关键词：土工合成粘土衬垫；膨润土；自由膨胀量；液限；渗透系数

基金项目：陕西省教育厅专项科研计划(11JK0761)

作者单位

王宝西安建筑科技大学 环境与市政工程学院，西安 710055

董兴玲中煤科工集团西安研究院有限公司 水文地质研究所，西安 710077

摘要

以土工合成粘土衬垫(Geosynthetic Clay Liner, GCL)在尾矿库防渗层中的应用为背景，研究不同浓度重金属离子(Cu和Zn)作用下，膨润土的自由膨胀量、液限及GCL渗透系数的变化规律，并分析它们之间的对应关系。试验结果显示，当重金属离子浓度在0.01 mol/L到0.1 mol/L之间递增时，膨润土的自由膨胀量和液限会随着重金属离子浓度的增大而大幅度减小，但当重金属离子浓度从0.1 mol/L增加到0.5 mol/L时，膨润土的自由膨胀量和液限则只有微小变化。在渗透试验中，当渗透溶液中重金属离子浓度小于0.01 mol/L时，GCL的渗透系数能够保持稳定；但当重金属离子浓度大于0.02 mol/L后，GCL的渗透系数会随着渗透溶液中重金属离子的浓度增加而不断升高。研究结果表明，当尾矿库渗滤液中重金属离子浓度大于0.02 mol/L时，GCL的渗透系数与膨润土的自由膨胀量和液限之间具有良好的数学对应关系，可以利用自由膨胀量和液限对渗透系数进行预测。