斜坡上复合衬垫系统剪力传递机理模型试验和数值模拟

为防止渗滤液污染周边地下水及周围环境，填埋场常采用复合衬垫系统进行防渗。在垃圾沉降作用下，垃圾体将产生下拽力施加在斜坡上的复合衬垫系统上，易引起复合衬垫系统发生破坏。本项目首先通过单元体试验，测试基本力学特性，建立界面软化本构关系。再通过大型模型试验以及离心模拟试验，分别揭示低应力水平下和高应力水平下垃圾体与复合衬垫系统间及复合衬垫系统内部剪力传递机理以及多层不同材料之间协调受力变形机制。根据界面软化本构关系及模型试验揭示的剪力传递规律，采用FLAC软件进行程序开发从而实现复合衬垫系统变形的数值模拟。利用模型试验验证数值模拟的正确性，再分析不同因素对复合衬垫系统拉力的影响。最后通过调整复合衬垫系统的组合型式，实现复合衬垫系统长期安全性的控制。本项目的研究将为我国填埋场斜坡上复合衬垫系统的设计提供新的设计理论和方法。

本项目所有研究内容均按原定计划执行，目前已满额完成既定研究任务，达到了预期的研究目标和成果。.在试验方面，测试获得了我国典型土工合成材料的拉伸及抗剪强度特性，揭示了土工膜/GCL界面膨润土挤出机理，研制了复合衬垫系统大型斜坡试验装置，揭示了衬垫系统界面软化对上覆材料拉力的影响，研制了离心模型垃圾样和模型土工膜，开发了斜坡衬垫系统离心模型试验装置，揭示了垃圾沉降、坡度、界面强度等对衬垫系统拉力的影响规律。.在理论模拟方面，针对我国城市生活垃圾沉降变形大的特点，采用FLAC软件进行了土工膜在垃圾大变形下的受力分析，并采用试验结果进行了验证，获得了各种关键因素，如边坡坡角、填埋层数、上下界面强度、导排层等，对土工膜拉力的影响，揭示了土工膜拉力的产生机理。.在工程应用方面，提出了衬垫系统优化设计方法、衬垫系统界面剪切强度参数选择方法等，已被吸收到课题承担单位主编的行业标准《生活垃圾卫生填埋场岩土工程技术规范》（CJJ176-2012）。研究成果先后应用于杭州天子岭、苏州七子山等大型填埋场，取得了显著的经济和环境效益。.本项目研究成果共出版著作1部，发表学术论文6篇，其中EI收录论文4篇，授权和申请国家发明专利2项，获国家科学技术进步奖二等奖和教育部科学技术进步奖二等奖各1项。.在研期间，项目承担单位组织召开了第一届全国岩土多场相互作用及环境土工学术研讨会（2012年11月25~26日）及第七届全国岩土工程物理模拟学术研讨会（ 2013 年 11 月 2-3 日）等学术活动。.在人才培养方面，基于该项目共培养博士研究生1人，硕士研究生2人，其中已毕业2人。