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生命环境:关于环境岩土工程的若干问题
关于环境岩土工程的若干问题
| 文章出自:标准论文格式 | 编辑:论文网 | 点击: | 2013-04-01 20:36:21 |

  环境岩土工程的含义按钱易院士的定义,环境岩土工程学是应用岩土工程的概念进行环境保护的跨学科的边缘科学.而环境岩土工程可理解为岩土工程中考虑环保要求的工程,或者为满足环保需要而进行的岩土工程.应当说大多数岩土工程都属此类.环境岩土问题涉及的内容包括两大方面:一是主要由于自然环境造成的大环境岩土问题,如江河湖海的变迁、泥石流、地震等;另一是主要由人为的因素造成的小环境问题,如城市废弃物的产生,森林植被破坏造成的水土流失等.事实上,前者也或多或少与人为因素有关,而且小环境问题也会转化为大环境问题,如水库诱发地震,大规模山体滑坡等.
  在上述问题中,城市废弃物的处理问题是一个较新的课题,因此这里着重讨论这个问题.
  城市废弃物的现状据不完全统计,我国城市生活垃圾的数量每年以约9%的速度递增,从1986年的5 200万t,猛增到1996年的1.66亿t,大部分生活垃圾弃之城郊,造成全国有2/3以上的城市已被垃圾包围的严重局面.它不仅占用了大量土地(5亿多m2),而且对周围环境和生态造成的破坏极为严重.这是影响到可持续发展、水资源保护和生态保护的重大问题.国外对这一问题的研究很早,20世纪80年代初就有不少人在研究垃圾问题,并逐步形成"垃圾力学".
  卫生填埋物(Landfill)的主要技术问题垃圾填埋场有平原型和山谷型.国内大部分为山谷型,如杭州天子岭、苏州的七子山、昆明的填埋场等.上海的老港填埋场属平原型填埋场.武汉采用焚烧法,但这种方法会产生二次污染,因为对焚烧灰渣和堆肥的残留物又要进行填埋.今后,几种处理方法的综合使用可能是一种发展方向.
  填埋场的设计填埋场的设计原则是"防、堵、排、治".
  "防"指不让地表径流进入;"堵"指填埋场中的污染物不渗出,废气不产生横向迁移;"排"指及时排出填埋场中的渗滤液;"治"指对收集到的渗滤液进行无害化处理或再利用.
  设计的内容和步骤:了解和分析垃圾的成分和性质(物理力学性质、可分解性等).据有人统计分析,结果如表1[2,3].
  场址选择:在山沟中找一处三面环山、一面出口的地方为好.
  进行填埋场的结构设计:如边坡的坡度,垃圾的每层厚度,压实要求和压实方法(天子岭填埋场要求压实密度为0.8 t/m3).应当指出,压实是很重要的措施,它可保证填埋场不产生过大沉降,有利于填埋场的安全,并可增加填埋容量.因此,在结构设计中,应仔细进行填埋场的沉降和边坡稳定计算.
  底部和周边的衬垫系统设计:这是封闭填埋场不让废气或废液泄漏的重要措施,其结构如图2所示.
  渗滤液和废气的收集与排放系统.将填埋中的渗滤液和废气收集起来,并排放出去.对于废液,可输到专门的污水处理厂处理,气体可以通到发33第3期包承纲 关于环境岩土工程的若干问题电厂发电,这些都很重要,否则废液或废气积聚会破坏衬垫和顶盖系统.废气收集系统有竖向导气管和顶部集气层等,渗滤液的集液层要专门设计.
  顶盖系统的设计要注意以下几点:它要适应填埋场的沉降和不均匀沉降,故柔性要大些;在它上面要覆盖土,并增加植被.这些植被,对填埋场可能有不利影响,如防止根系的破坏作用等,故要上覆一定厚度的粘土层,并在膜与粘土之间设一层土工网;太阳光和气温变化的影响;顶层坡面的稳定问题.
  地下水防污系统设计.灌浆垂直防渗、深度要达到尽可能阻止液体渗漏的目的,但它不能避免气体向场外横向迁移.假如要求较高,则应采取和加强水平防渗措施(底部和侧壁的防渗衬垫).
  环境绿化应注意植物的根系不要破坏衬垫和顶盖系统.
  废气利用(甲烷、CO2及其它有毒气体).
  污水处理厂的设计.
  土工合成材料在垃圾填埋场中的应用土工合成材料工程应用概况土工合成材料在填埋场中的应用越来越广,已是一种不可缺少的材料.许多专门用于填埋场的土工合成材料正在发展中.
  垃圾处理法的发展垃圾处理技术,包括填埋技术正在不断地发展中.其中将焚烧法、堆肥法或回收利用加上卫生填埋等综合使用的方法可能是未来发展的方向.在这过程中有几方面必须注意,这就是要尽可能减少垃圾的数量,各家垃圾尽可能自行处理.例如台湾的华梵大学就能做到生活垃圾不出门,自行处理后做成饲料或肥料.其次对垃圾要实行分捡,并尽可能回收利用,目前先进国家已回收利用60%以上,将来可达80%,最后为了推进我国的垃圾处理事业的规范化和科学化,制订有关的标准、规范、指南以及相应的监督机构是实现环境保护的重要措施.
  结语城市垃圾的处理问题已成为可持续发展的重大问题之一,目前已十分紧迫.要解决这个问题必须首先提高认识,同时采用综合处理措施.在所用的措施中应贯穿环保思想,尽量避免牺牲另一种环境为代价,比如,在边坡保护中宜采用环保护坡或生物护坡等.此外,要推广垃圾分类,垃圾回收和再利用的做法.

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