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庫盤土工膜容易出現氣脹或液脹現象
時間:2019-02-19 11:15:05     分享:
在平原地區或砂礫石地基,當土工膜作為封麵或整個存儲的土工膜板防止滲漏,如果排氣和排水設計工作不是做得很好,存儲的土工膜板可能會出現氣體或液體膨脹擴張,導致對土工膜的破壞。超大型特種土工膜氣體膨脹試驗裝置采用滲流區和非滲流區氣體膨脹試驗,模擬了土工膜缺陷泄漏引起的氣體膨脹現象。得出的主要結論是:在地下水位不變的情況下,PE土工織物在水庫中儲存時不會膨脹。當PE土工膜存在缺陷,在蓄水初期發生滲流時,與地下水接觸後會占據土工膜下非飽和土的孔隙氣空間。庫區低水位的整體上升促進了非飽和土孔隙氣的積累和上升,導致土工膜局部隆起。當充氣變形達到一定值時,可能會產生新的充氣破頂缺陷。
庫盤土工膜容易出現氣脹或液脹現象
超大型特種土工膜膨脹設備可以解決砂石地基的問題

本文對某庫區土工膜進行了原位氣體膨脹試驗,通過監測膜下孔隙壓力,研究了土工膜氣體膨脹的原因。從以上(實驗室和現場)的實驗研究和數值模擬可以看出,大部分土膜泄漏的研究成果都是在低水頭條件下獲得的,泄漏與缺陷演化的耦合效應不涉及。高土石壩基本不透水,土工膜為複合土工膜,多為兩層一膜形式。與單一土工膜不同,複合土工膜的缺陷滲流不僅受下墊土特性的影響,還受兩側土工膜的影響。對於不同壓力下土工織物的限流(增流)效應,目前還沒有係統的研究。

超大型特種土工膜膨脹設備可以解決砂石地基的問題

此外,在高水頭作用下,複合土工膜的缺陷是否會進一步擴大也是一個需要研究的問題。因此,複合土工織物的缺陷滲漏問題不能簡單地應用於上述單一PE土工織物和由土工織物與下墊土組成的複合不透水層的計算方法。目前,國內外文獻對複合土工要素缺陷泄漏的分析理論和計算方法基本沒有報道,現有研究還處於實驗室階段。對複合土工膜缺陷的漏損率進行了6個月的試驗研究。試驗發現,缺陷處的集中泄漏會衝刷底層,使細小顆粒丟失。同時,由於高水壓的作用,缺陷外的平坦複合土工膜表麵凹凸不平,坑坑窪窪,說明土工膜在一定程度上受到了底層土石的破壞。

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(複合)土工膜是一種彈性材料,其力學性能如抗拉剛度和抗衝擊強度有限。在高土石壩中,高水頭作用下集中滲漏的缺陷會衝刷下墊層,造成細顆粒的損失。同時,這些缺陷可能會繼續擴大和進化,進一步增加缺陷的滲漏量,影響壩體滲流場的分布,並可能對大壩安全造成隱患。因此,僅了解高土石壩缺陷的滲漏情況是不夠的。還需要詳細研究PE geoglyphic膜滲漏的原因及缺陷的發展,大壩的滲流場的分布以及泄漏對大壩安全的影響,以及如何采取有效的防滲和減少泄漏措施防止和減少缺陷的泄漏。這些問題已成為高土石壩複合土工膜防滲發展的瓶頸。
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