黄 璐，赵成刚，贺 俊

（1.西南石油大学 地球科学与技术学院，四川 成都 610500；2.桂林理工大学 土木与建筑工程学院，广西 桂林 541004）

1 引 言

黏土衬垫层在填埋场防渗系统中起到重要的防渗作用，它在一定程度上具有多尺度的结构特性。在微观尺度上，其矿物颗粒与结合水形成团聚体，团聚体内部的土颗粒之间存在微观孔隙，也称层间孔隙。在宏观尺度上，团聚体与团聚体之间形成宏观孔隙，也称自由孔隙。通常将自由孔隙空间看作有效的输运空间。室内和现场试验表明，当黏土衬垫中孔隙流体的电化学性质发生变化时，例如当污染物浓度[1]、电介质常数[2]以及阳离子类型[3－4]等发生变化时，会引起土体结构的变化，而由此引起的渗透系数变化可达一个数量级以上。根据双电层理论，这是由于孔隙流体电化学性质的改变，使得土体发生化学固结[5]。此外，由于黏土衬垫层具有一定半透膜的性质，当溶质渗入黏土层时，产生化学渗透压力梯度，土体产生渗透固结[5]。而废弃物的堆积以及填埋场上覆盖层的重量，会使防渗衬垫层因此承受一定的有效压力，引起土体发生力学固结。而土体固结可诱发衬垫层中污染物产生对流输运，同时也会引起土层体积和结构的变化，从而改变衬垫层的固有输运性质。因此，在复杂的填埋场场地环境下，黏土衬垫层中污染物的输运应研究并考虑其中耦合的水力-化学-力学固结过程。

在不考虑化学生物反应的作用下，污染物的输运是由流体的对流通量和污染物的扩散通量控制的。……