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随着国家城市化进程的加快和居民生活消费水平的提高,城市生活垃圾的增长速度十分迅速。由于城市生活垃圾产量的剧增,一系列问题随之出现,如占用土地,造成土壤污染、水污染、大气污染及生态污染等,引起了严重的社会问题和经济问题。因此必须对城市生活垃圾进行处理,处理方法主要包括卫生填埋、堆肥、焚烧和资源回收等[1],其中卫生填埋因其一次处理量大、安全性好、经济快捷而成为城市生活垃圾处理的首选方法[2]。
卫生填埋场在建设过程及封场利用时将会遇到稳定性、变形计算等诸多问题,为解决这些问题,就应对垃圾土的压缩应变模型参数进行研究,从而获得进行计算的必要参数。Machado等人[3]将荷载作用下垃圾土的响应看成由合成纤维和粘土的组合效应,提出一个垃圾土的弹塑性模型。其中合成纤维采用理想的弹塑性应力应变关系,粘土采用传统的临界状态模型。彭功勋[4]在引入有效应变的概念后,以粘弹性理论为框架,进行了城市生活垃圾在低含水率状态下沉降方程的推导,并对方程进行求解。谢强[5]采用分别加载的方式对城市生活垃圾进行压缩蠕变试验,依据试验结果指出生活垃圾具有瞬时变形以及不可恢复的永久变形,根据这一变形特点,利用弹性粘弹性体模型对生活垃圾的蠕变曲线进行拟合,得出蠕变模型的基本参数。张振营[6]采用传统压缩试验仪和研制的生活垃圾压缩试验仪对生活垃圾进行压缩试验,指出传统压缩试验仪的不足。
本文根据重庆市城市生活垃圾的组成特点,自配试样进行垃圾土压缩试验,根据压缩应变特点,提出用广义开尔文模型进行应变计算,对试验结果进行数据拟合,得到模型参数。
1垃圾土压缩试验
1.1试验材料
城市生活垃圾的成分相当复杂,对其最好的研究方式是直接从现场取样。然而,现场取样虽比较真实,但由于生活垃圾的不均匀性和采样的随机性,试样的代表性是值得怀疑的。因此,本文根据国内外典型的垃圾组成[7],结合重庆市的生活垃圾组成特点[8],确定一具有代表性的成分配比(见表1),进行室内压缩试验。