车悦,孙德安

(上海大学土木工程系, 上海 200444)

高放废物安全处置是一个受到广泛关注的世界性难题. 多年的研究表明, 高放废物的深层地质处置是唯一可行且永久的解决方法[1]. 深层地质处置中核废料的屏障包括废物罐、缓冲材料和天然围岩. 由于膨润土具有高膨胀性、低渗透性和优良的核素吸附性能, 故非常适合用作废物罐和天然围岩之间的缓冲材料. 经过长期的筛查, 内蒙古兴和县的高庙子膨润土成为我国缓冲材料的首选[2-3].

高放废物深层地质处置库中的缓冲材料是由压实膨润土块砌成. 由于受到季节和天气的影响, 在贮存、搬运以及安装过程中缓冲材料的湿度会发生变化. 另外, 压实膨润土块在工厂中预制, 当搬运至现场或现场安装时需要绑扎起吊, 在这一过程中膨润土块某些部位可能会受到拉力的作用, 因此有必要研究膨润土砌块的抗拉强度. 在土体抗拉强度方面, Lu 等[4]建立了在已知内摩擦角和土水特征曲线的条件下能预测湿砂抗拉强度的模型; 吕海波等[5]指出, 集合体间大孔隙的不饱和状态产生的毛细压力对膨胀土抗拉强度会产生较大的影响; Tang 等[6]通过试验研究了含水率对压实黏性土抗拉强度的影响, 得到了抗拉强度随着含水率先增大后减小的结论; Yin 等[7]分析和总结了现有的抗拉强度理论模型, 提出了非饱和无黏性土抗拉强度的预测模型. 目前, 抗拉强度的研究主要针对砂土、粉质黏土、黏土和……