垃圾填埋场防渗系统中压实黏土衬垫会因干燥等某些原因产生裂隙,裂隙的存在有可能会为渗沥液击穿防污屏障提供优先通道,从而加剧污染地下水及周围土壤环境。黏土中掺砂可以减少其收缩,避免其产生裂隙,但目前缺乏掺砂黏土渗透特性及防污性能方面的研究。故本文针对不同掺砂量和温度条件下砂-黏土渗透规律,分析掺砂量和温度对砂-黏土非达西渗流参数影响;基于渗流理论计算试样固有渗透率,并建立起始水力梯度与固有渗透率的定量关系。通过数值计算,考虑不同工况条件下,计算分析非达西渗流参数对单层衬垫和双层衬垫服役寿命的影响。具体研究内容和结论如下:(1)掺砂量对砂-黏土渗透规律影响研究。该部分研究掺砂量设置5组分别为10%、30%、40%、50%和60%。通过对不同掺砂量的砂-黏土进行渗透试验,研究不同掺砂量下渗透系数k和起始水力梯度i0的变化规律,然后基于渗流理论可计算固有渗透率K,发现了砂-黏土材料的起始水力梯度与固有渗透率存在很好的指数关系i0=A×KB。(2)温度对砂-黏土渗透规律影响研究。通过研发的温控柔性壁渗透仪,设置四个温度梯度,分别为:30℃、40℃、50℃和60℃,选用掺砂量为30%的砂-黏土试样,通过对不同温度的砂-黏土进行渗透试验,研究不同温度下渗透系数k和起始水力梯度i0的变化规律,考虑温度对渗透液粘度和渗透液密度的影响,结合渗流理论计算试样的固有渗透率,同样可以发现起始水力梯度i0与固有渗透率K在双对数坐标下存在很好的线性关系。(3)渗透系数对衬垫服役寿命的影响。考虑真实渗透系数和测定渗透系数的差异,结合渗沥液水头和污染物浓度变化,分别对单层衬垫和双层衬垫服役寿命进行计算。计算结果发现在低水头的工况下真实渗透系数和测定渗透系数的差异对衬垫服役寿命的影响比高水头工况要小,而在变水头的工况下真实渗透系数k0和测定渗透系数k1-3的差异对衬垫服役寿命影响与变浓度的工况下相反。(4)起始水力梯度对衬垫服役寿命的影响。考虑不同起始水力梯度,结合渗沥液水头和污染物浓度变化,分别对单层衬垫和双层衬垫服役寿命进行计算。计算结果发现在低水头的工况下起始水力梯度的差异对衬垫服役寿命的影响比高水头工况要小,而在变浓度的工况下起始水力梯度i0的差异对衬垫服役寿命影响与变水头的工况下相差不大。