带缺陷膨润土防水毯的渗透试验.pdf

第31卷第6期
水利水电科技进展
2011年12月
Vol31 No
AdvancesinSsieceanTehnologwotWateresoures_L___Dec._201
DOI:10.3880/j.iss.1006-7647.2011.06.005
带缺陷膨润士防水毯的渗透试验
何俊,肖衡林,孔祥恰
(湖北工业大学土木工程与建筑学院,湖北武汉430068
摘要:分别以自来水和0.05mlM/I.的CaCl2溶液作为滲滤溶液研究带缺陷膨涧土防水毯(GCI)的渗
透性能。试验结果表明;自来水渗滤时,CCL的渗透系数随着缺陷直径的增大而增大,缺陷直径达
11rm时缺陷不能完全愈合,致使渗透系数超过1×10-m/s。CaC2溶液渗滤时,随着离子交换作
用的进行,渗透系数随孔隙体积流量的增大有增大的趋势;缺陷直径小于5mm时CCL具有一定的
自愈能力,但增至7mm时缺陷不能愈合,落液和缺陷的共同作用使得CL的防渗性能很差。
关键词:膨润土防水毯;防渗性能;自愈能力;渗透系数;孔隙体积流量
中图分类号:TV131.2文献标识码:A
文章编号:10067647(2011)06-0016-03
Hydraulic conuty ss on dama nthetic clay line/HE Jun, AO Hen -in, K G X-( lee
and Architectura Engineering, Hubei University of echnology, Wahan 430068 hn)
Abstract The permeability of damaged geosynthetic clay liner(G L)was studied by using the tap water and the 0.05 mol/1
CaCl2soltionasthepercolatingligqid,respectively.Theresulshowthatforthetaperwater,thehydraulicconduciyofthe
damaged GC increases with the increase of hole diameter. The damaged GCL can not self-heal when the hole diameter reaches
11 mm, and the hydraulic conductivity will e darer han 1 x 10 m. For the 0.05 mo/ Cacl2 solution, the hydrauli
conductivity of the damaged GL increases with the increase of pore volume flows due to ion exchange. The damaged GCL have
certain self-healing capacity when the hole diameter is less than mm and can not self-heal when the hole diameter reaches 7 mm
The combined action of the solution and he de results in poor permeability performance of the damaged GCL
Key words geosynthetic clay liner emeabili sef-ealing capacity; hydraulic conductivity; pore volume flow
膨润土防水毯( geosynthetic clay liner,简称GC.)的自愈能力,但不能使较宽的干燥裂缝愈合。李
是由单位面积质量大约为5kg/m2的膨润土夹在土.先4、陈生水等分别通过柔性壁渗透试验研究发
工织物中间或黏结在土工膜上制成的衬垫材料。由现,当直径为10cm的试样中穿孔孔径为1cm和
于其厚度小,能较好地适应不均匀沉降,且具有良好4.5mm时,渗透系数超过1x10-m/s。已有成果虽
的自愈能力,因此在岩土工程和水利工程等领域中然指出离子交换作用对CCL的自愈能力有影响,但
应用日益广泛。CCL的自愈能力是由于其中蒙脱石仍多以水为对象进行研究。笔者通过试验研究存在
含量高、交换性阳离子主要为钠离子的膨润土遇水圆形缺陷的CCI.的渗透性能,探讨自来水和CaCl2
膨胀而产生的。 Mazzieri等リ对破损的胶结型CCL溶液渗滤时CCL的自愈能力。
的渗透试验研究发现,在直径为10cm的试样中设
置直径为3cm的孔洞渗透系数增大约]个数量级,
试验材料和方法
但离子交换作用的发生将使CGCL.的自愈能力大幅
试验选用的CCL由上海盈帆工程材料有限公
度减弱。 Sivakumar等2采用硬性壁渗透仪对带缺司生产,采用针刺方法将钠基膨润土颗粒固定于
陷的针刺型和缝合型GCL进行渗透试验,试样直径2层土工布之间,单位面积质量大于4.8kg/m2,膨润
为14.5cm,设置孔洞直径为6~55mm,试验发现直土中蒙脱石的质量分数约为85%~90%。在CCL
径小于30m的孔洞能够自愈。 Egloffsteir指出,试样中间开圆孔用于模拟运输和施工等过程中出现
当上覆土层厚度超过75cm后钙基膨润土具有一定的缺陷,孔径为5~11m。由于钙离子和氯离子是
基金项目:武汉市青年科技晨光计划(200950431160;湖北省杰出青年人才项目(201OCDA091);湖北省教育厅优秀中青年项目(20101408);
国家自然科学基金(51008120)
作者简介:何俊(197ー)女,湖北钟祥人,副教授,博土,从事环境岩土工程研究。E-mail:hjunas@163.com
16
水利水电科技进展,2011,31(6)7el:025-83786335E-mail:ja@hu.oea.cnhttp:/b.bhn,eku,cn