GCL室內(nèi)剪切試驗研究及在垃圾填埋場的應(yīng)用.pdf

1、土工合成材料膨潤土墊(GCL)的剪切特性指標(biāo)直接影響工程的穩(wěn)定安全性和功能有效性，隨著土工合成材料在建設(shè)工程中的廣泛應(yīng)用，GCL剪切特性越來越受到研究和設(shè)計領(lǐng)域的重視。GCL是一種比較特殊的材料，GCL內(nèi)部是膨潤土層，也是GCL的薄弱層，GCL的內(nèi)部抗剪強(qiáng)度是保持其整體穩(wěn)定性的關(guān)鍵。在建設(shè)工程的使用中，GCL經(jīng)常和很多種土工合成材料復(fù)合使用發(fā)揮各自的優(yōu)越性，所以，研究GCL與其他土工合成材料界面之間的摩擦性能也很有必要。 本文為

2、了完成對GCL內(nèi)部和界面摩擦特性的研究以及研究成果在垃圾填埋場中的應(yīng)用，進(jìn)行了以下研究工作： 1．在已有土工試驗應(yīng)變式控制直剪儀的基礎(chǔ)上研制了土工合成材料直剪儀；測試出GCL內(nèi)部及GCL與各種不同材料之間的摩擦角；通過對比分析，確定其主要的影響因素，得到GCL抗剪強(qiáng)度隨各種影響因素變化而變化的規(guī)律； 2．介紹垃圾填埋場的種類和結(jié)構(gòu)、垃圾填埋場邊坡穩(wěn)定計算方法。用MATLAB編程計算在安全系數(shù)允許范圍內(nèi)，邊坡坡高一定時的最

3、大坡角。 通過對試驗結(jié)果的分析，得出以下有意義的結(jié)論： 1．GCL內(nèi)部剪切試驗結(jié)論：膨潤土在側(cè)限條件下水化作用不充分，上部的膨潤土顆粒已經(jīng)水化，而下部的膨潤土依舊保持干燥狀態(tài)；GCL水化時間越長，剪切強(qiáng)度越??；GCL水化應(yīng)力越大，剪切強(qiáng)度越大；水化溶液離子濃度越大，抗剪強(qiáng)度也越大。 2．GCL與土工合成材料界面剪切試驗結(jié)論：表面相對光滑的土工膜比無紡?fù)凉た椢锔子谠诙唐跁r間內(nèi)達(dá)到峰值強(qiáng)度，從峰值強(qiáng)度下降也相對較快

4、；干燥GCL與織物的剪切強(qiáng)度小于無壓水化后的GCL與織物的剪切強(qiáng)度；而GCL與土工膜則相反。 3．GCL與其他材料界面剪切試驗結(jié)論：水化作用對GCL與其他材料界面剪切試驗影響性相同：干燥GCL與各種材料之間的界面剪切強(qiáng)度最大；15KPa正應(yīng)力下水化GCL與各種材料之間的界面剪切強(qiáng)度次之；無壓水化GCL與各種材料之間的界面剪切強(qiáng)度最小。 4．邊坡穩(wěn)定計算分析結(jié)論：在相同的安全系數(shù)保證下，同一坡高時施工期的坡角比竣工后的坡角