[實用新型]一種環境梯度作用下壓實黏土防滲結構開裂失效模擬試驗系統

有效

• 申請號: 201420325495.0
• 申請日: 2014-06-18
• 公開（公告）號: CN203909034U
• 公開（公告）日: 2014-10-29
• 發明（設計）人: 薛強;趙立業;萬勇;劉磊;趙穎
• 申請（專利權）人: 中國科學院武漢巖土力學研究所
• 主分類號: G01N33/24
• 分類號: G01N33/24;G01N15/08
• 代理公司: 武漢荊楚聯合知識產權代理有限公司 42215
• 代理人: 劉治河

技術領域

本實用新型涉及一種環境梯度作用下壓實黏土防滲結構開裂失效模擬試驗系統，屬于巖土工程技術領域。

背景技術

環境梯度，如溫度梯度、濕度梯度、氣壓梯度等，作用于巖土介質導致的非均勻變形是巖土工程結構破壞的主要原因之一。此問題在固體廢棄物填埋場壓實黏土防滲結構中尤為突出。作為填埋場封場覆蓋系統的主體工程結構，壓實黏土防滲結構處于填埋場表層，頂部直接與大氣接觸，受大氣干濕循環、凍融循環影響明顯，底部則與垃圾堆體接觸。在垃圾降解過程中，會產生大量氣體和熱量。一方面使壓實黏土防滲結構底部處在50~70°C的高溫環境中，而頂部接近常溫，溫度差異較大；另一方面垃圾降解產生的氣體也使底部的氣壓明顯高于頂部。垃圾填埋場內部和外部的環境差異，導致壓實黏土防滲結構內部形成巨大的環境梯度，致使壓實黏土結構內部發生非均勻變形，并在拉伸區形成大量的宏觀裂縫。填埋場壓實黏土防滲結構一旦開裂，將為雨水下滲和內部氣體揮發提供直接通道，造成嚴重的工程地質災害和環境污染問題。

研發一套環境梯度作用下壓實黏土防滲結構開裂失效模擬試驗系統與相應測試分析方法，是揭示環境梯度作用下壓實黏土防滲結構開裂失效機理的關鍵科學問題之一。其核心問題是如何實現環境梯度的動態調控、壓實黏土開裂過程的實時監控以及滲透性能的定量評價。目前市場上出現的類似裝置，中國專利公開號CN201984041U，公開日2011年9月21日，發明名稱為一種溫度-水流耦合作用下黏土裂縫的檢測裝置，中國專利公開號CN202949783U，公開日2013年5月29日，發明名稱為一種用于土壤-植被-大氣連續體系模型試驗的人工氣候系統，均只是在一端控制環境因素，并未考慮實際工況下壓實黏土兩端的環境差異，不能很好模擬環境梯度的影響，也無法直接對開裂后土樣進行定量評價；中國專利公開號CN103344748A，公開日2013年10月9日，發明名稱為溫度梯度作用下土體變形及水分遷移特性測試裝置和方法，雖能對土樣兩端控制不同的溫度，但控制的環境因素較為單一。

因此，目前尚無現存儀器設備可直接應用于環境梯度作用下壓實黏土防滲結構開裂失效模擬，急需研發一套設備對環境梯度作用下壓實黏土防滲結構開裂失效模擬和相關參數測試分析，為環境梯度作用下壓實黏土防滲結構開裂失效機理研究提供參數支持。

發明內容

針對上述存在問題，本實用新型的目的在于提供一種環境梯度作用下壓實黏土防滲結構開裂失效模擬試驗系統。為實現上述目的，本實用新型的技術解決方案為：