| 颗粒膨胀对膨润土复合衬垫防渗性能的影响及介观机制分析 |
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| 引用本文： | 侯娟,张金榜,孙银玉,孙瑞,刘飞禹.颗粒膨胀对膨润土复合衬垫防渗性能的影响及介观机制分析[J].岩土力学,2023(10):3039-3048. |
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| 作者姓名： | 侯娟 张金榜 孙银玉 孙瑞 刘飞禹 |
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| 作者单位： | 1. 上海大学力学与工程科学学院;2. 青海大学土木工程学院;3. 弗吉尼亚大学工程学院 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金（No.51978390,No.51778353）；;国家留学基金（No.CSC201906895014）~~； |
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| 摘 要： | 膨润土复合衬垫(geosynthetic clay liners,GCL)的防渗性能与膨润土颗粒水化后的多孔介质特性密切相关。通过建立去离子水环境下颗粒尺度GCL渗流的COMSOL数值计算模型，量化研究了颗粒膨胀对GCL有效孔隙率、迂曲度以及渗透系数的影响。研究结果表明，介观尺度膨润土颗粒的膨胀是影响GCL整体有效孔隙率、迂曲度及最终渗透系数的关键因素。膨润土颗粒膨胀会明显影响流径数量及流径通道宽度。当GCL的渗透系数接近10-11 m/s量级时，存在一条明显的主流径，初始孔隙率从0.5上升至0.6时，颗粒膨胀后的有效孔隙率从0.07上升至0.11，最小流径通道的宽度约为0.001 mm，大约为水分子的2 500倍。随着膨润土颗粒的膨胀，GCL内主流径迂曲度逐渐增加。当初始细颗粒直径为0.1 mm，初始孔隙率从0.5增加至0.6时，GCL内主流径迂曲度在1.2～1.4之间，但所有初始孔隙率下的主流径迂曲度变化范围在0.07左右。同时，渗透系数接近10-11 m/s量级时，膨润土颗粒膨胀对GCL渗透系数的影响非常显著，当孔隙膨胀率大于0.96后...
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| 关 键 词： | 膨润土复合衬垫 颗粒膨胀 渗透系数 有效孔隙率 迂曲度 |
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