基于LCA的兩種護(hù)坡建設(shè)期的環(huán)境影響對(duì)比研究
發(fā)布時(shí)間:2021-10-25 06:25
在邊坡失穩(wěn)和生態(tài)破壞的雙重壓力下,做好邊坡防護(hù)成為保證工程質(zhì)量和修復(fù)生態(tài)的重要舉措之一。隨著技術(shù)的進(jìn)步和經(jīng)驗(yàn)的積累,邊坡防護(hù)技術(shù)發(fā)展為工程護(hù)坡和生態(tài)護(hù)坡兩類。在建設(shè)期,兩種護(hù)坡技術(shù)均會(huì)涉及資源、能源的消耗以及環(huán)境的釋放,如何能夠量化能耗和環(huán)境影響對(duì)于護(hù)坡工程的可持續(xù)發(fā)展和綠色發(fā)展具有重大意義。生命周期評(píng)價(jià)作為21世紀(jì)最具潛力的環(huán)境管理工具,可以有效解決這一問題,并為護(hù)坡技術(shù)的選擇提供決策。本文以新型的蜂巢生態(tài)護(hù)坡和傳統(tǒng)的混凝土護(hù)坡為例,采用生命周期評(píng)價(jià)法對(duì)兩種護(hù)坡建設(shè)期的環(huán)境影響負(fù)荷進(jìn)行對(duì)比研究,分析造成差異的原因,并基于生命周期評(píng)價(jià)的最終結(jié)果,為后續(xù)工程實(shí)踐的護(hù)坡選擇以及降低護(hù)坡建設(shè)期的環(huán)境負(fù)荷提供合理、可行的建議。由生命周期評(píng)價(jià)的清單分析結(jié)果可知,建設(shè)1000m2蜂巢生態(tài)護(hù)坡和混凝土護(hù)坡的主要能源輸入分別是原油和硬煤,最突出的環(huán)境釋放均為CO2,而混凝土護(hù)坡建設(shè)期的CO2排放量為蜂巢生態(tài)護(hù)坡建設(shè)期的6.54倍。根據(jù)CML2001環(huán)境影響評(píng)價(jià)模型,對(duì)護(hù)坡建設(shè)期的全球變暖、酸化、富營養(yǎng)化、光化學(xué)氧化、化石能源消耗和人類毒...
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:81 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
種護(hù)坡的實(shí)物圖
哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文-5-料與格室壁之間的摩擦阻力,抑制土體的橫向移動(dòng),從而提高土體的承載能力,增強(qiáng)土體的穩(wěn)定性[23]。在蜂巢格室的限制作用下,土體的垂直應(yīng)力和水平應(yīng)力減小,抗剪切強(qiáng)度得以提高,在格室內(nèi)部形成連續(xù)柔性的三維結(jié)構(gòu),能夠承受外界荷載及其變形,并將變形集中于三維空間內(nèi),而且在反復(fù)荷載作用下也不會(huì)積累變形[24-26]。圖1-2兩種蜂巢格室的實(shí)物圖1.3.2蜂巢格室的應(yīng)用蜂巢格室最初由美國陸軍工程兵團(tuán)在20世紀(jì)70年代早期為軍事應(yīng)用而開發(fā),主要用于軟土地基的加固[27]。隨著材料技術(shù)的不斷創(chuàng)新以及產(chǎn)品性能的不斷優(yōu)化,蜂巢格室發(fā)展為解決土壤穩(wěn)定與加固難題的最先進(jìn)、最成熟、最具效益的技術(shù)[28]。此外,蜂巢格室的有效材料僅占3%~5%左右,其余90%多均為空隙,這使得實(shí)體材料的使用量大幅度減少,各種材料的使用效率有效提高,達(dá)到了節(jié)材減排的目的,是環(huán)境友好型技術(shù),F(xiàn)如今,蜂巢格室已被廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域,并取得了豐富的成果[24,28]。如:在地基處理領(lǐng)域,蜂巢格室可用于加固軟土地基,有效避免路基沉陷,還可用于膨脹土地基的建設(shè),防止膨脹土引發(fā)的病害。在河渠保護(hù)領(lǐng)域,蜂巢格室被用于保護(hù)遭受間歇性或連續(xù)性水流沖蝕的河渠,以增強(qiáng)河渠的穩(wěn)定性。在公路建設(shè)領(lǐng)域,將蜂巢格室用于沙漠筑路所獲得的整體強(qiáng)度明顯大于級(jí)配砂礫層的強(qiáng)度;在濕陷性黃土地區(qū)、高填方路基填挖連接段使用蜂巢格室能夠有效克服黃土固結(jié)沉降而引起的填挖連接處出現(xiàn)裂縫。在水利工程領(lǐng)域,將蜂巢格室用于堤壩防護(hù),可實(shí)現(xiàn)控制沖蝕,延長堤壩使用壽命。1.3.3蜂巢格室在護(hù)坡中的應(yīng)用蜂巢格室作為一種新型護(hù)坡材料,用于邊坡防護(hù)一方面能夠利用格室片材限
哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文-8-包裝品,而且主要由工業(yè)企業(yè)秘密進(jìn)行[46]。圖1-3生命周期評(píng)價(jià)的發(fā)展流程圖1.4.2.2探索階段20世紀(jì)70年代中期,能源危機(jī)和環(huán)境問題的頻頻出現(xiàn)引發(fā)了各國的關(guān)注與深思。如何實(shí)現(xiàn)能源的可持續(xù)利用和降低環(huán)境污染,成為了當(dāng)時(shí)的熱點(diǎn),致使REPA的相關(guān)研究備受關(guān)注,且受到政府和企業(yè)的大力支持。進(jìn)入20世紀(jì)80年代,一系列的REPA研究未取得令人滿意的成果,該領(lǐng)域的科研工作者逐漸放棄,科研項(xiàng)目隨之減少,導(dǎo)致這一時(shí)期的案例發(fā)展緩慢,但對(duì)于REPA方法論的研究并未停滯不前[48,49]。直至全球性固體廢棄物問題日趨嚴(yán)重,REPA又一次掀起了研究的熱潮,成為一種資源分析的工具。自此,REPA開始著重于固體廢棄物產(chǎn)生量和原材料消耗量的計(jì)算研究[50]。除此之外,在該階段中,REPA的應(yīng)用領(lǐng)域也獲得了拓展,不再僅限于包裝材料和日用品,而是擴(kuò)大至家用電器和原材料等,進(jìn)一步推動(dòng)了生命周期評(píng)價(jià)的向前發(fā)展。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]河道生態(tài)護(hù)坡技術(shù)應(yīng)用效果及固土技術(shù)研究[J]. 萬春芳. 黑龍江水利科技. 2019(11)
[2]某邊坡三維網(wǎng)植草防護(hù)技術(shù)的應(yīng)用研究[J]. 樊金. 農(nóng)業(yè)技術(shù)與裝備. 2019(10)
[3]蜂巢約束系統(tǒng)生態(tài)護(hù)坡技術(shù)的工程應(yīng)用[J]. 楊瀟,朱積有. 水利建設(shè)與管理. 2019(10)
[4]堤防工程中蜂巢式生態(tài)護(hù)坡的設(shè)計(jì)應(yīng)用[J]. 謝昊. 墻材革新與建筑節(jié)能. 2019(08)
[5]生態(tài)護(hù)坡技術(shù)在河道整治中的應(yīng)用[J]. 李錦鵬. 黑龍江水利科技. 2019(05)
[6]邊坡生態(tài)防護(hù)工程現(xiàn)狀及可持續(xù)發(fā)展研究[J]. 吳春光. 資源信息與工程. 2019(01)
[7]蜂巢約束系統(tǒng)——新型生態(tài)土工合成材料在工程中的應(yīng)用[J]. 劉曉冬,韓俐偉. 化學(xué)工程師. 2018(02)
[8]蜂巢格室技術(shù)在工程方面的應(yīng)用概述[J]. 李吉成. 海峽科技與產(chǎn)業(yè). 2017(07)
[9]再生混凝土生命周期CO2排放評(píng)價(jià)[J]. 肖建莊,黎驁,丁陶. 東南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2016(05)
[10]生態(tài)護(hù)坡在河道治理過程中的應(yīng)用分析[J]. 孫中強(qiáng),張濤,王燕. 治淮. 2016(03)
博士論文
[1]土工格室工程性狀及應(yīng)用技術(shù)研究[D]. 楊曉華.長安大學(xué) 2005
碩士論文
[1]基于六角空心磚“坡改平”生態(tài)護(hù)坡技術(shù)的評(píng)價(jià)研究[D]. 皇甫文君.北京林業(yè)大學(xué) 2019
[2]蜂巢約束植被護(hù)坡的穩(wěn)定性研究[D]. 尹永強(qiáng).中國民航大學(xué) 2019
[3]基于LCA的不同交通出行方案對(duì)環(huán)境影響的研究[D]. 宋洋.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2018
[4]植物根系的加筋與錨固作用對(duì)邊坡穩(wěn)定性的影響[D]. 鄭力.西南大學(xué) 2018
