城市固体废弃物填埋场封顶覆盖层主要用于减少降雨入渗。传统压实粘土覆盖层经历干湿与冷暖交替后粘土层容易开裂,长期防渗效果不佳；复合型覆盖层防渗效果较好,但造价高昂、存在界面失稳且所用土工合成材料耐久性有待实践检验。因此基于水分存储-释放原理的腾发覆盖层受到重视,其中毛细阻滞型覆盖层由粗细两层土体组成,取材方便、耐久性好、工程造价低,在干旱半干旱地区适用性良好。提升毛细阻滞型覆盖层在湿润气候区适用性是解决我国南方填埋场防渗问题的迫切需求。添加非饱和导排层(UDL)增加覆盖层侧向导排水量是解决此问题的突破方向之一本文对含非饱和导排层的新型毛细阻滞型覆盖层的性能进行了系统性试验研究：首先自制试验装置开展室内模型试验,试验其在强降雨条件防渗性能并获得调控覆盖层渗漏量方法；在此基础上开展室外长期试验监测此新型覆盖层在湿润气候区实际复杂气候下的响应,验证其长期防渗性能；最后基于试验结果提出实用设计方法。自制试验仪器包括模型槽、降雨模拟器与测试系统。模型中细粒土、UDL和粗粒土为粉土、砂和碎石,模拟雨强为65-76mm/h,监测降雨入渗及侧向导排过程并测试径流量、侧向导排量及渗漏量随时间变化。强降雨条件下,试验Ⅰ坡面径流量比例达69.4%,入渗水量以存储于粉土中为主,砂层侧向导排量为降雨量的3.5%,渗漏量只有降雨量的2.9%。试验Ⅱ和Ⅲ中通过添加膨润土降低粉土层渗透性有效降低降雨入渗量。与试验Ⅰ相比,试验Ⅱ和Ⅲ中砂层侧向排水出现时间延后,试验Ⅱ中渗漏量进一步减少至0.8%,试验Ⅲ中无渗漏。通过控制上层土的降雨入渗量及发挥毛细阻滞与侧向导排综合作用,可有效控制覆盖层强降雨条件下的渗漏量。基于室内模型试验Ⅲ增设植被层与草皮后开展室外长期试验,监测植被生长、土体孔压响应、各水量随时间变化。湿润气候区降雨时影响土体深度大,降雨后覆盖层内水分朝向坡脚运动。夏季时基质吸力波动明显、变化频繁；腾发作用影响随土体深度而减弱。秋末至冬季时中下部土体保持高含水量状态。夏季时降雨频繁且极端降雨较多,降雨存储量与径流量明显较高,砂层侧向导排作用明显,渗漏现象集中于夏季；秋冬季降雨强度明显‘降低,降雨存储量与径流量明显降低,但砂层侧向导排作用显著并与降雨点具有较好对应,覆盖层未见渗漏。覆盖层在夏季时利用土体存储水分与腾发释放水分,而秋冬季时需要利用土体存储水分、砂层侧向导排水分与腾发释放水分综合作用来达到良好防渗效果。不同降雨状态下覆盖层响应不同,长时弱降雨时水量分配以降雨存储量、径流量与砂层侧向导排量三者并重；短时强降雨时水量分配以径流量与土层存储量为主；降雪天气对覆盖层的影响可视为一次长时弱降雨过程。砂层兼有降雨水分侧向导排与降雨后水分释放的双重功能；渗漏由入渗水分非均匀性运动或水分运移速率超过砂层最大排水速率引起。增设非饱和导排层后覆盖层克服了传统毛细阻滞型覆盖层长时弱降雨条件下易出现深层渗漏的缺点,并有效解决了覆盖层在冬季时由降雪引起的高渗漏问题。实际服役时覆盖层水量平衡为：径流量、存储量与腾发量、侧向导排量与渗漏量比例分别为23.95%、70.20%、5.81%、0.04%。覆盖层渗漏量小于1mm/年,防渗效果理想。数值分析表明增设非饱和导排层后覆盖层在降雨时的导排长度明显增加,非饱和导排层材料宜选用饱和渗透系数大、进水值约为细粗土进水值平均值的土体。在含非饱和导排层的新型毛细阻滞型覆盖层设计中,设计存储量取夏季以外的降雨量与潜在蒸发量差值中正值累加值的0.7倍,考虑毛细阻滞作用确定细粒土层厚度；非饱和导排层导排长度应由入渗水分速率来确定,采用1/2-1倍细粒土饱和渗透系数的水分入渗速率来确定导排长度并采用达西定律确定非饱和导排层土层厚度。计算表明对杭州地区当含UDL的新型毛细阻滞型覆盖层坡度为1V：3H时,植被层、细粒土(粉土)、非饱和导排层(砂层)与粗粒土(碎石)厚度可采用0.15m、1m、0.25m与0.2m。通过对含非饱和导排层新型毛细阻滞覆盖层性能的短期与长期试验研究,对其我国湿润气候区强降雨条件与长期服役时的响应特点与防渗性能有了深入认识,基于试验结果的实用设计方法将进一步促进此种新型覆盖层结构在我国南方湿润气候区填埋场中的应用。