垃圾填埋体的局部沉陷容易引起覆盖层开裂,裂隙的出现为外部水分进入填埋场内提供优先路径,降低覆盖系统的防渗性能,从而使渗滤液的产量增大,显著增加垃圾堆体失稳或渗沥液渗漏等灾害的风险。腾发覆盖系统是一种新型的封场覆盖系统,其利用水分存储-释放原理来实现防渗效果。腾发覆盖系统结构形式简单、工程造价低,已经成为现今覆盖层研究与应用热点。细粒土层为腾发覆盖系统的核心层,一旦细粒土层由于某种因素(如裂缝)导致其储水能力减弱或失效,腾发覆盖层的防渗性能将会受到影响。因此研究腾发覆盖系统中非饱和细粒土层在局部沉陷作用下破坏机理具有重要工程意义。本研究在Terzaghi平面土拱效应的分析模型的基础上,假定剪切面为竖直方向,引入非饱和土抗剪强度准则,基于Trapdoor上方土体单元主应力轴旋转理论,对考虑基质吸力的松动土压力表达式进行了理论推导。理论计算结果采用FLAC有限差分程序进行了验证。采用钱塘江粉土作为腾发覆盖层中的细粒土层材料,自行研制了一套不均匀降模拟系统,利用ZJU-400土工离心机进行了局部沉陷作用下粉土层破坏的离心模型试验,上述研究工作得到以下结论：(1)理论松动土压力计算结果与数值模拟结果符合的很好,验证了其有效性。对于非饱和土,松动土压力的表达式与基质吸力沿土体深度分布函数有关。采用有限元软件SEEP/W分析降雨对基质吸力的影响,进而分析得到降雨对松动土压力的影响。(2)试验结果表明,活动门表面压力存在一个最小值Pmin。Pmin值随土体含水率的增加而明显增加。对于含水率较高的土体,实测Pmin与理论计算结果相比均偏大,其可能原因是不同破坏模式在高含水率土体同时出现,试验结果表明,Pmin值接近与在活动门上部一定区域产生的拱形开裂区域的自重。(3)土体含水率对土层破坏模式有显著影响,对于10%含水率的土层,只在活动门上部一定区域产生拱形开裂,称为局部破坏；对于含水率16.3%和18%的土层,观察到局部破坏和沿活动门边缘的竖向破坏依次产生,形成复杂的混合破坏模式。