污染地域环境水文地质勘查技术应用浅探

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1、关键词：粉质黏土；物理性质；污染地基土中图分类号：U416.1文献标识码：A随着山西经济的飞速发展，环境污染已经超过其自净能力，对人类的生存和发展造成不利影响。2006年，太原市开展了以控制结构性污染、削减污染物排放总量等为重点的环境治理工作，实施战略转型，设定了“绿色高压线”。由此可见，加强生态环境建设已成为我们当前最紧迫的任务。1986年美籍华人方晓阳教授主持召开的第一届环境岩土工程国际学术研讨会上，提出了环境岩土工程学及相关理论—粒子能量场理论［1］。以岩土工程技术为基础的环境岩土工程方面的研究与开发应用不断在国内外

2、受到重视，专家龚晓南提出环境岩土工程是应用岩土工程的观点、技术和方法为治理和保护环境而服务的［2］。目前，地基土污染后的工程性质的变化已成为环境岩土工程研究的重点问题之一。国内外发表的关于污染土的研究都是针对具体工程，对已污染的原状土样做基本的力学性质试验检测，也有少数与未被污染的土进行了对比试验，但针对现实生活中不同污染度地基土的物理性质的探讨与研究比较少［3］。本文将围绕不同浓度的污染源对土体物理性质的影响和变化规律，为更准确地评价污染土和对其采取治理措施、修复环境等提供有效的技术参数，将具有经济和社会实际意义。Na2

3、SO4等物质，色度严重，测定pH值约为8；生活污水水质浑浊呈蓝褐色，比较稳定，具有恶臭，测定液体pH值约为6.6。将采集的两种污染源分别配置成质量分数为40％、60％、80％、100％的液体来制备污染土样。1.3污染土的配置根据交通部公路行业现行《公路土工试验规程》JTGE40—2007中的土样采集和试样制备，将采集的扰动土样碾散后，采用四分法取过2mm筛的试样6kg，以备使用；做土的相对密度试验和界限含水率试验［4］，测定污染土的相对密度、液限、塑限和塑性指数等物理性质指标。采用室内模拟试验分析土质在不同污染程度下物理性

4、质的变化规律。计算测定相对密度试验需配置风干土样每15g的用液量；测定界限含水率试验配置每200g锥入深度分别在5mm、10mm、（20±0.2）mm所需要的用液量。根据计算的用液量配置污染土样，浸润8天和15天完成土的相对密度试验与界限含水率试验。具体计算公式如下：m=m×0.01（w-w）wh1+0.01wh式中：mw为土样所需要的加水量，g；m为风干含水量时的土样质量，g；wh为风干含水量，％；w为土样所需要的含水量，％。1土样选取和试验方案1.1土样的选取本研究采用太原某场地地下4m～5m的土样。由工程地质报告得知

5、，该地层为第四系全新统人工堆积物及第四系更新统河流冲、洪积地层构成，由粉质黏土、粉砂、细砂、黏土组成，厚度变化较大，多为互夹层。该土样在自然状态下为软塑状态，黄褐色，结构松散，孔隙成垂直或倾斜管状，上下贯通，内壁有白色的胶结物。对原状土样通过颗粒分析试验和界限含水率试验，最后确定土样为粉质黏土。1.2污染液的采集和配置污染源的采集选取了太原市某高等学府的生活污水和某地造纸厂污水两种。造纸厂污染液中含有大量的化学耗氧物（COD）、悬浮物（SS）及纤维、甲醇、Na2CO3、SiO2、淀粉、NaOH、2土的相对密度试验相对密度试

6、验是土的物理性质基本指标之一，是计算孔隙比和评价土类的主要指标。本试验采用T0112—1993相对密度瓶法，测定土在105℃～110℃下烘至恒量时的质量与同体积4℃蒸馏水质量的比值。本试验方法适用于粒径小于5mm的土。一般情况采用蒸馏水测定土颗粒排开水的体积；若对含有某一定量的可溶盐、非亲水性胶体或有机质的土，必须用中性液体（如煤油）测定，并用真空抽气法排除土中气体。用蒸馏水测定按下式计算相对密度，公式如下：msGs=m+m-m×Gwt1s2式中：G为土的相对密度；m为干土质量，g；m为瓶、水总质ss1量，g；m2为瓶、水

7、、土的总质量，g；Gwt为t℃时蒸馏水的相对密度（水的相对密度可查物理手册），准确至0.001。2.702.682.662.652.622.602.582.56造纸厂污水3界限含水率试验液限、塑限是黏性土的重要物理特性指标，通常国际上将其称为阿太堡界限（AtterbergLimit）［5］。本试验采用T0118—2007液限和塑限联合测定法测定黏性土的液限ωL和塑限ωp，并由此计算塑性指数Ip，进行黏性土的定名及判别黏性土的软硬程度。采用LP－100型液限塑限联合测定仪测得土在不同含水率时，圆锥尖两次锥入深度h1、h2，允

8、许平行误差为0.5mm。通过Excel程序绘制锥入深度h和含水率ω关系直线图，在图上查得圆锥下沉深度为20mm所对应得含水量即为液限ωL，通过液限ωL与塑限时入土深度hp的关系曲线，查得hp，再由h—ω关系图求出入土深度为hp时所对应的含水量，即为该土样的塑限ωp。生活污水0204060质量分数/%80