垃圾填埋场沿底部衬垫界面的破坏是一种新型的边坡失稳破坏模式,采用已有的边坡稳定分析理论无法解释其失稳机理,更无法进行合理设计。本项目采用已自主研制成功的大型直剪仪,克服传统直剪仪剪切面积不断变化的缺点,进行界面剪切试验,提出填埋场底部衬垫土工织物界面的软化规律。然后,将界面的软化特征用塑性剪切位移来表示,建立考虑软化特性的土工织物界面弹塑性本构模型;模拟垃圾土的沉降变形引起界面剪应力的重分布和剪切位移的渐进增长,揭示底部衬垫存在单层或多层剪切破坏面时的失稳破坏机理,提出可直接指导工程应用的设计准则。最后,系统研究了填埋场边坡上土工膜拉力的计算方法,将土工膜与黏土界面的剪应力~位移关系曲线分为弹性、软化和残余强度三阶段,推导出了界面处于三个不同阶段时土工膜位移~拉力的微分控制方程,并分析了各种参数变化对土工膜拉力的影响。本项目的研究不仅是合理评价填埋场稳定性和环境效应的重要基础,而且是合理设计填埋场的重要依据。同时,本项目将促进人们对土工织物界面软化机理的深入认识,推动界面渐进累积破坏理论的发展和完善。
英文主题词landfills; geosynthetic interface; constitutive model; instability; tension