饱和黏土大变形固结与污染物迁移多维耦合理论研究

项目名称： 饱和黏土大变形固结与污染物迁移多维耦合理论研究

项目编号： No.41172221

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2012

项目学科： 天文学、地球科学

项目作者： 丁洲祥

作者单位： 北京交通大学

项目金额： 68万元

中文摘要： 在污染物迁移模型中考虑土体固结的耦合影响是国际上近年来的一个重要发展方向。天然黏土常用作废弃物堆场等防渗基础并易发生大变形固结。现有大变形固结与污染物迁移耦合模型由于采用Gibson固结理论而存在一维局限性和保守体系的不足，与实际工程情况出入较大。拟首先按连续介质有限变形理论，采用饱和土表征体元概念并考虑多维变形客观性要求，建立Eulerian和Lagrangian描述的多维大变形固结与污染物迁移耦合模型；再基于非保守体系固体力学大变形拟变分原理的推广形式，发展多维固结与迁移耦合拟变分原理和虚功方程，研究相应的Lagrangian和ALE描述的有限元法并编制程序。通过土柱试验、固结试验和三轴固结诱发迁移试验，研究一维和多维大变形固结对污染物迁移的影响规律，以及溶质迁移对大变形应力场和渗流场本构模型的耦合影响；结合理论模拟与试验结果对比分析，验证和完善理论模型合理性并分析传统模型的适用范围。

中文关键词： 大变形固结；污染物迁移；地下水；流固耦合；黏土

英文摘要：

英文关键词： Large Deformation Consolidation；Pollutant Migration；Groundwater；Solid-Fluid Coupling；Clayey Soil