處置巷道中的回填材料作為高放廢物地質(zhì)處置庫工程屏障系統(tǒng)的重要組成部分,應(yīng)具備適當(dāng)?shù)膲嚎s性以限制處置孔中緩沖材料的向上膨脹�；谖覈叻艔U物地質(zhì)處置概念,結(jié)合候選緩沖材料（高廟子膨潤土）和回填材料（膨潤土-砂混合料）的相關(guān)研究成果,開展緩沖-回填材料相互作用研究。通過理論計(jì)算分析回填材料密度對(duì)緩沖材料膨脹后密度的影響,確定滿足壓縮性要求的回填材料密度。 

【文章來源】：工業(yè)建筑. 2020,50(09)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

處置孔中緩沖材料膨脹力示意(據(jù)式(2))

在我國高放廢物地質(zhì)處置庫參考設(shè)計(jì)中，處置巷道高度為4.5 m，其中填充回填材料;處置孔直徑為1.55 m，其中安裝處置容器和緩沖材料[10-11]，如圖2所示。緩沖材料采用內(nèi)蒙古興和縣高廟子膨潤土，其土顆粒相對(duì)密度Gs為2.66�；靥畈牧喜捎门驖櫷�-砂混合料(摻砂率30%);其中砂為石英砂，主要成分為Si O2，顆粒相對(duì)密度Gs為2.65。回填材料壓縮性的設(shè)計(jì)要求為保證處置容器上方緩沖材料的飽和密度不低于1.9 t/m3，即孔隙比不大于0.83[11]。根據(jù)緩沖材料干密度范圍、回填材料干密度的可能范圍和緩沖材料與處置孔巖壁的摩擦角范圍，在理論計(jì)算時(shí)對(duì)以上3個(gè)參數(shù)的取值進(jìn)行組合，共設(shè)置了16個(gè)計(jì)算工況(表1)，以確定不同工況下滿足壓縮性要求的回填材料干密度，將其作為我國回填材料相關(guān)試驗(yàn)研究的試驗(yàn)參數(shù)。緩沖材料干密度為1.65,1.75 t/m3，回填材料干密度為1.373,1.482,1.519,1.584 t/m3，摩擦角為10°和30°。其中，工況1～8中，緩沖材料的干密度均為1.65 t/m3，工況9～16中，緩沖材料的干密度均為1.75 t/m3。

從圖3可以看出:2條緩沖材料膨脹曲線與4條回填材料壓縮曲線存在8個(gè)交點(diǎn)，代表8種工況的緩沖材料的膨脹量或回填材料的壓縮量和緩沖-回填材料交界面處的應(yīng)力，結(jié)果見表2。由圖3可知:回填材料的干密度和摩擦角均影響緩沖材料的膨脹量�；靥畈牧系母擅芏仍酱�，緩沖材料的膨脹量越小;摩擦角越大，膨脹量越小�；诮唤缑嫣幍膽�(yīng)力，根據(jù)式(4)計(jì)算了緩沖材料向上膨脹后的孔隙比，見表2。根據(jù)表2中工況1～8的計(jì)算結(jié)果，同時(shí)結(jié)合表1可知:當(dāng)緩沖材料的干密度為1.65 t/m3、摩擦角為10°、回填材料的干密度為1.482 t/m3時(shí)(工況3)，緩沖材料膨脹后的孔隙比約為0.83;當(dāng)摩擦角為30°、回填材料的干密度為1.584 t/m3時(shí)(工況8)，緩沖材料膨脹后的孔隙比約為0.83。結(jié)合圖3的結(jié)果可得出:當(dāng)摩擦角為10°時(shí)，為了保證緩沖材料膨脹后的孔隙比不大于0.83，即飽和密度不低于1.9 t/m3，要求回填材料的干密度至少為1.482 t/m3;當(dāng)摩擦角為30°時(shí)，要求回填材料的干密度至少為1.584 t/m3。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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