【摘要】：隨著我國河湖疏浚工程的大力開展,疏浚淤泥量在不斷增加,淤泥的堆積不僅造成了土地資源的浪費(fèi),而且對環(huán)境造成了嚴(yán)重的污染,淤泥的減量化、無害化處理成為了我國亟需解決的問題。目前疏浚淤泥的資源化利用是最具有應(yīng)用前景的淤泥處理方式,我國在淤泥資源化利用研究方面還處于起步階段。本文將疏浚淤泥的資源化利用的理念與生態(tài)護(hù)坡理念相結(jié)合,探究將疏浚淤泥摻入到生態(tài)護(hù)坡基材中進(jìn)行資源化利用的可行性。本文主要對基材的生態(tài)效應(yīng)方面以及抗剪性能方面作出研究,主要工作如下:(1)建立盆栽試驗(yàn)?zāi)Ｐ?選取狗牙根為試驗(yàn)研究對象,探究不同淤泥摻量(0、25%、50%、75%、100%)下的基材對狗牙根生長狀態(tài)的影響,結(jié)果表明淤泥會讓狗牙根發(fā)芽時間提前1~4d,提高狗牙根的出芽率,有利于狗牙根的早期萌發(fā);且淤泥能增大狗牙根的莖長,提高狗牙根的生長速率,能讓基材植被覆蓋層更快地形成,提高植被覆蓋率,有利于邊坡的水土保持。當(dāng)淤泥摻量為50%~75%時最佳,此時淤泥對狗牙根生長的促進(jìn)作用最為顯著,在其他淤泥摻量下,淤泥對狗牙根的生長促進(jìn)作用未達(dá)到最大化,當(dāng)淤泥摻量75%時,淤泥對狗牙根出芽時間的促進(jìn)作用會顯著降低。(2)用(1)中相同的方式建立未種植植物的基材模型用于現(xiàn)場取樣,在四個不同的垂直壓力(50kPa、100kPa、200kPa、300kPa)下對自然狀態(tài)和飽和狀態(tài)下的試樣進(jìn)行直剪試驗(yàn),探究兩種狀態(tài)下淤泥對無根系土體抗剪性能的影響,結(jié)果表明兩種狀態(tài)下淤泥摻量每增加10%,土體在自然狀態(tài)和飽和狀態(tài)下的黏聚力分別減小約1kPa和0.4kPa,內(nèi)摩擦角分別減小約0.41°和0.26°。同一淤泥摻量下,土體在飽和狀態(tài)下的黏聚力約為自然狀態(tài)下的黏聚力的49%。兩種狀態(tài)下的土體抗剪強(qiáng)度均隨著淤泥摻量的增大而減小,且飽和狀態(tài)下土體抗剪強(qiáng)度減小的幅度明顯小于自然狀態(tài)下土體抗剪強(qiáng)度減小的幅度。總體來說摻入淤泥會在一定程度削弱土體的抗剪性能。(3)同樣采取現(xiàn)場取樣的方式在種植植物的基材模型中取根-土復(fù)合基材試樣,對自然狀態(tài)和飽和狀態(tài)下的根-土復(fù)合基材試樣進(jìn)行直剪試驗(yàn),結(jié)合(2)中研究結(jié)果分析,探究兩種狀態(tài)下淤泥對生態(tài)護(hù)坡基材抗剪性能的影響,結(jié)果表明當(dāng)淤泥摻量為0~50%時,兩種狀態(tài)下的根-土復(fù)合基材黏聚力均隨淤泥摻量的增加而增大,且基材在飽和狀態(tài)時黏聚力增大的幅度要小于在自然狀態(tài)下黏聚力增大的幅度;當(dāng)淤泥摻量為50%~100%時,兩種狀態(tài)下的根-土復(fù)合基材黏聚力均隨淤泥摻量的增加而減小;狗牙根根系能在一定程度上能增大基材的內(nèi)摩擦角,但總體上根系對基材的內(nèi)摩擦角影響很小,導(dǎo)致兩種狀態(tài)下基材內(nèi)摩擦角隨淤泥摻量的增加而減小;50%為最佳淤泥摻量,此時根-土復(fù)合基材的抗剪強(qiáng)度明顯大于其他淤泥摻量的根-土復(fù)合基材的抗剪強(qiáng)度,能在一定程度上增強(qiáng)生態(tài)護(hù)坡體系的防護(hù)能力,說明將疏浚淤泥摻入到生態(tài)護(hù)坡基材進(jìn)行資源化利用是可行的。
【圖文】：

1 我國疏浚淤泥現(xiàn)狀及危害隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的快速發(fā)展，國家城鎮(zhèn)化步伐不斷的推進(jìn)，我國的城來越大，人們的生活質(zhì)量越來越高，生活方式也越來越多元化。但與此同我國人口的不斷增長，人口密度越來越集中，導(dǎo)致城市的有機(jī)質(zhì)生活垃多，人們?nèi)粘Ｉ町?dāng)中產(chǎn)生的大量有機(jī)質(zhì)垃圾被隨意排放到河道中，造淤積[1]，給環(huán)境帶來了不利的影響。隨著我國環(huán)保意識逐漸增強(qiáng)，環(huán)保力大，，為了改善湖泊、河流的水質(zhì)，保證河流航道的暢通與正常的泄洪能力了大規(guī)模的河湖清淤疏浚、水系溝通、生物修復(fù)等水環(huán)境治理工程，因大量的疏浚淤泥[3]。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國每年僅河道與湖泊的清淤量高達(dá) 8 000 上城市下水道的清淤量,每年淤泥的排放量可達(dá) 1 億噸以上[4],淤泥含有大質(zhì)及各類污染物，由于疏浚施工時的擾動，淤泥會被打散形成含水率極狀態(tài)，因此在本質(zhì)上淤泥屬于高含水率的固體污染廢物[5-7]，會對環(huán)境造危害[8-9]。

圖 1.2 淤泥的干化處理2）堆場處理技術(shù)場處理技術(shù)是指人為的提高堆場中泥漿的沉積速度，加快堆場表，使硬殼層的剛度和強(qiáng)度能更快的達(dá)到鋪設(shè)和堆載施工要求，提置效率。3）固化處理技術(shù)[27-29]化處理技術(shù)是指向淤泥中添加水泥等固化材料，通過水泥的水化泥的強(qiáng)度，使之成為低滲透性，強(qiáng)度高的工程用土[30-31]。4）土壤化處理技術(shù)壤化處理技術(shù)是針對淤泥低透氣性、低透水性和高含水率的特點(diǎn)水性材料加入淤泥中來改善淤泥的孔隙結(jié)構(gòu)，將淤泥改良成為農(nóng)。干化處理技術(shù)、固化處理技術(shù)和土壤化處理技術(shù)結(jié)合使用不僅可的處置效率，同時將廢棄的淤泥重新利用起來，在一定程度上實(shí)[34]
【學(xué)位授予單位】：湖北工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：X70;TV861

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2658814