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复合土工膜的结构层分析

文章出处:未知 浏览次数:发表时间:2019-08-03
复合土工膜的结构层分析
复合土工膜的薄膜层即土工膜层,它是防渗结构的主体,应满足施工和运行期间承受的应力要求,由于复合土工膜的防渗效果与膜的强度和厚度有关,因此,要根据设计应力选择适当的厚度,除施工应力外,复合土工膜防渗层运行期间承受的应力主要来自地基的不均匀和局部沉陷及其他异常现象,如地基中出现孔洞和滑动等。
复合土工膜的设计厚度还与支持层的材质和形状有关,例如,砂质土支持层的粒径越大和有棱角,则所需厚度就越大。
膜面一侧或两侧与土工织物复合为一体的复合土工膜,由于其整体强度比较高,抗撕裂,抗顶破,抗刺破能力比较强,复合在膜面上的土工织物实际上就起了支持,保护作用。
因此,对于采用复合土工膜的防渗结构,在一般情况下,过渡层和膜后支持层皆可简化,即在膜上直接铺设混凝土护面或由碎石垫层与混凝土板块,干砌石和浆砌石等构成的护面,膜后则可直接铺设中粗砂垫层或直接与坝身土工膜土体接合。
复合土工膜的薄膜厚度应依据防渗和强度两方面的要求来确定,控制渗漏量对隔绝污染源来说尤为重要,按照达西公式,shen透系数为10-12cm/s的1mm厚的土工膜与shen透系数10-10cm/s的厚度为20cm的粘土相比,其shen透系数虽然相差100倍,但土工膜的透水率反而比粘土大一倍,加厚复合土工膜的薄膜可以很好地减少shen透量,另外,确保复合土工膜在水压力下不被刺穿漏水,膜厚也是一个重要因素。
复合土工膜被刺破是接触面不平整的原因,引起刺破的压力可以是水压力或粗粒土传递的荷载,根据一些试验结果,表明复合土工膜抵抗后者刺破的能力比抗水压力大,所以只对水压力的作用加以介绍。
目前,在水压力刺破方面有两种厚度计算模型,一种是土工膜铺在粗料土表面,在水压力作用下有一个嵌入作用,原来相对平直的土工膜下陷在粗粒土的孔隙中,土工膜受拉达到一定程度后,复合土工膜拉应力超过断裂强度,土工膜便被拉破,另一种是土工膜施工前都要求整平地面,对缝和洞的空隙都应充填,但如充填物质受水压力或水流的作用下陷开裂使得土工膜在局部地点下沉,并承受拉力,严重时也可能拉破土工膜。
  

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