目录
序
前言
第1章 绪论 1
1.1 引言 1
1.2 我国生活垃圾的填埋历程及降解稳定化特性 6
1.2.1 我国城市生活垃圾填埋历程 6
1.2.2 高厨余生活垃圾生化降解产液与产气规律 10
1.2.3 高厨余生活垃圾填埋体沉降发展规律 19
1.2.4 封场治理和减污降碳 21
1.3 填埋场封场覆盖层的技术要求与发展历史 28
1.3.1 填埋场封场覆盖层的技术要求 28
1.3.2 填埋场封场覆盖层的发展历史 32
1.3.3 生态型土质覆盖层国内外研究现状 38
1.4 生态型土质覆盖层的非饱和土渗流理论基础 41
1.4.1 非饱和土中水分运移 41
1.4.2 非饱和土中气体运移 47
参考文献 51
第2章 生态型土质覆盖层的工作原理 61
2.1 引言 61
2.2 生态型土质覆盖层的防渗原理 61
2.2.1 单层腾发式覆盖层的防渗原理 61
2.2.2 毛细阻滞型覆盖层的防渗原理 63
2.2.3 复合防渗型土质覆盖层的防渗原理 72
2.3 生态型土质覆盖层的植生原理 75
2.4 生态型土质覆盖层的闭气原理 81
2.5 生态型土质覆盖层的减碳原理 85
2.6 本章小结 89
参考文献 90
第3章 土质覆盖层水、气、热耦合作用理论模型及运移机理 95
3.1 引言 95
3.2 土质覆盖层水、气、热耦合作用理论模型 96
3.2.1 水蒸气与液态水的运移 96
3.2.2 多组分气体的运移 97
3.2.3 土中热量的运移 98
3.2.4 植物根系吸水的模拟 99
3.2.5 微生物甲烷氧化作用的模拟 100
3.3 理论模型的数值求解与试验验证 101
3.3.1 基于覆盖层甲烷氧化的土柱试验的理论验证 102
3.3.2 基于温度梯度作用下水气运移的土柱试验的理论验证 106
3.4 土质覆盖层水、气、热耦合作用机理 109
3.4.1 毛细阻滞效应对土质覆盖层水分运移与渗漏量的影响 109
3.4.2 毛细阻滞效应对土质覆盖层甲烷减排的影响 113
3.4.3 填埋气中水蒸气与覆盖层温度梯度对土质覆盖层水气运移的影响 116
3.4.4 植被特征对土质覆盖层甲烷减排的影响 120
3.5 本章小结 123
参考文献 124
第4章 生态型土质覆盖层结构设计与分析方法 128
4.1 引言 128
4.2 生态型土质覆盖层服役性能设计目标 129
4.2.1 生态型土质覆盖层防渗设计目标 129
4.2.2 生态型土质覆盖层甲烷减排设计目标 130
4.2.3 生态型土质覆盖层植生设计目标 131
4.3 不同气候区生态型土质覆盖层结构选型 132
4.4 单层腾发式覆盖层设计方法 134
4.4.1 单层腾发式覆盖层厚度设计方法 134
4.4.2 我国西北地区以黄土构建单层腾发式覆盖层的设计分析 137
4.5 毛细阻滞型覆盖层设计方法 141
4.5.1 基于Chen(1999)的毛细阻滞型覆盖层厚度计算方法 141
4.5.2 简化的毛细阻滞型覆盖层储水层厚度计算方法 144
4.5.3 西安市以黄土构建的毛细阻滞型覆盖层厚度设计案例 146
4.5.4 黄土-碎石毛细阻滞型覆盖层储水能力实测与分析 148
4.6 复合防渗型土质覆盖层设计方法 151
4.7 生态型土质覆盖层中甲烷氧化层的设计考虑 154
4.8 极端气候条件下生态型土质覆盖层服役性能的评估方法 155
4.9 生态型土质覆盖层稳定性验算方法 161
4.9.1 无限边坡稳定性分析方法 161
4.9.2 有限边坡稳定性分析方法——双楔体法 163
4.9.3 数值极限分析法 164
4.9.4 覆盖层稳定安全系数的规定 165
4.10 本章小结 166
参考文献 167
第5章 固废在生态型土质覆盖层中的应用 172
5.1 引言 172
5.2 纤维加筋的钢渣-钠化膨润土防渗材料 173
5.2.1 钢渣-钠化膨润土防渗特性的影响因素 174
5.2.2 干湿循环下抗开裂的纤维加筋的钢渣-膨润土复合材料研发 178
5.3 机制砂尾料-膨润土材料的防渗与闭气特性 185
5.3.1 机制砂尾料和膨润土材料的基本特性 185
5.3.2 机制砂尾料-膨润土防渗特性的影响因素 187
5.3.3 压实机制砂尾料-膨润土防渗材料的闭气性能的影响因素 191
5.3.4 机制砂尾料-膨润土防渗材料构建的复合防渗型土质覆盖层防渗性能及甲烷减排 196
5.4 混凝土再生骨料在生态型土质覆盖层中的应用 201
5.4.1 细骨料含量对混凝土再生骨料非饱和水力特性的影响 202
5.4.2 研究混凝土再生骨料构建的复合防渗型土质覆盖层防渗性能的土柱试验 204
5.4.3 研究混凝土再生骨料构建的复合防渗型土质覆盖层防渗性能的示范工程 208
5.5 脲酶诱导矿化技术在固废基质覆盖层中的应用 211
5.5.1 脲酶诱导矿化技术原理 211
5.5.2 脲酶诱导矿化稳定化含重金属覆盖层材料 212
5.5.3 脲酶诱导矿化技术调控土体持水能力与毛细阻滞效应 217
5.6 本章小结 220
参考文献 222
第6章 生态型土质覆盖层在生活垃圾填埋场封场治理工程的应用 228
6.1 引言 228
6.2 土质覆盖层在欧美的应用 228
6.3 毛细阻滞型覆盖层在西安市的现场应用 233
6.3.1 西安市毛细阻滞型覆盖层现场尺度试验基地 233
6.3.2 现场实测的毛细阻滞效应对储水能力的提升效果 233
6.3.3 毛细阻滞型覆盖层防渗性能 237
6.3.4 毛细阻滞型覆盖层闭气效果 238
6.3.5 毛细阻滞型覆盖层碳减排效果 242
6.3.6 毛细阻滞型覆盖层在西安市江村沟垃圾填埋场封场及减污降碳的工程应用 242
6.4 复合防渗型土质覆盖层在深圳市的工程示范应用 250
6.4.1 现场示范场地与仪器布置 250
6.4.2 复合防渗型土质覆盖层水分响应 254
6.4.3 复合防渗型土质覆盖层长期防渗性能与稳定性 258
6.5 本章小结 261
参考文献 262
第7章 生态型土质覆盖层的优势与发展前景 264
7.1 引言 264
7.2 生态型土质覆盖层的优势 264
7.2.1 防渗减碳性能 264
7.2.2 生态协调能力 265
7.2.3 安全性及经济性 265
7.3 生态型土质覆盖层的发展前景 266
7.3.1 矿山酸性废水源头削减与生态修复 267
7.3.2 铜矿排土场中酸性废石土壤基质改良和植被恢复 268
7.3.3 土地复垦 275
7.3.4 生态护坡 280
7.3.5 路基排水 282
7.4 本章小结 284
参考文献 284
附录 288
参考文献 290