蚀机理。研究结果表明:渗滤液侵蚀对黏土的各项工程性质有较大的影响,随着渗滤液浓度及浸泡时间的增加,浸泡后的黏土渗透性、比重和剪切强度均减小,而含水率增大。渗滤液对黏土的侵蚀主要来自其化学成分的吸附、粘结及水化学作用。压实黏土强度的变化会给填埋场的稳定性带来安全隐患。该成果可为垃圾填埋场的安全设计提供理论和数据支持。     

垃圾填埋气体收集及其工程设计

介绍垃圾填埋场垃圾填埋气体收集现场静态试验和动态试验的方法。通过对垃圾填埋场现场打井抽气试验,研究垃圾填埋气的收集及工程利用的技术参数,并对现场试验数据进行分析和整理,提出工程设计参数。     

基于GM(1,1)模型的尾矿坝坝体垂直位移预测

尾矿坝坝体的不均匀沉降可严重影响尾矿坝的稳定性,因此有效地预测坝体各监测点的垂直位移能够及时发现潜在的安全隐患,对尾矿库的安全管理与维护意义重大。尾矿坝作为一个多元的动态系统,其坝体位移存在很多的不确定性,是典型的灰色系统。本文以监测到的某尾矿坝垂直位移数据为原始数据序列,建立了GM(1,1)模型,对坝体各监测点的垂直位移进行了短期预测,预测结果显示其预测值与实际监测值基本吻合,表明GM(1,1)模型在尾矿坝垂直位移预测中具有较好的可靠性和适用性。     

巴东三中滑坡碎石土抗剪强度特征研究

碎石土是介于土体和岩体之间的一种特殊地质体,引起了国内外众多研究者的重视。结合细粒土室内直剪试验,并在大剪试验下研究了不同粗粒含量(20%、50%、80%)、不同含水率(15%、18%、20%)的碎石土抗剪强度参数的特性。试验结果表明:碎石土抗剪强度参数与碎石土中含水率和粗粒含量有关。含水率对细粒土和碎石土内聚力的影响规律是不同的,碎石土内摩擦角随含水率的增加发生了不同程度的降低;随土体密度的增大,碎石土内聚力升高,随粗粒含量的增加,碎石土内聚力会降低;碎石土内摩擦角随粗粒含量增加先降低后逐渐升高;碎石土τ-σ关系曲线中,随粗粒含量的增加,碎石土剪切强度升高;利用线性逼近的方式近似得到碎石土抗剪强度实用计算公式,通过对比计算值和试验值可知,实用公式计算值在一定程度上能够反映该土样的抗剪强度特征。