环境岩土工程

1.什么是小环境问题？简要叙述小环境岩土工程中的主要问题。

答：指采用岩土工程的方法来抵御由人类生产、生活活动、工程活动引起的环境问题。如生活垃圾污染、工业有毒废弃物污染、过量抽取地下水引起地面沉降、尾矿淋滤污染、采矿造成采空区坍塌、打桩造成的挤土等。

2.什么是大环境问题？简要叙述大环境岩土工程中的主要问题。

答: 指采用崖工程的方法来抵御由自然灾变引起的环境问题。如：地震灾害、火山灾害。洪水灾害、水土流失、沙漠化、盐碱化、区域性大滑坡等。

3.桩基础：灌注桩和预制桩。

挤土桩有：预应力管桩、沉管灌注桩、夯扩桩、预应力管桩（闭口型）

非挤土桩有：钻孔灌注桩、冲孔灌注桩、人工挖孔桩

部分挤土桩：预应力管桩（开口型）

沉桩方法：捶击法、振动法、静压法。

4.对饱和软土层，由于墙体渗透系数小，水不易排出，挤土时墙体体积基本不变，因此挤土效果显著。

5.减少桩基础施工中挤土效应的措施：

（1）减少挤土量→改变桩型的沉桩工艺→改变桩型→采用挤土效应较小的柱

↓

合理安排桩基施工方向 ←改变沉柱工艺→采用预钻孔取土沉柱

↓

控制沉桩速率

（2）隔离临近建筑物→在施工区与被保护对象间设置防护系统

 设置隔断：

刚性隔断：钢板桩、水泥土搅拌桩、地下连续墙

柔性隔断：在场地外钻孔，并用钢筋笼加竹片护孔壁→给挤土应力提供释放空间→泄压孔

 设置防护沟：在沉桩区四周开挖，沟内回填砂或其它松散材料→减少表层土的挤土效应，对浅埋管线起保护作用。

（3）加速地基土排水→设置排水系统→设置排水砂井或塑料排水板（效果不明显）

6.挤土效应的理论分析：可能是附加题。

7.柱基施工过程中对环境造成哪些影响？

答：废泥浆的处理问题、噪音问题、振动问题、油烟污染问题、给地下空间的开发利用带来隐患、桩体残留物的回收和利用问题、挤土问题、

8.柱基础施工过程中挤土对周围建筑物产生的影响表现在哪些方面？

答：邻近的建筑物和构筑物产生裂缝，倾斜等；邻近地坪开裂，道路路面损坏；地下水管爆裂，煤气外泄，通讯中断；桩基施工与基坑开挖互相影响。

9.强夯法：将地基夯实，改善地基性能。（孔隙比较大或孔隙中水含量少）→碎石土、砂土、素填土、杂填土、湿陷性黄土、低饱和度的粉土和粘土。

强夯置换法：利用强夯的巨大动能将碎石打入软弱土层，形成碎石墩，将软土特别是淤泥挤到桩体之间的空隙，使土体和碎石构成复合地基，用以提高天然地基的承载力。

10.强夯施工振动影响的机理（有图）

 强夯夯锤的夯击能量转化为三部分：冲切锤侧土体，形成夯坑；冲压锤底土体，将坑底面以下地基土压密；产生振动，并以弹性波的形式向周围土体中传递部分夯击能量。

 强夯施工所产生的弹性波有两种形式：面波和体波。面波占弹性波总能量的67%，主要在地表传播，且其振幅衰减慢；体波占弹性波总能量的33%，主要在地下深处传播，且其振幅衰减快。因此，引起地表建筑物振动破坏的主要原因是强夯施工所产生的面波。（体波：可以在三维空间向任何方向传播。面波：振幅大，振动周期长。）

