黄土覆盖层水-气耦合运移土柱试验及数值模拟

摘要：

基于水分储存与释放机理的土质覆盖层在干旱和半干旱地区垃圾填埋场具有较好的应用前景.前人研究土质覆盖层大多侧重于其雨水存储及防渗性能,忽略了填埋气在覆盖层中的运移及其影响.通过在黄土土柱底部通入甲烷和二氧化碳等比例混合气体模拟填埋气在覆盖层运移,在土柱顶部施加3cm常水头模拟雨水入渗对黄土覆盖层中气压分布以及各气体组分分布的影响.基于试验结果,利用商业软件Geo-Studio中的Air/W模块对黄土覆盖层水-气耦合运移进行了数值模拟与分析.研究结果表明:模拟雨水入渗降低了上层黄土的导气系数,导致土柱中气压显著增加,呈现出先增加至“突破值”然后回落至“稳定值”;气压“突破值”约等于上部土体进气值;数值模拟能较好地模拟水分入渗过程并捕捉到气压变化趋势,但由于其无法模拟多组分填埋气在土柱中的复杂物理过程,导致气压的模拟结果与实测值存在差距.本文为更准确模拟分析土质覆盖层中水与填埋气耦合运移过程提供了一些建议.

关键词：黄土覆盖层、土柱试验、水-气耦合运移、气压、雨水入渗

所属期刊栏目：39

分类号：TU444(土力学、地基基础工程)

资助基金：国家重点基础研究发展计划“973”计划课题2012CB719805

在线出版日期：2017-07-31（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：969-977