›› 2015, Vol. 36 ›› Issue (7): 1973-1980.doi: 10.16285/j.rsm.2015.07.019

• 基础理论与实验研究 • 上一篇    下一篇

封顶覆盖黄土气体渗透特性测试及填埋气一维运移分析

杨益彪1, 2，詹良通1，王顺玉1，陈云敏1，赵云飞3   

  1. 1. 浙江大学 软弱土与环境土工教育部重点实验室，浙江 杭州 310058；2. 贵州省交通规划勘测设计研究院股份有限公司，贵州 贵阳 550081；3. 成都市固体废弃物卫生处置场，四川 成都 610042
  • 收稿日期:2014-04-23 出版日期:2015-07-11 发布日期:2018-06-13
  • 通讯作者: 詹良通，男，1972年生，博士，教授，博士生导师，主要从事非饱和土中液、气和污染物运移及其诱发灾变控制研究。E-mail: zhanlt@zju.edu.cn E-mail:yangyb0926@163.com
  • 作者简介:杨益彪，男，1988年生，硕士研究生，主要从事非饱和土与环境土工研究。
  • 基金资助:
    国家重点基础研究发展计划(973计划) (No. 2012CB719805)

Measurement of gas permeability of cover loess and one-dimensional analysis of landfill gas emission

YANG Yi-biao1, 2，ZHAN Liang-tong1，WANG Shun-yu1，CHEN Yun-min1，ZHAO Yun-fei3   

  1. 1. Key Laboratory of Soft Soils and Geoenvironmental Engineering of Ministry of Education, Zhejiang University, Hangzhou, Zhejiang 310058, China; 2. Guizhou Transportation Planning Survey & Design Academe Co., Ltd., Guiyang, Guizhou 550081, China; 3. Chengdu Solid Waste Disposal Site, Chengdu, Sichuan 610042, China
  • Received:2014-04-23 Online:2015-07-11 Published:2018-06-13

PDF (Chinese)

1538

摘要： 黄土在我国西北地区广泛分布，是当地垃圾填埋场封顶覆盖层的主要材料，该材料的气体渗透特性直接影响了覆盖层对填埋气释放的控制效果。利用渗析技术和自制的气体渗透系数测量装置，模拟和测试了干湿气象条件下覆盖黄土服役含水率变化及其对气体渗透系数的影响，并建立填埋气在垃圾体和覆盖层中的一维稳态运移模型，分析了覆盖层气体渗透系数和抽气速率对填埋气释放控制效果的影响。研究结果表明：渗析技术能有效模拟覆盖黄土服役含水率的变化，压实黄土试样的气体渗透系数介于10-17～10-12 m2量级，随服役含水率的增加而降低，且对于压实度比较高的黄土降低得更加明显；覆盖层底部的填埋气压随气体渗透系数的减小而增大，通过覆盖层下部的气体扩散层负压抽气等措施，可有效减小覆盖层底部气压和填埋气的释放量。

关键词: 黄土, 气体渗透性, 垃圾填埋场, 封顶覆盖层, 填埋气释放

Abstract: In Northwest China, loess is widely distributed and is the main material for landfill final cover. The gas permeability of loess will effect the landfill gas emission directly. In order to study the effect of the water content on the gas permeability characteristics of the loess cover in service, a device is developed to measure the gas permeability of unsaturated compacted loess specimens. The water content of the specimens after compaction is controlled using the osmotic technique. In addition, a one-dimensional steady-state model of gas migration in waste layers and final cover is established on the basis of the flow theory in porous media. The effects of gas permeability of the loess cover and gas extraction rate in the diffusion layer on landfill gas emission are investigated. The experiments demonstrate that the osmotic technique can effectively simulate the changing service water content of the loess cover. The measured gas permeability of loess specimens ranges from 10-17 m2 to 10-12 m2, and decreases with the increase of service water content; and the decrease is more significant for the high density specimens. The gas pressure at the bottom of the loess cover increases with the decrease of the gas permeability. Extracting landfill gas from the gas diffusion layer of the cover is able to reduce the gas pressure and the landfill gas emission rate.

