压实黏土衬垫(CCL)和膨润土防水毯(GCL)等衬垫材料常铺设于填埋场的底部和四周,用来隔离垃圾以免对填埋场四周的土壤和地下水产生污染。由于垃圾发酵而产生热量,填埋场内底部温度可高达65℃,其对黏土衬垫的渗透性和力学性质均可能产生不利影响,从而威胁填埋场的安全。本文以填埋场常用的黏土衬垫材料为对象,对不同温度下的衬垫渗透性和强度进行试验研究,探讨温度、渗滤液、围压等因素对衬垫性质的影响,并基于考虑热扩散的污染物运移计算分析温度梯度下污染物的运移规律,为提高垃圾填埋场稳定性和有效性打下基础。主要研究内容有:(1)压实黏土渗透性能的温度效应研究。采用改造的GDS渗透仪,以自来水和模拟渗滤液为试验用水,研究不同围压和温度条件下压实黏土的渗透性能,得到两种液体作用下渗透系数与温度及围压的关系,并与常规渗透试验方法所得结果进行对比分析。(2)膨润土防水毯(GCL)渗透性能的温度效应研究。采用改造的GDS渗透仪,研究不同围压和温度条件下膨润土防水毯的渗透性能,初步探讨不同的围压条件下渗透系数随温度变化的机理。(3)压实黏土强度的温度效应研究。采用直剪试验方法,研究自来水和模拟渗滤液作用下压实黏土强度与温度的关系。(4)开展考虑热扩散效应的污染物运移计算。在传统对流弥散方程的基础上考虑温度梯度引起的热扩散运移,得到半无限边界条件下的解析解,探讨热扩散效应下污染物运移规律。