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垃圾填埋场衬垫系统需要有较好的密闭性,较高的离子吸附性,有一定的抗压强度和抗干裂能力等。粉质粘土混合疏浚土不仅能够较好地结合两者的优点(粉质粘土压实性较好并具有一定的抗剪强度,疏浚土具有高吸附能力和低透水性等优点),还可以缓解优质粘土资源有限,消纳待处理的大量疏浚土并使其变废为宝,可谓一举多得。衬垫系统要求长期稳定地发挥防渗堵漏和截污功能,在设计使用期限内(10—30年)和封场后长期的埋置过程(可能长达数百年)能够较好地发挥功效,所以很有必要对粘土衬垫长期性能开展研究。本文基于粘土垫层长期性能所关心的几个主要因素:渗透性、强度、吸附性等,在干湿循环、冻融循环以及反复淋滤条件下,研究了粉质粘土和混合土的长期性能。主要做了以下几方面工作: 1、针对干湿循环作用会导致粘土材料的开裂问题,本文分别对经历了0次、5次、10次、20次干湿循环次数下的粉质粘土及混合土基本物理力学特性做了研究。渗透试验结果表明,两者的渗透系数均随循环次数增大而增大。20次循环后,粉质粘土的渗透系数达到3.21×10-7cm/s,不符合规范要求k≤1×10-7cm/s,而25%混合土(即粉质粘土混合25%疏浚土)仍然在规范范围之内,为8.61×10-8cm/s。直剪试验结果表明,粉质粘土及混合土抗剪强度均随循环次数增大而减小,粘聚力下降较多(约下降70%),而摩擦角基本不变,多次循环后25%混合土强度指标要较天然土高。 2、针对温度变化的反复作用对土的性质会产生较大影响,分别对经历了0次、5次、10次、20次冻融循环作用下混合土渗透性、强度指标做了测试,并与粉质粘土做对比。结果显示,随着循环次数的增加,渗透系数不断增大,20次冻融循环后渗透系数大约增大一个数量级。其剪切强度两种土均随冻融次数的增多而降低,其中多次循环后摩擦角基本不变,而粘聚力有进一步降低趋势,20次冻融循环后25%混合土两个强度指标均高于天然土。 3、本文对土样多次干湿循环、冻融循环作用下的性质变化进行了理论分析。