盐溶液法测定非饱和膨润土的水分特征曲线

对于高放废物的最终处置 ,深地质处置被国内外公认为最合适的方法 ,而膨润土也被认为是高放废物处置库缓冲回填材料的良好基质。鉴于膨润土各项性质研究的重要性 ,本文介绍了利用盐溶液法进行非饱和膨润土水分特征曲线的测定工作 ,发现盐溶液法适合测定吸力极高的非饱和土 ,是一种值得推广的方法。

非饱和膨润土热-水-力耦合的数值模拟研究

膨润土作为高放废物处置库缓冲材料的基材,其长期性能对处置库的安全至关重要。参考KBS-3V高放废物处置库概念设计,基于热-水-力耦合理论,采用COMSOL数值模拟软件,对高庙子非饱和膨润土在热-水-力三场耦合条件下的长期性能进行了数值模拟分析。分析结果表明在模拟条件下,膨润土温度在短时间内快速上升至最大值,之后温度随固化体释热率下降而降低,最高温度为82.2℃;钻孔内的膨润土未完全饱和,最大饱和度为0.91;膨润土所受应力随着离巷道距离缩短而上升,最大应力为3.13 MPa。

非饱和高压实膨润土水化的数值模拟

高压实膨润土是核废料处置的首选缓冲回填材料。使用Code_Bright软件对侧限条件下高压实膨润土的室内注水试验进行了数值模拟。数值模型中的非饱和渗流特性参数即土-水特征曲线参数由室内试验确定。数值模型中使用的膨润土非饱和弹塑性本构模型参数由膨润土的常规非饱和三轴力学模型试验得到。数值模拟结果和实测结果的比较可以反分析出膨润土的固有渗透系数。对数值模型的研究有助于加深对膨润土非饱和渗流特性的认识。数值模型计算得到的吸力分布和实测结果基本吻合。

高庙子膨润土的土水特征曲线与渗透系数

在土水特征测定试验的基础上,分析了历史上提出的各种模拟土水特征曲线的方程与试验结果的拟合程度。在非饱和渗透系数试验结果的基础上,分析了由分维理论得到的非饱和渗透系数模拟方程与试验结果的拟合程度。得出以下结论:Fredlund and Xing土水特征曲线方程对于试验结果有较好的模拟效果;Brooks和Corey土水特征曲线方程与试验结果的曲线形状更为接近,但在模拟接近309MPa的吸力段的土水曲线时与试验结果有偏差。分维理论的修正公式能更好模拟非饱和渗透系数。

温控条件下高压实膨润土渗透性能数值模拟

对温控条件下非饱和高压实膨润土渗透试验,利用Code-Bright软件进行了数值模拟.数值模型中的非饱和渗流特性参数由室内试验确定.数值模型中使用的膨润土非饱和弹塑性本构模型参数由膨润土的常规非饱和三轴力学模型试验得到.本文模型的计算结果和试验结果较为一致,说明数值模拟方法可以用来研究高压实膨润土的渗透特性.对数值模型的研究有助于加深对膨润土非饱和渗流特性的认识,为今后高放核废料地质处置中缓冲/回填材料的研究提供重要的理论依据.