氯离子在黏土-膨润土屏障中迁移的离心试验研究.PDF

第36 卷第8 期 岩 土 力 学 Vol.36 No.8 2015 年8 月 Rock and Soil Mechanics Aug. 2015 DOI ：10.16285/j.rsm.2015.08.015 氯离子在黏土-膨润土屏障中迁移的离心试验研究 1, 2 1 1 张文杰 ，刘 颖 ，贾文强 （1.上海大学 土木工程系，上海 200072 ；2.浙江大学 软弱土与环境土工教育部重点实验室，浙江 杭州 310058 ） 摘 要：将对流-扩散试验装置置于土工离心机中，以50g 离心加速度运行12 h，研究了黏土-膨润土混合土样中Cl 的迁移- 扩散，使用解析解对试验结果进行拟合确定相关参数，分析了试验的相似条件，使用商用软件对离心试验原型进行模拟，与 试验结果进行比较，探讨了离心机用于溶质迁移分析的比尺效应，最后通过数值分析研究了试验的黏土-膨润土屏障用于老 垃圾填埋场防渗帷幕补强的效果。结果表明，土工离心机试验中，按实际出流量计算的实际孔隙水流速小于临界流速，两试 样中的佩克莱数 （Pe 数）小于临界Pe 数，机械弥散的作用可以忽略，试验满足扩散的相似定律；离心机试验所模拟的2.5 m 厚衬垫原型，在水头5 m 和10 m 作用下3.42 a 后均未被击穿；常重力下试验土样的渗透系数为8.5×10-8 cm/s，有效扩散系 -7 2 数为7.82×10 cm /s ，对试验原型进行的数值模拟表明，n 倍重力加速度下，土工离心机可以 尺寸的试样实现对原型的模 1/n 拟，同时将对流和扩散作用下的溶质迁移时间缩短至原型的1/n2 ；试验的黏土-膨润土屏障用于老垃圾填埋场防渗补强，可 显著减缓溶质迁移，防渗补强后可满足渗滤液迁移扩散的控制要求。 关 键 词：黏土-膨润土屏障；离心模型试验；对流-扩散；数值模拟 中图分类号：TU 433 文献识别码：A 文章编号：1000－7598 (2015) 08－2237－06 - Centrifuge study of migration of Cl in clay-bentonite barriers