[5]基于LCA的常規(guī)水稻與有機(jī)水稻種植系統(tǒng)環(huán)境影響對(duì)比研究[D]. 馮喆.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2017
[6]生態(tài)護(hù)坡系統(tǒng)結(jié)構(gòu)形式的綜合評(píng)價(jià)研究[D]. 張宇航.華北水利水電大學(xué) 2017
[7]土工格室護(hù)岸沖刷試驗(yàn)及其在小河流中的應(yīng)用[D]. 曾龍輝.南昌工程學(xué)院 2017
[8]基于ABAQUS的土工格室生態(tài)邊坡穩(wěn)定性數(shù)值模擬研究[D]. 任敏松.山東大學(xué) 2015
[9]土工格室柔性護(hù)坡的穩(wěn)定性研究[D]. 靳鳳玉.山東大學(xué) 2013
[10]基于生命周期評(píng)價(jià)的鐵路建設(shè)項(xiàng)目二氧化碳排放評(píng)價(jià)研究[D]. 郭鑫楠.北京交通大學(xué) 2013
本文編號(hào):3456831
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:81 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
種護(hù)坡的實(shí)物圖
哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文-5-料與格室壁之間的摩擦阻力,抑制土體的橫向移動(dòng),從而提高土體的承載能力,增強(qiáng)土體的穩(wěn)定性[23]。在蜂巢格室的限制作用下,土體的垂直應(yīng)力和水平應(yīng)力減小,抗剪切強(qiáng)度得以提高,在格室內(nèi)部形成連續(xù)柔性的三維結(jié)構(gòu),能夠承受外界荷載及其變形,并將變形集中于三維空間內(nèi),而且在反復(fù)荷載作用下也不會(huì)積累變形[24-26]。圖1-2兩種蜂巢格室的實(shí)物圖1.3.2蜂巢格室的應(yīng)用蜂巢格室最初由美國陸軍工程兵團(tuán)在20世紀(jì)70年代早期為軍事應(yīng)用而開發(fā),主要用于軟土地基的加固[27]。隨著材料技術(shù)的不斷創(chuàng)新以及產(chǎn)品性能的不斷優(yōu)化,蜂巢格室發(fā)展為解決土壤穩(wěn)定與加固難題的最先進(jìn)、最成熟、最具效益的技術(shù)[28]。此外,蜂巢格室的有效材料僅占3%~5%左右,其余90%多均為空隙,這使得實(shí)體材料的使用量大幅度減少,各種材料的使用效率有效提高,達(dá)到了節(jié)材減排的目的,是環(huán)境友好型技術(shù),F(xiàn)如今,蜂巢格室已被廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域,并取得了豐富的成果[24,28]。如:在地基處理領(lǐng)域,蜂巢格室可用于加固軟土地基,有效避免路基沉陷,還可用于膨脹土地基的建設(shè),防止膨脹土引發(fā)的病害。在河渠保護(hù)領(lǐng)域,蜂巢格室被用于保護(hù)遭受間歇性或連續(xù)性水流沖蝕的河渠,以增強(qiáng)河渠的穩(wěn)定性。在公路建設(shè)領(lǐng)域,將蜂巢格室用于沙漠筑路所獲得的整體強(qiáng)度明顯大于級(jí)配砂礫層的強(qiáng)度;在濕陷性黃土地區(qū)、高填方路基填挖連接段使用蜂巢格室能夠有效克服黃土固結(jié)沉降而引起的填挖連接處出現(xiàn)裂縫。在水利工程領(lǐng)域,將蜂巢格室用于堤壩防護(hù),可實(shí)現(xiàn)控制沖蝕,延長堤壩使用壽命。1.3.3蜂巢格室在護(hù)坡中的應(yīng)用蜂巢格室作為一種新型護(hù)坡材料,用于邊坡防護(hù)一方面能夠利用格室片材限
哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文-8-包裝品,而且主要由工業(yè)企業(yè)秘密進(jìn)行[46]。圖1-3生命周期評(píng)價(jià)的發(fā)展流程圖1.4.2.2探索階段20世紀(jì)70年代中期,能源危機(jī)和環(huán)境問題的頻頻出現(xiàn)引發(fā)了各國的關(guān)注與深思。如何實(shí)現(xiàn)能源的可持續(xù)利用和降低環(huán)境污染,成為了當(dāng)時(shí)的熱點(diǎn),致使REPA的相關(guān)研究備受關(guān)注,且受到政府和企業(yè)的大力支持。