砂土-粉土-膨潤(rùn)土防污隔離墻滲透性的室內(nèi)和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)研究.pdf

1、我國(guó)城市地下水土污染嚴(yán)重，威脅城市居民健康和生態(tài)環(huán)境，亟需有效控制和治理。土-膨潤(rùn)土防污隔離墻采用低滲透性的土-膨潤(rùn)土回填材料將地下水土圍封，使其與外界環(huán)境隔絕，控防污染物擴(kuò)散，在地下水土污染防治和治理工程中具有廣闊的應(yīng)用前景。土-膨潤(rùn)土防污隔離墻的滲透性是決定其防污性能最重要的因素，目前國(guó)內(nèi)對(duì)于土-膨潤(rùn)土的滲透性主要進(jìn)行室內(nèi)單元體試驗(yàn)研究，缺乏從膨潤(rùn)土工程特性、室內(nèi)單元體試驗(yàn)到原位滲透系數(shù)評(píng)估的系統(tǒng)研究。
　　針對(duì)上述研究現(xiàn)狀，

2、本文選用美國(guó)懷俄明、山東濰坊兩種膨潤(rùn)土和福建標(biāo)準(zhǔn)砂、錢塘江粉土兩種母土作為土-膨潤(rùn)土材料，在研究上述材料基本工程特性的基礎(chǔ)上，采用室內(nèi)單元體試驗(yàn)和原位試驗(yàn)相結(jié)合的研究手段，對(duì)土-膨潤(rùn)土防污隔離墻的滲透性進(jìn)行了較為全面的研究，獲得以下結(jié)論:
　　(1)測(cè)定了懷俄明和濰坊兩種膨潤(rùn)土的礦物成分、比重、液塑限、陽離子交換量、比表面積和膨脹指數(shù)等基本工程特性。測(cè)試結(jié)果表明兩種膨潤(rùn)土均為鈉基膨潤(rùn)土，其中懷俄明膨潤(rùn)土的蒙脫石含量、膨脹指數(shù)和比表

3、面積顯著高于濰坊膨潤(rùn)土，作為土-膨潤(rùn)土的原料，可初步判斷懷俄明膨潤(rùn)土的工程性能優(yōu)于濰坊膨潤(rùn)土。
　　(2)基于土-膨潤(rùn)土隔離墻溝槽中泥漿與地下水水頭差的范圍，采用改進(jìn)API壓濾試驗(yàn)方法，獲得了20kPa～300kPa氣壓力下膨潤(rùn)土泥餅的滲透系數(shù)，大于國(guó)外學(xué)者按API測(cè)試方法在690kPa壓力下得到的膨潤(rùn)土泥餅滲透系數(shù)。為克服API濾失試驗(yàn)法中膨潤(rùn)土泥餅應(yīng)力分布不均勻的的缺點(diǎn)，采用柔性壁滲透儀測(cè)試了有效應(yīng)力分布均勻的膨潤(rùn)土泥餅的滲透

4、系數(shù)，將兩種方法的測(cè)試結(jié)果比較發(fā)現(xiàn)，當(dāng)有效應(yīng)力較小時(shí)采用改進(jìn)的API濾失試驗(yàn)法測(cè)試得到的膨潤(rùn)土泥餅滲透系數(shù)小于柔性壁滲透儀的測(cè)試結(jié)果。
　　(4)采用柔性壁滲透試驗(yàn)研究了膨潤(rùn)土摻量、膨潤(rùn)土種類、母土和固結(jié)壓力對(duì)土-膨潤(rùn)土滲透系數(shù)的影響。研究表明，當(dāng)母土為低壓縮性的砂土且膨潤(rùn)土摻量較低時(shí)，隨著固結(jié)壓力的增加土-膨潤(rùn)土滲透系數(shù)減小趨勢(shì)不明顯;當(dāng)膨潤(rùn)土種類和摻量相同時(shí)，粉土-膨潤(rùn)土滲透系數(shù)小于砂土-膨潤(rùn)土滲透系數(shù)，因此建議現(xiàn)場(chǎng)土-膨潤(rùn)土