垃圾填埋堆体失稳的应力-渗流-微生物降解耦合作用机理研究

围绕城市生活垃圾填埋场运行过程中的填埋堆体稳定性问题，通过岩土力学、渗流力学、环境微生物学及环境岩土工程学等理论与方法的交叉融合，开展室内物理化学模拟试验和相似模拟试验，从多场耦合角度，研究垃圾填埋堆体变形、渗滤液渗流、微生物降解三者之间的相互作用规律，探讨应力-渗流-微生物降解耦合作用对垃圾填埋堆体失稳过程的影响机制及填埋堆体的变形特征与变形机理；揭示应力-渗流-微生物降解耦合作用下垃圾填埋堆体抗压强度、内聚力、内摩擦角、孔隙率和渗透系数等参数的非线性变化规律，确定与填埋堆体变形失稳过程相关的非线性、非定常模型参数本构方程；建立考虑应力-渗流-微生物降解耦合作用的垃圾填埋堆体失稳预警与分析模型，并给出耦合模型的数值求解方法，编制相应的数值计算程序，形成垃圾填埋堆体失稳预警与分析系统，为提高我国垃圾填埋堆体失稳控制水平提供理论基础。

围绕城市生活垃圾填埋场运行过程中的填埋堆体稳定性问题，开展了垃圾填埋堆体孔隙率与渗透系数本构关系试验、单轴压缩特性试验、三轴压缩试验、三轴蠕变试验和现场模拟试验，从多场耦合角度，研究了垃圾填埋堆体变形、渗滤液渗流、微生物降解三者之间的相互作用规律，探讨了应力-渗流-微生物降解耦合作用对垃圾填埋堆体失稳过程的影响机制及填埋堆体的变形特征与变形机理；揭示了应力-渗流-微生物降解耦合作用下垃圾填埋堆体抗压强度、内聚力、内摩擦角、孔隙率和渗透系数等参数的非线性变化规律，确定了与填埋堆体变形失稳过程相关的非线性、非定常模型参数本构方程；建立了能够描述应力-渗流-微生物降解耦合作用下，垃圾填埋堆体失稳预警与分析模型，编制了相应的数值计算程序，形成了垃圾填埋堆体失稳预警与分析系统，为提高我国垃圾填埋堆体失稳控制水平提供理论基础。