11.减小强夯振动对周围环境影响的措施：设置隔振屏障。（机理）

主动隔振：以振源为中心而设置的隔振屏障。

被动隔振：以保护对象为中心而设置的隔振屏障。

 明沟隔振：隔振效果最好，但是易坍塌。

 填充沟隔振：粉煤灰、混凝土等；泡沫塑料-水泥复合材料；水泥浆固化充气薄膜。

12．地铁施工技术（可能有附加题）→各自的特征

 明挖法

 盖挖法

 暗挖法：浅埋暗挖法和盾构法

13.盾构施工对周围环境的影响：

盾构机到达前的地表沉降（有时表现为隆起）

盾构机到达时的地表沉降：

 开挖面上土压力、水压力之和与压力舱内压力不平衡引起。

 盾构机千斤顶漏洞造成盾构机后退。

盾构机通过时的地表沉降

 盾构机钢壳与土体之间形成剪切滑动面，剪应力引起地表沉降。

 盾构机掘进姿态的改变，使盾构机曲线推进，曲线推进会引起土体产生附加变形，导致盾构施工引起的地层损失加大，从而加大地表沉降。

盾构脱出盾尾时的地表沉降

 盾尾建筑空隙导致应力释放引起。

 注浆压力的过大或过小也引起地表隆沉。

盾构通过后的长期固结沉降

 土体受盾构掘进振动影响，土体再固结和蠕变引起。

13.地层变形的计算：（练习题）→计算最大沉降量、任何一点的沉降量。

Vs：单位长度地层损失。

14.减小盾构施工对周围建筑物产生影响的措施

做好盾构施工组织管理工作

 保持开挖面的稳定

 盾构推进轴线尽量与隧道设计轴线一致，以减小纠偏量  做好对盾尾建筑空隙的注浆

 提高管片的抗渗能力

对建筑物实施工程保护

 隔断法：在建筑物与盾构隧道之间修筑隔断墙，隔断墙阻断盾构施工造成的地层变形的影响。隔断墙可由钢板桩、深层搅拌桩、旋喷桩、树根桩等组成。

 加固法：对盾构周围土体加固；对建筑物基础加固。

建筑物基础加固

 对基础进行灌浆加固

 对基础进行托换

15.固定废弃物的定义：固态、半固态物质。（可能是填空题）→来源或者是举例

工业固体废物：废渣、粉尘、碎屑、污泥等。

矿业固体废物：废石、尾矿等

农业固体废物： 如植物秸秆

城市固体废物：生活垃圾、建筑渣土、商业固体废物、粪便

放射性固体废物：核电站、医疗单位等

有毒固体废物

16.固体废物的处理技术

 预处理技术：采用破碎、分选、脱水、干燥、压密等技术，使固体废物的颗粒粒径减小，含水量减小，从而体积减小。

 焚烧处理技术→有热能回收、减少废物体积、破坏有毒物质组成结构（优点）；只能处理可燃物含量高的废物、废物中一些可利用资源也被烧掉，烟气净化难度大、一次性投资大，运转成本高，还不可避免地产生有毒物质。

 高温热分解技术→利用有机物的热不稳定性。

 堆肥技术

 固化处理技术：玻璃、水泥、沥青 17.固体废弃物的处置技术

 海洋处置技术：海洋倾倒，远洋焚烧。

 陆地处置技术：堆存法，土地耕作法，土地填埋法，深井灌注法。

深井灌注法处置的地层的选取：（有练习）→逻辑关系。

 处置区必需位于地下饮用水之源和矿层之下

 处置区岩层的孔隙率大，面积大，厚度适宜，有足够的液体吸收容量。→石灰岩、白云岩、砂岩。

 有不透水的岩层将废物层（即：处置层）与含水层、矿层相隔。→粘土、页岩、泥灰岩。

18.粉煤灰的三个效应：

 火山灰效应：粉煤灰本身略有或没有水硬性，但遇到水泥水化析出的Ca(OH)2后，粉煤灰中的SiO2、Al2O3与Ca(OH)2反应，生成水化硅酸钙和水化铝酸钙等水化产物，作为胶结材料的一部分起到增加强度的作用。

