垃圾填埋场多层复合衬垫的破坏面特征

第33卷第6期岩土工程学报Vol.33No.62011年.6月ChineseJournalofGeotechnicalEngineeringJune2011垃圾填埋场多层复合衬垫的破坏面特征钱学德1,2,3，施建勇2,3*，刘慧2,3，朱月兵2,3（1.密歇根州自然资源和环境保护厅，美国，密歇根，兰辛48913；2.岩土力学与堤坝工程教育部重点实验室，江苏南京210098；3.河海大学岩土工程科学研究所，江苏南京210098）摘要：多层土工合成材料复合衬垫的极限破坏面特性是垃圾填埋场稳定分析的重要问题，单一固定破坏面的观点已经被广泛接受。在多层土工合成材料复合衬垫的整体叠环式单剪试验后发现极限破坏界面并非单一固定，而是随着法向应力的变化发生由一个界面向另一界面转移，且在一定的法向应力范围内还可能同时出现两个具有相同剪切强度的极限破坏界面；多层土工合成材料复合衬垫中各层的剪切应力–位移曲线是硬化型的，衬垫系统的剪切强度总是低于极限破坏界面的剪切强度。试验结果表明，叠环式单剪仪能更正确和合理地模拟填埋场中的多层复合衬垫在加载过程中的实际剪切变形情况和复合衬垫中材料间的相互作用，从而能更好地揭示多层复合衬垫系统的整体剪切特性。关键词：多层复合衬垫；叠环式单剪；极限破坏界面；剪切特性中图分类号：TU411文献标识码：A文章编号：1000–4548(2011)06–0840–06作者简介：钱学德(1949–)，江苏张家港人，博士，教授，主要从事环境岩土工程研究。E-mail:xuedegian@yahoo.com。FailureinterfacebehaviorofmultilayerlandfilllinersystemQIANXue-de1,2,3,SHIJian-yong2,3,LIUHui2,3,ZHUYue-bing2,3(1.MichiganDepartmentofNaturalResourcesandEnvironment,Lansing,Michigan48913,USA;2.MOEKeyLaboratoryofGeomechanicsandEmbankmentEngineering,Nanjing210098,China;3.GeotechnicalResearchInstituteofHohaiUniversity,Nanjing210098,China)Abstract:Thebehaviorofcriticalinterfaceingeosyntheticmultilayerlinersystemisanimportantprobleminstabilityanalysisoflandfills.Thepointofsingleandfixedcriticalinterfaceiswidelyadopted.Byusingtheringsimpleshearapparatusitisfoundthatthecriticalinterfaceingeosyntheticmultilayerlinersystemisnotsingleandfixed,anditcanshiftfromonetoanotherwithchangesofthenormal,andtwocriticalinterfaceswiththesamestrengthmayexistinacertainextentofthenormalstress.Therelationshipbetweenshearstressanddisplacementforthetestedgeosyntheticmultilayerlinersystemishardeningbehaviorundervariousnormalstresses.Theshearstrengthoflinersystemisalwayslowerthanthatofthecriticalinterface.Thetestresultsshowthattheringsimpleshearapparatuscanbetterrevealtheshearingbehaviorfortheentirelinersystemandmorereasonablysimulatetheinteractionofvariouslinermaterialsofamultilayerlinersystem.Keywords:multilayerlinersystem;ringsimpleshearapparatus;criticalinterface;shearbehavior0引言目前，垃圾填埋场呈向高、大型发展的趋势，填埋场的稳定问题成为设计和运行中最重要的考虑因素之一。填埋场的失稳不仅会引起渗滤液大量泄