岩土力学 ›› 2024, Vol. 45 ›› Issue (2): 417-432.doi: 10.16285/j.rsm.2023.0116
江文豪1, 2, 3,冯晨1, 2, 3,李江山1, 3
JIANG Wen-hao1, 2, 3, FENG Chen1, 2, 3, LI Jiang-shan1, 3
摘要: 针对考虑温度变化下由土工膜(geomembrane,简称GM)+土工复合膨润土衬垫(geosynthetic clay liner,简称GCL)+ 压实黏土衬垫(compacted clay liner,简称CCL)组成的3层复合衬垫中重金属污染物一维运移问题,基于相关假定发展得到了热传导与重金属污染物运移的控制方程,并建立了相应理论模型。通过有限差分,对所建理论模型进行了数值求解。随后,开展了与试验结果、解析解计算结果以及其他数值解计算结果的对比分析,验证了该模型的合理性。最后,以Cd2+为例,分析和讨论了不同因素对运移规律的影响。结果表明,上部温度升高会使复合衬垫中Cd2+的运移通量和底部浓度增大,但会使其上部浓度降低。热扩散效应对运移行为的影响会随Soret系数ST的增大而变显著,当ST为0.001、0.005、0.01、0.05、0.1 K–1时,所定义的击穿时间tb依次为37.9、37.2、36.4、31.2、26.5 a。GCL和CCL最大吸附量的增大均会使tb近似线性增加,且在一定渗沥液水头hb下,tb随GCL和CCL厚度的增大呈线性增大趋势。此外,当hb从0.5 m增大到1.0 m时,tb平均降低了8.33 a。在工程实践中,可结合GCL和CCL的吸附性能和厚度来设计复合衬垫,同时应考虑温度变化对阻隔效果的影响。
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