在固廢堆填場、垃圾填埋場和危險廢物處置場等污染場地中，底部埋設(shè)的防滲墊層系統(tǒng)可以有效地阻止或延緩污染物的擴(kuò)散遷移，其中壓實黏土和土工膜是常用的防滲襯墊材料。污染物在防滲襯墊系統(tǒng)中的運(yùn)移過程會受到土體固結(jié)應(yīng)力、溫度、生物降解、化學(xué)形態(tài)等多種因素的影響。為設(shè)計穩(wěn)定、可靠的底部防滲襯墊系統(tǒng)，并評價其有效性，需對土體固結(jié)與污染物運(yùn)移耦合理論開展研究。而現(xiàn)有耦合理論忽略了污染場地內(nèi)因生化反應(yīng)等因素導(dǎo)致防滲襯墊系統(tǒng)處于非等溫狀態(tài)的情況。

　　針對這一問題，中國科學(xué)院武漢巖土力學(xué)研究所海洋與環(huán)境巖土工程研究中心科研人員首先研究了非等溫狀態(tài)飽和黏土的一維固結(jié)特性，發(fā)展得到了一維固結(jié)解析解和一維非線性固結(jié)通解，并發(fā)現(xiàn)溫度梯度的增大會提高固結(jié)速率（圖1），其影響不可忽略；在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步建立了非等溫狀態(tài)下固結(jié)與污染物運(yùn)移的耦合模型，探究了考慮多種因素耦合影響下防滲襯墊系統(tǒng)中污染物的運(yùn)移特性（圖2）。本成果拓展了土體固結(jié)與污染物運(yùn)移耦合理論，明晰了非等溫狀態(tài)對土體固結(jié)規(guī)律和污染物運(yùn)移特性的影響，對我國污染場地風(fēng)險防控和修復(fù)具有重要的科學(xué)意義和工程指導(dǎo)價值。

　　相關(guān)研究成果發(fā)表在Computer and Geotechnics、International Journal for Numerical and Analytical Methods in Geomechanics、巖土力學(xué)、巖土工程學(xué)報等本領(lǐng)域國內(nèi)外權(quán)威期刊上。研究工作獲得國家自然科學(xué)基金項目（42177163）和“十三五”國家重點(diǎn)研發(fā)計劃課題（2019YFC1804002）的資助。

　　論文鏈接：

　　1、 https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0266352X22002361

　　2、 https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/nag.3369

　　3、 https://kns.cnki.net/kcms/detail/detail.aspx?dbcode=CJFD&dbname=CJFDAUTO&filename=YTLX202210011&v=MTUwNTN5N21VNy9PUERuSGRyRzRITlBOcjQ5RVpZUjhlWDFMdXhZUzdEaDFUM3FUcldNMUZyQ1VSN2llWitScUY

　　4、 https://kns.cnki.net/kcms/detail/detail.aspx?dbcode=CAPJ&dbname=CAPJLAST&filename=YTGC20220316001&v=MTA2ODc9UERuTWJiRzRITlBNckk1RFpPc09ZdzlNem1SbjZqNTdUM2ZscVdNMENMTDdSN3FkWmVkdkZDemxXcjdLSWww　

圖1 非等溫狀態(tài)下一維固結(jié)模型及分析 　　

圖2 非等溫狀態(tài)下固結(jié)與污染物運(yùn)移耦合模型及分析