[發(fā)明專利]一種垃圾填埋場防滲墻應(yīng)力變形測試方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810050211.4
• 申請日: 2018-01-18
• 公開（公告）號(hào): CN108268718A
• 公開（公告）日: 2018-07-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 代國忠;朱加;盛炎民;張亞興;李書進(jìn);施維成;史貴才;李雄威
• 申請（專利權(quán)）人: 常州工學(xué)院
• 主分類號(hào): G06F17/50
• 分類號(hào): G06F17/50
• 代理公司: 南京知識(shí)律師事務(wù)所 32207
• 代理人: 高桂珍

本發(fā)明公開了一種垃圾填埋場防滲墻應(yīng)力變形測試方法，屬于生活垃圾處置及污染防治的地下工程領(lǐng)域。本發(fā)明的垃圾填埋場防滲墻應(yīng)力變形測試方法，通過構(gòu)建防滲墻測試模型，并在防滲墻測試模型制作時(shí)預(yù)先安裝鋼筋測力計(jì)、應(yīng)變計(jì)、土壓力傳感器、測斜管等測試組件、以及進(jìn)水管路、滲水收集管路等，利用預(yù)設(shè)的測試組件對(duì)防滲墻測試模型進(jìn)行應(yīng)力、應(yīng)變及變形測試，并與ANSYS有限元分析計(jì)算結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，為實(shí)際垃圾填埋場等地下防滲工程設(shè)計(jì)提供依據(jù)，對(duì)實(shí)際工程設(shè)計(jì)具有指導(dǎo)意義，具有制作工藝簡單、裝拆模板方便、測試精度高、測試操作簡單等優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及生活垃圾處置及污染防治的地下工程領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種垃圾填埋場防滲墻應(yīng)力變形測試方法。

背景技術(shù)

生活垃圾是指在城市日常生活中或者為城市日常生活提供服務(wù)的活動(dòng)中產(chǎn)生的各種固體廢物。我國每年產(chǎn)生2億噸左右的生活垃圾，并以每年8％～10％的速度增加。生活垃圾在填埋過程中，由于垃圾微生物的厭氧分解作用、降水的淋溶作用、地表徑流和地下水滲入等形成了滲濾液。由于滲濾液的成分復(fù)雜(COD_Cr、BOD₅與重金屬離子濃度較高)、污染性強(qiáng)，一旦發(fā)生滲漏將造成對(duì)垃圾場周圍水體、土壤等嚴(yán)重污染，因此城市垃圾的處置及污染防治已成為環(huán)境保護(hù)的突出問題之一。

工程實(shí)踐證明，利用成槽灌漿(或帷幕注漿)等工藝技術(shù)在垃圾場的四周建造防滲墻是有效阻止?jié)B濾液中污染物向外滲出(或遷移)的最有效辦法之一。對(duì)于垃圾填埋場所設(shè)置的四周防滲墻，墻體在使用過程中主要承受填埋垃圾的重力及土壓力、水壓力等荷載作用，這些荷載作用后會(huì)使墻體發(fā)生較大的變形。一般采用ANSYS有限元數(shù)值分析計(jì)算垃圾填埋場四周防滲墻體的應(yīng)力與應(yīng)變數(shù)值，但計(jì)算結(jié)果需要與實(shí)測值進(jìn)行比較。為此，制作一個(gè)垃圾填埋場防滲墻模型測試裝置，通過對(duì)該模型測試裝置墻體應(yīng)力、應(yīng)變及變形的測試，以檢驗(yàn)有限元分析計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性，最終為垃圾填埋場四周垂直防滲墻的設(shè)計(jì)提供理論依據(jù)是非常必要的。

《混凝土防滲墻模型試驗(yàn)與有限元模擬結(jié)果對(duì)比》(曹國東，洛陽水利勘測設(shè)計(jì)有限責(zé)任公司)一文中提出了通過室內(nèi)防滲墻模型槽試驗(yàn)，以及采用三維有限元法對(duì)模型試驗(yàn)的模擬，對(duì)模型試驗(yàn)結(jié)果和模擬計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比，從而分析防滲墻的應(yīng)力變形，驗(yàn)證現(xiàn)有有限元計(jì)算方法的合理性。在該文中，模型試驗(yàn)在一個(gè)矩形模型槽內(nèi)進(jìn)行。模型槽長80cm、寬40cm、高120cm，防滲墻長40cm、寬5cm、高65cm。試驗(yàn)采用靜態(tài)應(yīng)變測試儀，其具有自動(dòng)修正、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)處理和分析、生成結(jié)果文件的功能。采用1/4橋公共補(bǔ)償片的方法測量單點(diǎn)應(yīng)變，補(bǔ)償片置于與工作應(yīng)變片同溫但不受力的環(huán)境中，應(yīng)變片沿防滲墻中軸線方向豎向布置，間隔為15cm，防滲墻雙面均布置應(yīng)變片。試驗(yàn)按照單防滲墻有廊道有泥皮的方式布置，防滲墻周圍按照相對(duì)密度為0.9填實(shí)覆蓋層料。覆蓋層頂和廊道周圍填實(shí)干密度為1.71g/cm³、含水率為最優(yōu)含水率(10％)的高塑性黏土，泥皮按30％含水率的黏土配制，并均勻涂抹在防滲墻體上。該文作者通過進(jìn)行室內(nèi)防滲墻模型槽試驗(yàn)，以及利用三維有限元法對(duì)模型試驗(yàn)的模擬，對(duì)比分析了有限元模擬方法的可靠性，以期為大壩混凝土的防滲墻的壓力變形分析提供可靠的方法。但由于垃圾填埋場防滲墻的使用環(huán)境復(fù)雜，該文中的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?-矩形模型槽難以適用于垃圾填埋場防滲墻的應(yīng)力變形測試，無法反應(yīng)出垃圾填埋場防滲墻在實(shí)際應(yīng)用過程中的真實(shí)受力、變形等情況。

發(fā)明內(nèi)容

1.發(fā)明要解決的技術(shù)問題

本發(fā)明旨在提供一種垃圾填埋場防滲墻應(yīng)力變形測試方法，通過構(gòu)建防滲墻測試模型，并在防滲墻測試模型制作時(shí)預(yù)先安裝鋼筋測力計(jì)、應(yīng)變計(jì)、土壓力傳感器、測斜管等測試組件、以及進(jìn)水管路、滲水收集管路等，利用預(yù)設(shè)的測試組件對(duì)防滲墻測試模型進(jìn)行應(yīng)力、應(yīng)變及變形測試，并與ANSYS有限元分析計(jì)算結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，為實(shí)際垃圾填埋場等地下防滲工程設(shè)計(jì)提供依據(jù)，對(duì)實(shí)際工程設(shè)計(jì)具有指導(dǎo)意義，具有制作工藝簡單、裝拆模板方便、測試精度高、測試操作簡單等優(yōu)點(diǎn)。

2.技術(shù)方案

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供的技術(shù)方案為：