垃圾填埋場復(fù)合防滲系統(tǒng)剪切面抗剪強度實驗研究及數(shù)值模擬.pdf

1、建造垃圾填埋場通常采用粘土作為防滲體或作為GCL/GM的保護層共同構(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，存在抗剪強度低及料源匱乏等問題。論文綜述了國內(nèi)外填埋場GCL/GM與保護層接觸面抗剪強度研究進展，針對西北干旱、半干旱地區(qū)填埋場防滲問題，提出了寬級配礫石土代替粘土作為GCL/GM防滲墊的保護層的新型防滲方案，并就該方案是否可行進行了相關(guān)驗證實驗。
　　 驗證實驗采用人工調(diào)配的方法，制作了5組不

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

3、用PLAXIS對滿足要求的寬級配礫石土及其與完全水化后的GCL接觸面的抗剪強度進行數(shù)值模擬。按照上述研究內(nèi)容，得到以下結(jié)論：
　　 (1)由滲透實驗成果可知，級配1、級配5滲透系數(shù)可以滿足作為復(fù)合防滲系統(tǒng)的保護層的防滲要求，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，由寬級配礫石土直剪實驗成果可知，級配1～級配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)驗值(36°～48°)以內(nèi)。
　　 (2)由級配1以及級配5分別與各水化GCL接觸面直剪實驗成果可知，隨GCL水化程度的增加，接觸面抗剪強度依次遞減。
　　 (3)對比級配1礫石土與各水化GCL接觸面抗剪強度以及級配5礫石土與各水化GCL接觸面抗剪強度可以發(fā)現(xiàn)，接觸面抗剪強度前者稍大于后者。
　　 (4)通過分析對比礫石土、GCL、以及礫石土與GC