城市生活垃圾堆场下受污染软弱土宏微观工程特性研究

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1、分类号TU4单位代码10618密级公开学号2150970005专业硕士学位论文城市生活垃圾堆场下受污染软弱土宏微观工程特性研究研究生姓名：陈勇导师姓名及职称：王文军副教授申请专业学位类别工程硕士学位授予单位重庆交通大学论文提交日期2018年6月11日专业领域名称建筑与土木工程论文答辩日期2018年6月2日2018年6月11日StudyonmacroandmicroengineeringcharacteristicsofcontaminatedsoftsoilundermunicipalsolidwastedumpADissertationSubmittedfortheDegree

2、ofMasterCandidate：ChenYongSupervisor：A/Prof.WangWenjunChongqingJiaotongUniversity,Chongqing,China摘要受到早期技术和条件的限制，我国有部分城市的生活垃圾未经卫生填埋、随意堆放，因此产生了一些永久性或者临时性垃圾堆放场地。密集堆放的垃圾生成淋滤液并下渗造成地基土被污染。近年来随着城市化进程的加快，建设用地日益紧张，大量污染土场地再利用不断出现，与之相关的岩土工程问题也引起了学者们的关注，其中，受污染前后土的宏微观特性变化规律以及污染机理是基础性课题。目前国内外针对污染土物理力学特性的试验

3、研究主要关注土体受污染后物理力学的变化，而较少结合宏微观双尺度的方式对软弱土受污染前后的土性变化规律及机理进行理论研究。本文以宁波地区典型软弱土为研究对象，通过分析城市生活垃圾淋滤液的成分，选择NaOH、H2SO4、FeCl3、Zn(NO3)2共四种常见的污染物，采用在不同浓度污染液中浸泡至一定时间的方法制备污染土，然后通过一系列污染土物理力学性质试验和微结构测试，分析了污染土性质的变化规律以及污染机理。研究将为今后城市生活垃圾堆场下受污染软弱土场地勘察以及再利用的奠定工作基础。具体的研究内容以及获得的结论如下：（1）通过X射线荧光（XRF）以及扫描电镜（SEM）测试，对比分析了

4、污染土与原状土的物质成分以及微结构特征。分析表明，污染土主要发生复合类腐蚀，其孔隙比、等效直径随污染液浓度升高而增加，丰度则反之；土体破坏后原有的结构变得越来越不规则，其中酸污染土的物质成分以及微结构变化均为最大。（2）通过污染土的物理性质试验，对比分析了污染土与原状土的物理性质指标。研究表明，污染土的含水率、土粒相对密度、液塑限以及塑性指数等指标均会随着污染液浓度的改变而改变。（3）通过变水头试验，对比分析了污染土与原状土的渗透系数。结果表明，土体遭受腐蚀后渗透系数均增大，锌、碱污染土的渗透系数比原状土分别增大3.0-3.5倍和4.0倍。（4）通过直剪以及压缩试验，对比分析了污

5、染土与原状土的抗剪强度以及压缩特性。分析表明，碱污染土有强化的趋势；锌、铁污染土变化趋势不明显；酸污染土有弱化的趋势。（5）针对以上试验结果，开展了污染土腐蚀机理分析。研究表明，引起土体物理力学性质变化的主要原因是土体与污染液发生复合反应，从而导致土体的物质成分、微结构、结合水膜等均发生变化，进而影响了土体的性质。I（6）基于上述研究，建立了污染土抗剪强度-液性指数、压缩指数-塑性指数、抗剪强度-污染液浓度以及土体孔隙比-污染液浓度-固结压力之间的关系函数，从而可以预测在实际工程中土体受污染后的力学性质的变化情况。关键词：城市生活垃圾;污染土;重金属;污染机理;微结构IIABST

6、RACTLimitedbytheearlytechnologyandconditions,householdgarbageofsomecitiesinChinaisstackedrandomlyratherthantreatedbysanitartylandfill,resultinginsomepermanentortemporarydumpingsites.Densepilesofwasteproduceleachateanditseepsintothesoil,consequentlypollutesthefoundationsoil.Inrecentyears,witht

7、heaccelerationofurbanization,constructionlandwasincreasinglytense,alargenumberofresearchesofreusingcontaminatedsoilhavebeenputontheagenda,andrelatedgeotechnicalengineeringissueshavealsoattractedtheattentionofscholars.Amongthem,themacro-micros