胶粉改性土-膨润土固结压缩特性试验

为增强土-膨润土防渗帷幕对污染物的吸附能力,以废旧轮胎胶粉为土-膨润土防渗帷幕的改性剂,开展胶粉改性土-膨润土材料的固结试验,研究胶粉特征和模拟渗滤液对固结压缩性质的影响规律.研究表明:胶粉改性土-膨润土为中~高压缩性土;由于胶粉颗粒具有不同于黏土颗粒的压缩性和憎水性特征,随着胶粉掺入比的增加,土样的压缩性增强,固结速度增快;胶粉尺寸较大时,土样的压缩性较大、固结速度较快;当胶粉掺入比一定时,模拟渗滤液作用下土样液限降低、结合水量减小、结合水膜变薄,使土样压缩性减小、固结速度增快.     

黏土渗透性温度效应试验

采用改造的GDS全自动环境岩土渗透仪(柔性壁)和南55渗透仪(硬性壁)开展渗透试验,研究温度和试验方法对黏土渗透系数的影响。结果表明:黏土的渗透系数随温度的升高而增大,渗透系数对数值与温度线性正相关,当温度从20℃升高至70℃时,柔性壁和硬性壁渗透试验结果增幅分别为5.5倍和2.7倍。由于两种渗透试验中试样尺寸和制样方法等差异,柔性壁渗透试验所得渗透系数大于相应干密度下硬性壁渗透试验结果。仅考虑流体黏滞系数和密度随温度的变化(即假设固有渗透率为定值)时,渗透系数估算值随温度的变化规律与实测结果一致,渗透系数随温度的变化主要由流体物理性质的变化引起;但渗透系数估算值与实测值有一定差异,固有渗透率并不是定值。柔性壁渗透试验55 k Pa围压下所得固有渗透率随温度的升高而显著增大,渗透系数估算值小于实测值;而硬性壁渗透试验所得固有渗透率随温度的升高略有降低,渗透系数估算值与实测值相差不大。     

两种土压力水平下防渗帷幕的防污能力

为探究防渗帷幕材料在不同荷载作用下导致的渗透性和厚度变化对其防污能力的影响,在对土-膨润土防渗帷幕工程性质分析的基础上,进行了污染物运移计算,分析了不同压力和边界条件下帷幕的击穿时间。结果表明:土-膨润土帷幕材料多属于中压缩性土,帷幕材料在底端压力下渗透系数与初始渗透系数的差异可达1个数量级;常用的相对浓度为10%和稳定通量为5%两种击穿标准所得击穿时间存在较大差异,两者的比值为1.42~2.21;以帷幕底端参数计算的帷幕下游处相对浓度和通量均小于以初始参数计算的结果,前者击穿时间大于后者,以最大压力对应参数所得的设计结果偏于危险。