垃圾土地基处理方法的总结与研究.pdf

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1、基础与结构工程器Foundation&StructureEngineering垃圾土地基处理方法的总结与研究费远航1，袁玉1，吉飞1，郭万里2(1．河海大学大禹学院，江苏南京210098；2．河海大学岩土力学与堤坝工程教育部重点实验室，江苏南京210098)摘要：总结了垃圾土必要的物理性质和工程性质，并重点分析了常用的二灰桩挤密法和注浆法对处理垃圾土地基的可行性。结果表明：垃圾土为低渗透性土，组成成分复杂且地区差异大，孔隙比和含水率较高，二灰桩挤密法所需要的桩与土的置换比过大，对施工工艺要求高、成本大，渗透注浆法由于垃圾土的天

2、然渗透系数偏小，计算所得的浆液扩散半径过小，因此都不适用于垃圾土地基的处理；压密注浆法简单灵活、工期较短、费用合理，是一种较好的垃圾土地基处理方法，但对于准确选择适当的浆液还有待于进一步的研究。关键词：地基处理；垃圾土；二灰桩；渗透注浆；压密注浆中图分类号：TU472．99文献标志码：B文章编号：1009—7767(2013)02—0121—04SummaryandResearchofTreatmentMethodsforMunicipalSolidWasteFoundationFeiYuanhang，YuanYu，JiFei

3、，GuoWanli垃圾土是由城市废弃物和生活垃圾以及黏土组成的杂填土【l_21．目前对垃圾土的研究大都集中在工程性质以及垃圾填埋场的稳定、防渗等方面岬I，对垃圾土地基处理方法的研究还有待进一步展开。一般情况下．垃圾土中有机质的含量很高．并伴随其敞露时间或填埋时间的长短而发生不同程度的物理、化学和生物降解反应，而且由于各地的经济发展水平、风俗习惯、气候条件和地质条件等方面的差异【2-31，与一般土相比，垃圾土的成分呈现出离散性高、孔隙比大等特点。因此，笔者总结了垃圾土的必要物理和工程性质。并重点分析了二灰桩挤密法和注浆法对处理垃

4、圾土地基的可行性。1垃圾土的性质1．1垃圾土的物理性质1．1．1城市固体废弃物(MSW)的组成MSW的成分具有较大的地区差异性，主要包含建筑垃圾和生活垃圾两部分。其中：建筑垃圾主要由砖石、混凝土及黏土等组成，成分较稳定：生活垃圾主要由有机质、无机质、塑料和杂物等组成。表1是北京、上海、武汉、南京、广州5个地区的MSW成分组成。表1部分城市的MSW成分『，1％可见，垃圾土成分不仅复杂，且地区差异性大，在处理垃圾土时没有确定的参考参数，因此只能以某处的垃圾土作为特例进行研究。表2给出了南京某垃圾填埋场垃圾土的粒径分布情况。z013

5、年$2期(3一)第31-t-．事荭故术121器基础与结构工程Foundation＆StructureEngineering表2某地垃圾土粒径分布1．1．2垃圾土的含水量垃圾土天然含水量的变化幅度很大，与组成成分、气候条件、埋置时间等因素有关，一般为50％～100％。同一填埋场的垃圾土，含水量随埋深的增大而减小【31。其原因是：浅层的垃圾土受气候条件与区域降雨的影响较大，因而含水量一般较大且不稳定；埋深越大，说明埋置时间较长，垃圾中的有机质降解产生的渗滤液由渗滤层排出，从而使含水量降低。1．1．3垃圾土的天然孔隙比与普通土相比，

6、垃圾土形成时间较短．一般都属于欠固结土，其孔隙比较大(我国垃圾土的孔隙比变化范围较大，一般为2～4，孔隙率为65％～80％㈣)。孔隙比随垃圾土埋深的增大而减小。其原因为：上部垃圾土都是新近填埋，由新扰动过的黏土与固体垃圾组成的垃圾土结构较为疏松，且无机物的压缩和有机物的生化降解反应进行得不彻底，因而上部垃圾土的组成颗粒及孔隙比都比较大：随着埋深及埋置时间的增加，上部垃圾土自重压力大、作用时间长．因此无机物固体垃圾和黏土颗粒的压缩程度较大．且有机物的生化降解进行得较彻底，因此下部的垃圾土结构致密．孔隙比较小。1．2垃圾土的工程性

7、质1．2．1压缩性影响垃圾土工程性质的因素除了压实程度、上覆应力、填埋深度、埋置时间以及含水量之外，还包括各组成部分的物理、化学和生物反应的发展程度，因而外界的温度、pH值等也是重要的影响因素[4]。宏观上讲，垃圾土的压缩变形可以分成两个部分：一部分与一般土相同，即在自重压力和上部荷载作用下，水和气体被逐渐排除，颗粒骨架之间相互挤紧，封闭气体的体积也将被压缩；另一部分。是由于垃圾土中有机物所进行的物理及生化反应不断产生水和气体，且与土中原有的液体和气体混合并持续补给到物理及生化反应中直至结束。在这个过程中，有机物的变形不仅与压

8、缩有关，物理及生化反应也使得有机物体积减小．结构变致密。1．2．2渗透性垃圾土主要由城市废弃物组成．因此形成时间较短，且组成成分复杂，颗粒大小差异大，因此与黏土相122瘩荭投求2013No．2(Mar．)V01．31比，渗透性较大。表3给出了国内外一些学者研究的垃圾土渗透系数