基于温-湿控制的恒体积高压实膨润土抗渗机理及其本构模型

针对核废料深地质处置过程中，作为缓冲/回填材料的高压实膨润土因遭受温度、水和应力等作用而产生的非常复杂的行为特征,本课题拟以高庙子膨润土为研究对象，通过对恒体积非饱和渗透仪的温控改造，实现温湿控条件下、恒体积高压实膨润土的非饱和渗透试验；借助扫描电镜及孔率计等微观试验手段，研究高压实膨润土的微结构随温度与吸力的变化特征，进而揭示其在"热（温）-吸力（湿）-应力"耦合作用下的微观结构变形与渗透特性之间的关系及其相互作用机理；采用数值分析技术，建立一种考虑温度效应的、描述恒体积高压实非饱和膨润土中，水份迁移与微观变形规律的模拟分析方法，合理解释耦合条件下高压实膨润土的微观结构变形与非饱和渗透等行为特征，及其相互影响机理。预期成果的取得，对于研究多场耦合条件下高压实非饱和膨润土的缓冲性能，丰富非饱和土力学理论，指导我国在核废料深地质处置中膨润土的选择及应用设计，都具有非常重要的理论与工程应用。