垃圾填埋場(chǎng)復(fù)合防滲系統(tǒng)剪切面抗剪強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)研究及數(shù)值模擬.pdf

1、建造垃圾填埋場(chǎng)通常采用粘土作為防滲體或作為GCL/GM的保護(hù)層共同構(gòu)成復(fù)合防滲系統(tǒng)，但粘土材料應(yīng)用于西北干旱半干旱干濕凍融交替循環(huán)環(huán)境，存在抗剪強(qiáng)度低及料源匱乏等問(wèn)題。論文綜述了國(guó)內(nèi)外填埋場(chǎng)GCL/GM與保護(hù)層接觸面抗剪強(qiáng)度研究進(jìn)展，針對(duì)西北干旱、半干旱地區(qū)填埋場(chǎng)防滲問(wèn)題，提出了寬級(jí)配礫石土代替粘土作為GCL/GM防滲墊的保護(hù)層的新型防滲方案，并就該方案是否可行進(jìn)行了相關(guān)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)。
　　 驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)采用人工調(diào)配的方法，制作了5組不

2、同級(jí)配的礫石土樣品，分別命名為級(jí)配1、級(jí)配2、級(jí)配3、級(jí)配4和級(jí)配5，繪出5組試樣的級(jí)配曲線(xiàn)，并分別測(cè)定其最大干密度、最優(yōu)含水量、剪切位移與剪應(yīng)力關(guān)系曲線(xiàn)以及各級(jí)配礫石土的內(nèi)摩擦角和粘聚力，結(jié)合滲透實(shí)驗(yàn)測(cè)定的滲透系數(shù)，先選取出滲透系數(shù)滿(mǎn)足要求的寬級(jí)配礫石土樣品，然后利用直剪儀測(cè)定滿(mǎn)足要求的寬級(jí)配礫石土樣與水化程度分別為0%、25%、50%、75%以及完全水化GCL接觸面的抗剪強(qiáng)度參數(shù)，并驗(yàn)證寬級(jí)配礫石土能改善GCL受力狀況的推斷，最后利

3、用PLAXIS對(duì)滿(mǎn)足要求的寬級(jí)配礫石土及其與完全水化后的GCL接觸面的抗剪強(qiáng)度進(jìn)行數(shù)值模擬。按照上述研究?jī)?nèi)容，得到以下結(jié)論：
　　 (1)由滲透實(shí)驗(yàn)成果可知，級(jí)配1、級(jí)配5滲透系數(shù)可以滿(mǎn)足作為復(fù)合防滲系統(tǒng)的保護(hù)層的防滲要求，其滲透系數(shù)分別為1.1×10-6cm/s、2.11×10-6cm/s，均小于1.0×10-5cm/s，由寬級(jí)配礫石土直剪實(shí)驗(yàn)成果可知，級(jí)配1～級(jí)配5礫石土試樣內(nèi)摩擦角分別為40.49°、44.61°、43.2

4、7°、42.77°及42.57°，均在礫石土試樣內(nèi)摩擦角變化范圍經(jīng)驗(yàn)值(36°～48°)以?xún)?nèi)。
　　 (2)由級(jí)配1以及級(jí)配5分別與各水化GCL接觸面直剪實(shí)驗(yàn)成果可知，隨GCL水化程度的增加，接觸面抗剪強(qiáng)度依次遞減。
　　 (3)對(duì)比級(jí)配1礫石土與各水化GCL接觸面抗剪強(qiáng)度以及級(jí)配5礫石土與各水化GCL接觸面抗剪強(qiáng)度可以發(fā)現(xiàn)，接觸面抗剪強(qiáng)度前者稍大于后者。
　　 (4)通過(guò)分析對(duì)比礫石土、GCL、以及礫石土與GC