随着城市规模的扩大和人民消费水平的提高,我国城市固废垃圾处置及污染防止问题变得日益突出。垃圾填埋是目前世界各地处置城市固废的主要方法,在垃圾填埋场底部铺设含黏土或膨润土掺砂混合土的防渗系统,可以有效防止垃圾渗滤液污染地下水和周边环境。本研究利用采石场的废料——石屑作为基础材料,与膨润土混合组成衬垫材料。分析了膨润土掺量、初始干密度与溶液特征对石屑掺膨润土渗透性能的影响,在试验结果的基础上提出了一种预测混合土渗透系数的方法。最后利用COMSOL Multiphysics软件建立了膨润土掺量和不同干密度情况下垃圾填埋场混合土衬垫系统中Ca²⁺离子溶液迁移的三维耦合分析模型。有效地解决了采石场石屑废料的浪费问题。主要研究内容如下:（1）分析了膨润土掺量、初始干密度、溶液特征等对混合土渗透性能的影响。结果表明:混合土的渗透系数随着膨润土掺量的增加而减小,随着相对密实度的增大而减小,随着离子浓度的增大而变大。（2）利用X射线衍射（XRD）试验、扫描电镜（SEM）试验对不同膨润土掺量、初始干密度、溶液特征条件下的混合土微观结构进行了定性分析。对比不同膨润土掺量、初始干密度、溶液特征的混合土的微观结构变化,总结出膨润土掺量和初始干密度对混合土渗透性能产生影响的主要原因是改变了混合土的孔隙结构。（3）建立了考虑膨润土掺量、膨胀特性和干密度的混合土渗透系数的评价方法,并与试验的实测数据进行了对比,验证了本文提出的渗透系数评价方法的合理性。（4）最后利用COMSOL Multiphysics软件预置的多孔介质和地下水流动模块对垃圾填埋场地混合土衬垫系统中Ca²⁺离子溶液的迁移情况建立数学模型,预测了在Ca²⁺离子溶液浓度为1 mol/L时,不同膨润土掺量与不同干密度的混合土衬垫中的Ca²⁺离子击穿时间,为垃圾填埋场的合理规划和建设提供依据。