【摘要】：城市規(guī)模日益擴大,建筑固廢物的處理成為人們關注的重點。為了節(jié)約資源并減輕垃圾填埋場的負擔,資源化再利用成為一個很好的手段。目前對建筑固廢物尤其是廢棄混凝土的處理主要是利用它的強度性能作為再生骨料,由于拆卸過程中的結構損傷,以建筑固廢物為原料的混凝土強度明顯較低,存在使用局限性。材料的水力特性主要由內部孔隙決定,可以通過控制粒徑級配及干密度等參數(shù)獲得滿足需求的水力特性,受結構損傷影響較小,因此水力特性的再利用引起人們注意。但目前對建筑固廢物水力特性的研究較少,未能揭示混凝土固廢物的水力特性規(guī)律。降雨是引起邊坡失穩(wěn)最常見的誘因,防止雨水入滲進邊坡成為降雨型滑坡治理的關鍵,而已有研究證明毛細阻滯覆蓋層有較好的防滲性能。利用建筑固廢物作為覆蓋層材料應用在邊坡上既能防止雨水入滲,又可以實現(xiàn)建筑固廢物的資源化再利用,達到以廢治害的目的。但目前還未有以建筑固廢物作為毛細阻滯覆蓋層材料的研究,且該覆蓋層對邊坡在降雨條件下穩(wěn)定性的影響尚不明確。本文以2 mm為界將再生混凝土集成料(Recycled Concrete Aggregate,RCA)分為細粒和粗粒,通過壓力板法及簡易蒸發(fā)法測得了不同細粒含量的RCA的土水特征曲線(Soil Water Characteristic Curve,SWCC)以及非飽和滲透函數(shù),分析了細粒含量對RCA水力特性的影響規(guī)律。基于RCA的水力特性,通過模型槽試驗對以渣土和RCA為材料的毛細阻滯覆蓋層邊坡在降雨條件下的水分運移進行了研究。此外本文運用Geo-Studio軟件中的Seep/W及Slope/W模塊對邊坡在持續(xù)降雨條件下的穩(wěn)定性進行了模擬,探討了不同粗粒層材料、細粒層厚度以及降雨持續(xù)時間的影響。研究發(fā)現(xiàn),RCA的進氣值隨細粒含量增加而增加,當細粒含量在20%到30%之間時,RCA的土水特征曲線會出現(xiàn)明顯的雙峰現(xiàn)象。以建筑固廢物為材料的毛細阻滯覆蓋層作用于邊坡時,當雨水到達粗粒層與細粒層交界面處開始出現(xiàn)側向導排,阻止水分進一步入滲,側向導排長度與時間成線性關系,相比傳統(tǒng)毛細阻滯覆蓋層,RCA做粗粒層時擊穿過程時間更長。在給定模型中粗粒層材料選用細粒含量20%的RCA時覆蓋層在24 h百年一遇降雨強度下不會被擊穿,邊坡表面入滲量比原邊坡減少約80%。細粒層厚度在30 cm到90 cm之間時覆蓋層對邊坡安全系數(shù)的影響差別較小,安全系數(shù)最大相差0.017。粗粒層材料為細粒含量20%的RCA、細粒層厚度為30 cm時,在百年一遇降雨強度下,相比原始邊坡臨界降雨時間從4 d增大至7 d,降雨持續(xù)時間為24 h時安全系數(shù)增加最大,增大約0.12。
【圖文】：

圖 1-1 典型粗粒土和細粒土的滲透系數(shù) 毛細阻滯型覆蓋層土料種類體的粒徑分布直接影響土體的儲水能力，從而影響覆蓋層的防質覆蓋層的儲水層細粒土土體多選用粉土和粉質黏土，粗粒土多石等。Hauser[36]分別采用中砂和碎石作毛細阻滯型覆蓋層粗粒土粒土儲水功能的影響，研究表明碎石比中砂對細粒土層的儲水能。Yang[33]639分別研究了結構為細砂-中砂，中砂-碎石，細砂-碎阻滯覆蓋層，結果表明上下兩層土體粒徑接近時毛細阻滯作用較現(xiàn)用作毛細阻滯型覆蓋層粗粒土土料最大粒徑約為2~4 cm，土料粗砂和中砂等。研究現(xiàn)狀總結上所述，建筑固廢物的資源利用化已經(jīng)引起了越來越多學者的關筑固廢物如廢舊混凝土、廢黏土磚、建筑垃圾等作為實際工程中

圖 2-1 典型的 SWCC缺少一定粒徑范圍的土顆粒時，土體顆粒是間隙分級的，徑分布曲線和孔徑密度曲線都是雙峰的，如果粗顆粒的粒，且細顆粒不能完全填滿粗顆粒之間的孔隙，則在土體內隙，，其對應的 SWCC 是雙峰的[37-41]，如圖 2-2 所示。雙峰其過渡段內有兩個下降段和一個水平過渡段，由于土中兩，雙峰 SWCC 中兩個下降段的坡度也不同。
【學位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：X799.1;P642.22

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本文編號：2692161