一种联合间歇试验与土柱试验来确定弥散系数的方法技术

本发明专利技术属于环境岩土工程技术领域，具体涉及一种联合间歇试验与土柱试验来确定弥散系数的方法；包括以下步骤：步骤一，选取土料，测定其土工特性；步骤二，配置溶液，制备土样；步骤三，采用间歇试验确定临界土颗粒浓度条件下的吸附参数；步骤四，采用土柱试验确定污染物浓度分布；步骤五，通过软件反演得到弥散系数；本发明专利技术所采用的联合间歇试验与土柱试验来确定填埋场衬里弥散系数的方法，可以方便有效地预测填埋场衬里中污染物的迁移扩散；通过临界土颗粒浓度条件下的间歇试验来确定吸附参数值，结合土柱试验来确定弥散系数，所得结果更合理，与实际工程条件更接近；可以更准确的为填埋场衬里设计提供参考依据。

【技术实现步骤摘要】
一种联合间歇试验与土柱试验来确定弥散系数的方法
本专利技术属于环境岩土工程
，具体涉及一种联合间歇试验与土柱试验来确定弥散系数的方法。
技术介绍
城市生活垃圾主要采用填埋法处置。填埋场渗滤液中含有大量重金属污染物等有害物质，合理预测污染物在填埋场衬里中的迁移情况，对填埋场衬里设计有重要意义。为了预测污染物在衬里中迁移，需要确定弥散系数等参数。确定弥散系数的方法主要有土柱渗透试验与间歇试验两种方式。间歇试验简单易操作、耗时短，因此应用更广泛。然而，研究表明，即使使用相同的试验材料，间歇试验和土柱试验得出的吸附参数也是不一样的，而且差别很大。导致两种试验方法结果不同的最主要原因是土的固体颗粒浓度和搅拌条件的差异。虽然与间歇试验相比需要较多的时间和试验设备，但土柱试验与实际工程条件更接近，所得结果更合理。研究表明，通过间歇试验得到的衬里土料吸附参数值随着土颗粒浓度的增大而呈线性的减小，但当土颗粒浓度值超过临界值后吸附参数值基本稳定了。平衡时刻单位吸附量随土颗粒浓度的增大而减小，可能是因为吸附面积的增大导致单位土颗粒分配到的污染物的量有所减少。在土颗粒浓度较小的条件下，由间歇试验所确定的吸附参数值偏高，如果以此设计会高估填埋场衬里的安全系数。因此应该通过临界土颗粒浓度条件下的间歇试验来确定吸附参数值，从而为填埋场衬里设计提供更合理的设计参数。联合间歇试验中临界土颗粒浓度条件下吸附参数与土柱试验来确定填埋场衬里中污染物迁移的弥散系数的方法更合理，结果更准确，与工程实际更接近。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是，针对现有技术不足，提供一种结合土柱渗透试验与间歇试验确定弥散系数的方法，结合两种方法来确定弥散系数可以实现优势互补，得到的结果更准确。本专利技术所采用的技术方案是：一种联合间歇试验与土柱试验来确定弥散系数的方法，包括以下步骤：步骤一，选取土料，测定其土工特性；步骤二，配置溶液，制备土样；步骤三，采用间歇试验确定临界土颗粒浓度条件下的吸附参数；步骤四，采用土柱试验确定污染物浓度分布；步骤五，通过软件反演得到弥散系数。所述步骤一中所选取的土工参数有颗粒级配曲线、渗透系数、液限、塑限、最大干密度、最优含水率、孔隙率和比重；选取具有代表性的重金属污染物作为测试对象。所述步骤二中配置溶液为制备一定浓度的污染物源溶液，根据需要进行稀释；所述制备土样将土样风干后，过筛，烘干，冷却至室温，放入塑料袋中储存备用。所述步骤三采用间歇试验确定临界土颗粒浓度条件下的吸附参数包括以下步骤：3.1将土样与污染物溶液在恒定温度条件下混合振荡一段时间后取上清液离心，测定污染物去除率；3.2不断调整土颗粒浓度，直至去除率趋于稳定，从而得到临界土颗粒浓度，测定临界土颗粒浓度条件下的平衡溶液污染物浓度，计算单位吸附量；3.3对平衡溶液污染物浓度和单位吸附量进行拟合得到吸附参数值。5.根据权利要求1所述的一种联合间歇试验与土柱试验来确定弥散系数的方法，其特征在于：所述步骤四通过土柱试验得到污染物浓度分布。所述步骤五通过软件反演得到弥散系数为，使用VS2DI软件，输入步骤三中间歇试验得到的吸附参数，不断变换弥散系数值，使浓度分布计算曲线与步骤四中土柱试验测得的污染物浓度分布相吻合，从而得到弥散系数值。本专利技术的有益效果是：1.本专利技术所采用的联合间歇试验与土柱试验来确定填埋场衬里弥散系数的方法，可以方便有效地预测填埋场衬里中污染物的迁移扩散；2.通过临界土颗粒浓度条件下的间歇试验来确定吸附参数值，结合土柱试验来确定弥散系数，所得结果更合理，与实际工程条件更接近；3.可以更准确的为填埋场衬里设计提供参考依据。附图说明图1是一种联合间歇试验与土柱试验来确定弥散系数的方法流程图；具体实施方式一种联合间歇试验与土柱试验来确定弥散系数的方法，包括以下步骤：步骤一，选取土料，测定其土工特性；步骤二，配置溶液，制备土样；步骤三，采用间歇试验确定临界土颗粒浓度条件下的吸附参数；步骤四，采用土柱试验确定污染物浓度分布；步骤五，通过软件反演得到弥散系数。所述步骤一中所选取的土工参数有颗粒级配曲线、渗透系数、液限、塑限、最大干密度、最优含水率、孔隙率和比重；选取具有代表性的重金属污染物作为测试对象。所述步骤二中配置溶液为制备一定浓度的污染物源溶液，根据需要进行稀释；所述制备土样将土样风干后，过筛，烘干，冷却至室温，放入塑料袋中储存备用。所述步骤三采用间歇试验确定临界土颗粒浓度条件下的吸附参数包括以下步骤：3.1将土样与污染物溶液在恒定温度条件下混合振荡一段时间后取上清液离心，测定污染物去除率；3.2不断调整土颗粒浓度，直至去除率趋于稳定，从而得到临界土颗粒浓度，测定临界土颗粒浓度条件下的平衡溶液污染物浓度，计算单位吸附量；3.3对平衡溶液污染物浓度和单位吸附量进行拟合得到吸附参数值。所述步骤四通过土柱试验得到污染物浓度分布。所述步骤五通过软件反演得到弥散系数为，使用VS2DI软件，输入步骤三中间歇试验得到的吸附参数，不断变换弥散系数值，使浓度分布计算曲线与步骤四中土柱试验测得的污染物浓度分布相吻合，从而得到弥散系数值。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种联合间歇试验与土柱试验来确定弥散系数的方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤一，选取土料，测定其土工特性；步骤二，配置溶液，制备土样；步骤三，采用间歇试验确定临界土颗粒浓度条件下的吸附参数；步骤四，采用土柱试验确定污染物浓度分布；步骤五，通过软件反演得到弥散系数。