 形态效应：粉煤灰颗粒大多为玻璃微珠，掺入混凝土中起到润滑作用。→使混凝土易于拌和；减水作用。

 微集料效应：粉煤灰中的微细颗粒可以填充孔隙，改善材料孔隙结构，增大其密实度；还可以减少混合料的“泌水作用”。

19．粉煤灰作为路基填料的优缺点

优点（8个）：

 来源丰富，价格便宜。

 自重小

 击实特性良好。最大干容重对含水量的敏感性较小,含水量的控制范围较大,为现场碾压施工提供了方便。

 强度高。

 渗透性良好。渗透系数比一般粘土大数百倍，利于潮湿多雨地区的施工。

 压缩性小。使路面的平整程度易于保证。

 粉煤灰中含有的有害元素和放射性元素一般都满足有关环境保护的要求。

 容量大，技术要求低。路堤工程能容纳大量粉煤灰，不需对粉煤灰进行深加工就可利用。

缺点（2个）：

20.粉煤灰路堤结构（画图）→纯灰、灰土间隔。→一定要画。

护坡、土质路拱、粒料隔离层、盲沟、排水沟、封顶层（各自的作用要搞清楚）

21.粉煤灰的使用：做路堤、粉煤灰砖、粉煤灰加气混凝土、粉煤灰混凝土小型空心砌块、粉煤灰水泥、CFG桩

22.煤矸石灰土间隔路堤结构：不要粒料隔离层

23.尾矿的定义（填空）：矿山开采出的金属或非金属原矿石，经选矿厂破碎、精选、提取有用成分后所排放的“废渣”。

24. 卫生填埋场选址要求：一是防止污染的原则，二是经济合理的原则。

25.层次分析法（必考）→见练习

26. 填埋场填埋作业方式：倾倒式、三明治式、日单元式。→各自的优缺点。（可能是填空题）

27.填埋场场址类型：山谷型填埋场、坑洼型（或沟壑型）填埋场、滩涂型填埋场。

28.填埋场有效库容、服务年限、垃圾填埋量的计算（有练习题）

29.渗滤液的控制：

 控制渗滤液产生量→采用“清污分流处理”思路

措施一：控制进入填埋场的地表径流与降雨

设置截洪沟、设置边沟。

措施二：进行渗滤液的收集和排放

 控制渗滤液污染周围环境→设置防渗系统

垂直防渗（帷幕灌浆）原理：将灌浆材料压入岩层的裂隙或孔隙，堵塞地下水通道，起到防渗作用。

水平防渗（填埋场衬垫系统）

排水材料：砂（第一层厚度为60cm，第二层厚度30cm。）、土工网和土工织物

防渗材料：压实粘土、土工膜

30.双层复合衬垫系统（画图）→一定要画

 保护层：支撑并保护整个衬垫系统。→至少60cm厚的砂或其它透水性粒料。  首层渗滤液排水层：收集渗滤液，并将其排至多孔渗滤液收集管中。

 首层渗滤液防渗层：防止渗滤液下渗，从而污染地下水。

 第二层渗滤液排水层：收集和监测流过第一层衬垫系统的渗滤液，并将渗滤液排至多孔渗滤液收集管中。

 第二层渗滤液防渗层：防止渗滤液排入地下水中。

31.卫生填埋场填埋废物所产生的最终气体产物主要是甲烷和二氧化碳。

32.城市垃圾填埋场气体的收集

被动收集系统：让气体直接排出而不使用机械手段。

主动收集系统：利用动力形成负压，强迫气体从填埋场排出。

33.城市垃圾填埋场气体的处理：

 定期将废气燃烧

 废气的清理和能量回收：作为天然气、发电

34.卫生填埋场封场的目的（4个方面）：

 限制大气降水渗入填埋场，从而减少填埋场内渗滤液的产生量，达到减小渗滤液对周围地下水源的污染的可能性。

 控制填埋场恶臭气体和可燃气体的无序排放。

 抑制填埋场内病源菌、蚊蝇等的扩散和生长。

 有利于填埋场生态修复及后期土地利用。

35.垃圾土的压缩机理