考虑气固耦合填埋场沉降数学模型.pdfVIP

第 25 卷 第 3 期 岩石力学与工程学报 Vol.25 No.3 2006 年 3 月 Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering March ，2006 考虑气固耦合填埋场沉降数学模型 1，2 1 1 1 1 谢 焰 ，陈云敏 ，唐晓武 ，凌道盛 ，柯 瀚 (1. 浙江大学 岩土工程研究所，浙江 杭州 310027 ；2. 安徽理工大学 资源与环境工程系，安徽 淮南 232001) 摘要：为研究城市生活垃圾填埋场孔隙气压对沉降的影响程度，把填埋场简化为非稳定单向气体渗流场，采用 Gibson 和 Lo 一维压缩模型及 U.S. EPA Landgem 产气方程，结合达西定律、气体状态方程、有效应力原理和多孔 介质流体动力学理论，建立了考虑气固耦合的填埋场沉降计算模型。填埋场的沉降按封场前和封场后 2 个阶段分 别计算，封场前填埋场接受垃圾，堆填压力增加，而封场后的堆填压力保持不变。运用差分法求解的结果表明， 填埋场垃圾体内孔隙气压与深度、时间和透气率等因素有关。封场前，气压随深度和时间的增加而增加；封场后， 气压随时间逐渐消散。高透气率的填埋场有较高的气体消散速率。封场前气压的增加减小了填埋场沉降速率，从 而导致填埋场的容量减少。提出在填埋场沉降计算和边坡稳定分析时考虑气压影响的必要性。 关键词：数值分析；沉降；气固耦合；数学模型；填埋场 中图分类号：O 241 文献标识码：A 文章编号：1000 –6915(2006)03 –0601 –08 MATHEMATICAL MODEL FOR LANDFILL SETTLEMENT CONSIDERING GAS-SOLID COUPLING EFFECT 1，2 1 1 1 1 XIE Yan ，CHEN Yun-min ，TANG Xiao-wu ，LING Dao-sheng ，KE Han (1. Institute of Geotechnical Engineering ，Zhejiang University ，Hangzhou ，Zhejiang 310027，China； 2. Department of Resources and Environmental Engineering ，Anhui University of Science and Technology ，Huainan ， Anhui 232001，China) Abstract ：To study the influence of refuse pore gas pressure on the landfill settlement，a mathematical model was developed，which simplified the landfill as a one-dimensional unsteady gas seepage field. The model incorporated Gibson and Lo model，U.S. EPA Landgem model ，Darcy′s law，ideal gas law，principle of effective stress and theory of dynamics of fluids in porous media. According to the model ，the landfill settle