【技术特征摘要】
1.一种联合间歇试验与土柱试验来确定弥散系数的方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤一，选取土料，测定其土工特性；步骤二，配置溶液，制备土样；步骤三，采用间歇试验确定临界土颗粒浓度条件下的吸附参数；步骤四，采用土柱试验确定污染物浓度分布；步骤五，通过软件反演得到弥散系数。2.根据权利要求1所述的一种联合间歇试验与土柱试验来确定弥散系数的方法，其特征在于：所述步骤一中所选取的土工参数有颗粒级配曲线、渗透系数、液限、塑限、最大干密度、最优含水率、孔隙率和比重；选取具有代表性的重金属污染物作为测试对象。3.根据权利要求1所述的一种联合间歇试验与土柱试验来确定弥散系数的方法，其特征在于：所述步骤二中配置溶液为制备一定浓度的污染物源溶液，根据需要进行稀释；所述制备土样将土样风干后，过筛，烘干，冷却至室温，放入塑料袋中储存备用。4.根据权利要求1所述的一种联合间歇试验与土柱试验来确定弥散...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨清雷，于德浩，龙凡，杨庆，张金利，韩天成，王康，李霞，张宣宣，刘成玮，杨彤，王睿，徐兴宇，齐文勃，
申请(专利权)人：中国人民解放军沈阳军区司令部工程科研设计所，
类型：发明
国别省市：辽宁,21