寬級配礫質(zhì)土的非飽和抗剪強度試驗研究.pdf

1、西北地區(qū)的填埋場大多位于山谷丘陵地帶，地下水位變幅較大，所以在這些地域建造的垃圾填埋場封場的復合防滲襯墊難免會受到干-濕與凍，融交替循環(huán)的影響。在這種惡劣的環(huán)境中，采用粘土作為防滲材料，存在各種工程缺陷問題，故很多研究人員開始尋找替代材料作為GCL防滲層的保護層。已有的工程實踐表明，礫質(zhì)土具有壓縮性小，承載力大，能夠適應干-濕與凍-融的環(huán)境等顯著特性。因此本文針對這種礫質(zhì)土，進行了以下一系列的室內(nèi)試驗，一方面對前人的成果進行歸納總結，另

2、一面更加詳細深入地探索了寬級配礫質(zhì)土在干-濕循環(huán)條件下土。水特征益線的變化規(guī)律以及在各級吸力下抗剪強度的變化特性，最后驗證各預測公式能否代替其試驗值的可行性。
　　本文以作為垃圾填埋場防滲襯墊保護層的寬級配礫質(zhì)土為研究對象，根據(jù)前人的研究結論，優(yōu)選出5組滲透系數(shù)小于1×10-5cm/s的顆粒級配，開展了顆粒分析試驗、擊實試驗、變水頭滲透試驗、土-水特征曲線試驗、直剪試驗的研究，建立了土-水特征曲線數(shù)學模型對試驗數(shù)據(jù)進一步分析處理，

3、最后將抗剪強度試驗值與各公式預測值進行比較分析，得出了以下一些結論:
　　(1)對級配1、級配3、級配5分別進行1、2、3、4次干濕循環(huán)后，再對其進行土-水特征曲線試驗的結果為:基質(zhì)吸力約小于50kpa時，寬級配礫質(zhì)土1次干濕循環(huán)的曲線明顯低于2次干濕循環(huán)的曲線，當基質(zhì)吸力在50-500kpa區(qū)間時，對于一定的基質(zhì)吸力，含水率隨著干濕循環(huán)次數(shù)的增加而減小。
　　(2)通過對1次干濕循環(huán)后的級配5進行直剪試驗，結果為:在各級基

4、質(zhì)吸力下，剪應力隨著剪切位移的增加而增大的趨勢基本一致，且在某個特定的基質(zhì)吸力下，剪應力也會隨著垂直壓力的增大而增大;基質(zhì)吸力小于400kpa時，表觀內(nèi)摩擦角、表觀粘聚力隨基質(zhì)吸力的增加呈現(xiàn)非線性的增加;基質(zhì)吸力等于400kpa左右時，表觀粘聚力達到最大值，隨后表觀內(nèi)摩擦角隨基質(zhì)吸力的增加而增加的幅度逐漸減小并緩慢趨于穩(wěn)定值，而表觀粘聚力則會出現(xiàn)一定的減小的幅度。
　　(3)將抗剪強度試驗值與預測值進行對比可以發(fā)現(xiàn):Oberg公式