随着水资源供需矛盾的加剧，节约利用水资源弓f起了各行业的高度重视，农业是用水大户，实施节水灌溉工程势在必行，其中渠道衬砌防渗工程以其施工简单、造价低等优点，得到了广泛的推广与应用。我国西北地区干旱、寒冷、盐渍化严重，渠道防渗材料的选择受到一定的限制，目前该地区渠道衬砌的主要材料为混凝土板，存在费用高、抗冻胀性能差、施工工期长、衬砌失效后固体废弃物污染环境等一系列突出问题，因此筛选新型防渗衬砌新材料是当前灌区面临的重要问题，其研究具有重要的实用价值及现实意义。周春生编著的《膨润土复合土工垫在防渗工程中的应用（精）》通过室内实验和工程现场试验对复合土工膨润土垫 （GeosyntheticClay IAner，GCL）在寒旱盐渍化地区的防渗特性及相关机理进行如下研究：①测试GCL基本特性，结合研究区特点及GCL产地进行了试样筛选；②探讨了膨润土在不同电解质溶液中的膨胀特性、流变性、黏度、滤失量；③冻融循环及离子双因素耦合作用对膨润土特性及GCL防渗性能影响；④进行了高温、低温、高低温循环、紫外线照射、水泥砂浆浸泡、工程现场老化实验，分析GCL的力学性能变化；⑤用微观方法研究了膨润土的结构，通过微观结构参数（水力半径、形态指标、表面分维、孔隙率）分析膨润土结构变化。得到以下有价值的结论和成果：（1）膨润土的水化过程是分阶段进行的，电解质类型及浓度对膨润土特性有显著影响，膨润土自由膨胀体积、膨胀后的含水率、滤失量与水化液中离子浓度、化合价呈负相关，滤饼厚度、渗透系数则相反，呈正相关；水化液为黄河水时，悬浮体剪切应力增加，触变性降低。切应力的大小与膨润土颗粒分散度、细小颗粒含量呈正相关，与水化液电解质浓度呈负相关。（2）冻融循环改变膨润土颗粒结合方式，导致黏结性降低，分散性增强，自由膨胀体积、膨胀后的含水量、剪切应力增加，滤失量、滤饼厚度降低；水化液为蒸馏水、黄河水时，31次冻融循环后自由膨胀体积均值增加了17．8％、32．8％。含水率均值增加了9．3％、16．8％，EC值增加了32．7％、24．9％，剪切应力增加了38．0％、37．1％：滤失量均值降低了24-3％、23。4％；滤饼厚度降低了19．4％、15．4％。渗透系数约增加了1个数量级，但仍较小，仅为衬砌前渠床土壤渗透率的0．35％~0．72％。渗出过程中有膨润土颗粒滤出，滤出液Ec值降低了55．3％、48．0％。（3）GCL应力一应变曲线呈“M”形，有两个屈服点，分四个阶段：下层织物弹性非线性变形Ngt；下层织物极限断裂阶段；上层织物弹性非线性变形阶段以及极限断裂阶段。高温、低温、高一低温循环、温度一湿度耦合、紫外线照射、水泥砂浆浸泡均导致GCL的力学性能降低，影响较大的因素为高温和紫外线照射。~12程现场试验表明，试验第1年力学性能降低幅度较大，随着泥沙淤积形成覆盖层，老化速度降低。（4）GCL应力一应变关系可用高斯双峰拟合得到的本构方程描述，经检验，有较好的相关性。其系数与不同老化因素呈指数、对数关系，使用年限预测结果表明，30年后其残余应力值可达到30％。（5）x荧光光谱分析结果表明：试样有良好的结晶度及层状结构，膨润土的主要成分为Si02。黄河水水化冻融后金属氧化物的含量略有增加。膨润土SEM图像表明：电解质浓度及冻融循环影响膨润土孔隙分布、孔隙表面特征及孔隙的大小，可以通过膨润土微观结构的孔隙表面分维、孔隙率、水力半径和形态等微观结构参数描述。试样水力半径在33．18~372．11gm；孔隙率在6．21％~69．69％，表面分维在1．18～1．22，形态指标在0．05~0．52，孔隙主要以不规则板状孔隙结构为主。工程现场试验2年后膨润土孔隙率增加。 （6）根据研究成果结合试验区特殊环境，提出了GCL在类似地区应用的工程措施。 《膨润土复合土工垫在防渗工程中的应用（精）》由周春生等编著。
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