進(jìn)入20世紀(jì)80年代,一系列的REPA研究未取得令人滿意的成果,該領(lǐng)域的科研工作者逐漸放棄,科研項(xiàng)目隨之減少,導(dǎo)致這一時(shí)期的案例發(fā)展緩慢,但對(duì)于REPA方法論的研究并未停滯不前[48,49]。直至全球性固體廢棄物問題日趨嚴(yán)重,REPA又一次掀起了研究的熱潮,成為一種資源分析的工具。自此,REPA開始著重于固體廢棄物產(chǎn)生量和原材料消耗量的計(jì)算研究[50]。除此之外,在該階段中,REPA的應(yīng)用領(lǐng)域也獲得了拓展,不再僅限于包裝材料和日用品,而是擴(kuò)大至家用電器和原材料等,進(jìn)一步推動(dòng)了生命周期評(píng)價(jià)的向前發(fā)展。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]河道生態(tài)護(hù)坡技術(shù)應(yīng)用效果及固土技術(shù)研究[J]. 萬春芳. 黑龍江水利科技. 2019(11)
[2]某邊坡三維網(wǎng)植草防護(hù)技術(shù)的應(yīng)用研究[J]. 樊金. 農(nóng)業(yè)技術(shù)與裝備. 2019(10)
[3]蜂巢約束系統(tǒng)生態(tài)護(hù)坡技術(shù)的工程應(yīng)用[J]. 楊瀟,朱積有. 水利建設(shè)與管理. 2019(10)
[4]堤防工程中蜂巢式生態(tài)護(hù)坡的設(shè)計(jì)應(yīng)用[J]. 謝昊. 墻材革新與建筑節(jié)能. 2019(08)
[5]生態(tài)護(hù)坡技術(shù)在河道整治中的應(yīng)用[J]. 李錦鵬. 黑龍江水利科技. 2019(05)
[6]邊坡生態(tài)防護(hù)工程現(xiàn)狀及可持續(xù)發(fā)展研究[J]. 吳春光. 資源信息與工程. 2019(01)
[7]蜂巢約束系統(tǒng)——新型生態(tài)土工合成材料在工程中的應(yīng)用[J]. 劉曉冬,韓俐偉. 化學(xué)工程師. 2018(02)
[8]蜂巢格室技術(shù)在工程方面的應(yīng)用概述[J]. 李吉成. 海峽科技與產(chǎn)業(yè). 2017(07)
[9]再生混凝土生命周期CO2排放評(píng)價(jià)[J]. 肖建莊,黎驁,丁陶. 東南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2016(05)
[10]生態(tài)護(hù)坡在河道治理過程中的應(yīng)用分析[J]. 孫中強(qiáng),張濤,王燕. 治淮. 2016(03)
博士論文
[1]土工格室工程性狀及應(yīng)用技術(shù)研究[D]. 楊曉華.長安大學(xué) 2005
碩士論文
[1]基于六角空心磚“坡改平”生態(tài)護(hù)坡技術(shù)的評(píng)價(jià)研究[D]. 皇甫文君.北京林業(yè)大學(xué) 2019
[2]蜂巢約束植被護(hù)坡的穩(wěn)定性研究[D]. 尹永強(qiáng).中國民航大學(xué) 2019
[3]基于LCA的不同交通出行方案對(duì)環(huán)境影響的研究[D]. 宋洋.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2018
[4]植物根系的加筋與錨固作用對(duì)邊坡穩(wěn)定性的影響[D]. 鄭力.西南大學(xué) 2018
[5]基于LCA的常規(guī)水稻與有機(jī)水稻種植系統(tǒng)環(huán)境影響對(duì)比研究[D]. 馮喆.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2017
[6]生態(tài)護(hù)坡系統(tǒng)結(jié)構(gòu)形式的綜合評(píng)價(jià)研究[D]. 張宇航.華北水利水電大學(xué) 2017
[7]土工格室護(hù)岸沖刷試驗(yàn)及其在小河流中的應(yīng)用[D]. 曾龍輝.南昌工程學(xué)院 2017
[8]基于ABAQUS的土工格室生態(tài)邊坡穩(wěn)定性數(shù)值模擬研究[D]. 任敏松.山東大學(xué) 2015
[9]土工格室柔性護(hù)坡的穩(wěn)定性研究[D]. 靳鳳玉.山東大學(xué) 2013
[10]基于生命周期評(píng)價(jià)的鐵路建設(shè)項(xiàng)目二氧化碳排放評(píng)價(jià)研究[D]. 郭鑫楠.北京交通大學(xué) 2013
本文編號(hào):3456831
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