Key words: loess, gas permeability, landfill, final cover, landfill gas emission

中图分类号: 

  • TU 993
[1] 方瑾瑾, 冯以鑫, 王立平, 余永强, . 真三轴条件下非饱和黄土的有效应力屈服特性[J]. 岩土力学, 2020, 41(2): 492-500.
[2] 夏 坤, 董林, 蒲小武, 李璐, . 黄土塬地震动响应特征分析[J]. 岩土力学, 2020, 41(1): 295-304.
[3] 何鹏飞, 马巍, 穆彦虎, 黄永庭, 董建华, . 黄土−砂浆块界面剪切特性试验及本构模型研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(S1): 82-90.
[4] 刘华, 张硕成, 牛富俊, 邵珠山, 牛泽林, 鲁洁, . 酸碱污染Q3黄土的一维压缩特征试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(S1): 210-216.
[5] 朱彦鹏, 杜晓启, 杨校辉, 栗慧王君, . 挤密桩处理大厚度自重湿陷性黄土地区综合 管廊地基及其工后浸水试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(8): 2914-2924.
[6] 冯君, 王洋, 吴红刚, 赖冰, 谢先当, . 玄武岩纤维复合材料土层锚杆抗拔性能 现场试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(7): 2563-2573.
[7] 邵生俊, 陈 菲, 邓国华, . 基于平面应变统一强度公式的结构性黄土填料 挡墙地震被动土压力研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(4): 1255-1262.
[8] 王铁行, 金 鑫, 罗 扬, 张松林. 考虑卸荷作用的黄土湿陷性评价方法研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(4): 1281-1290.
[9] 王娟娟, 郝延周, 王铁行. 非饱和压实黄土结构特性试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(4): 1351-1357.
[10] 谌文武, 刘 伟, 王 娟, 孙冠平, 吴玮江, . 黄土饱和度与B值关系试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(3): 834-842.
[11] 张玉伟, 翁效林, 宋战平, 谢永利, . 考虑黄土结构性和各向异性的修正剑桥模型[J]. 岩土力学, 2019, 40(3): 1030-1038.
[12] 王丽琴, 邵生俊, 王 帅, 赵 聪, 石鹏鑫, 周 彪, . 原状黄土的压缩曲线特性[J]. 岩土力学, 2019, 40(3): 1076-1084.
[13] 冯君, 王洋, 张俞峰, 黄林, 何长江, 吴红刚, . 玄武岩纤维与钢筋锚杆锚固性能现场对比试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(11): 4185-4193.
[14] 叶帅华, 赵壮福, 朱彦鹏, . 框架锚杆支护黄土边坡大型振动台模型试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(11): 4240-4248.
[15] 王道远, 袁金秀, 朱永全, 刘佳, 王洪凡, . 硬塑－流塑浅埋黄土隧道变形特性及合理预留 变形量模型试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(10): 3813-3822.
Viewed
Full text


Abstract

Cited
  Shared   
  Discussed   
[1] 孙树林，李 方，谌 军. 掺石灰黏土电阻率试验研究[J]. , 2010, 31(1): 51 -55 .
[2] 李英勇，张顶立，张宏博，宋修广. 边坡加固中预应力锚索失效机制与失效效应研究[J]. , 2010, 31(1): 144 -150 .
[3] 王丽艳，姜朋明，刘汉龙. 砂性地基中防波堤地震残余变形机制分析与液化度预测法[J]. , 2010, 31(11): 3556 -3562 .
[4] 李秀珍，王成华，邓宏艳. DDA法和Fisher判别法在潜在滑坡判识中的应用比较[J]. , 2011, 32(1): 186 -192 .
[5] 吉武军. 黄土隧道工程问题调查分析[J]. , 2009, 30(S2): 387 -390 .
[6] 陈力华 ，林 志 ，李星平. 公路隧道中系统锚杆的功效研究[J]. , 2011, 32(6): 1843 -1848 .
[7] 陈立文，孙德安. 不同应力路径下水土耦合超固结黏土分叉分析[J]. , 2011, 32(10): 2922 -2928 .
[8] 郑 刚 张立明 刁 钰. 开挖条件下坑底工程桩工作性状及沉降计算分析[J]. , 2011, 32(10): 3089 -3096 .
[9] 赵明华，雷 勇，张 锐. 岩溶区桩基冲切破坏模式及安全厚度研究[J]. , 2012, 33(2): 524 -530 .
[10] 马 刚 ，常晓林 ，周 伟 ，周创兵 . 基于Cosserat理论的重力坝深层抗滑稳定分析[J]. , 2012, 33(5): 1505 -1512 .
版权所有 © 《岩土力学》编辑部
地址：湖北武汉武昌小洪山中国科学院武汉岩土力学研究所(430071)　邮编：200042　电话：027-87198484, 87199252, 87199253, 87198752　E-mail: ytlx@whrsm.ac.cn
本系统由北京玛格泰克科技发展有限公司设计开发