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膨润土防水毯(GCL)与土工膜是一种土工合成材料,广泛应用于大型垃圾填埋场、道路工程和防渗工程等,但是二者的理论研究滞后于实践。填埋场整体稳定性的关键即为GCL抗剪强度的强弱,GCL的剪切破坏形式分为两种:一是界面抗剪强度破坏,二是GCL内部破坏。而在斜坡上使用的GCL已有的失败案例中尚未发现有GCL的破坏是发生在GCL的内部。故保持填埋场整体稳定性的关键就是确定GCL的界面摩擦抗剪强度的大小,即一定坡度位置的GCL与其他土工织物等材料的界面抗剪强度成为稳定性设计的关键因素。基于此,本文量化研究了GCL与土工膜、GCL与黏土以及土工膜与黏土的界面摩擦抗剪强度。本课题主要是通过大型直剪试验,研究不同水化状态下GCL与黏土的界面摩擦试验,分析对比GCL与黏土接触时,抗剪强度与内摩擦角的变化;研究不同水化状态下GCL与土工膜的界面摩擦试验,分析对比GCL与土工膜接触时,抗剪强度与内摩擦角的变化;分析影响GCL与土工膜界面摩擦抗剪强度的因素,以及因素对抗剪强度的影响。通过系列研究工作,得出主要结论如下:⑴GCL上下层土工织物面与土工膜界面抗剪强度表现为GCL上层土工织物面(无纺布面)>GCL下层土工织物面(有纺布面);不同材料与黏土界面抗剪强度表现为糙面膜>GCL上层土工织物面>光面膜>GCL下层土工织物面。⑵当剪切速率在0.2-3.0mm/min范围内,剪切速率对GCL与其他材料的界面摩擦剪切强度几乎没有影响;GCL材料的反复使用会降低其与其他土工合成材料的界面摩擦剪切强度;⑶不同溶液水化后的GCL试样与土工膜界面抗剪强度不同,经0.05mol/LCaCl2溶液与乙醇水化后的GCL试样抗剪强度均大于经去离子水水化后的GCL试样;相同状态下,GCL与土工膜界面摩擦抗剪强度随着水化正应力的增大而减小;水化时间越长,GCL与土工膜界面的抗剪强度越小;水化时间的影响作用随着时间的持续逐渐变小。