非饱和导排层水分侧向导排作用模型试验验证与影响因素分析

摘要

生活垃圾填埋场终场覆盖层的主要功能是防渗。部分湿润气候区因降雨量较多、土层储水能力不足,毛细阻滞覆盖层防渗效果不佳。在毛细阻滞覆盖层中添加非饱和导排层(unsaturated drainage layer,UDL)是改善毛细阻滞覆盖层在湿润气候区防渗性能的措施之一。开展室内模型试验对毛细阻滞覆盖层中UDL的侧向排水作用进行了实测和验证,对影响UDL侧向导排长度的因素进行了数值分析。模型试验尺寸为2.0 m×1.0 m×0.4 m(长×宽×厚),结构剖面从上至下依次为粉土层(20 cm)、砂层(10 cm)和碎石层(10 cm)。试验结果表明:累计降雨量为882.2 mm,UDL侧向导排水量为9.5 mm,占土层入渗水量的13.7%,水分侧向导排作用可观。UDL侧向导排长度影响因素数值分析结果表明:①细粒土厚度和渗透性对导排长度的影响因降雨量而异,当降雨量较小时,细粒土层越厚、渗透性越低,侧向导排长度越长;②UDL厚度对水分侧向导排长度影响不明显;③UDL进水值越低,细粒土储水能力越大,细粒土侧向导排失效时间和UDL侧向导排介入时间越晚,但持续降雨后期导排长度衰减速度更快,进水值须根据当地降雨条件和覆盖层粗、细粒土水力特性综合考虑。