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土工膜的缺陷滲漏問題
時間:2019-05-14 17:57:02     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托盤的土工膜防止滲漏,如果排氣和排水設計工作不是做得很好,存儲盤的土工膜容易出現氣體膨脹的現象或液體膨脹,造成土工膜的損傷。超大型特種土工膜脹氣試驗裝置是利用滲流區和非滲流區脹氣試驗模擬土工膜缺陷滲漏引起的脹氣現象。主要結論如下:當水位不變時,PE土工膜不會膨脹;當PE土工膜存在缺陷並在蓄水初期發生滲流時,它與地下水接觸後會占據土工膜下非飽和土的孔隙氣體空間。庫區整體較低水位的上升促進了非飽和土中孔隙氣體的聚集和上升,引起了土工膜局部隆起。當充氣變形達到一定值時,可能會產生新的充氣爆破缺陷。
土工膜的缺陷滲漏問題
超大型專用土工膜膨脹設備可以解決砂礫地基的膨脹問題

本文采用原位氣脹試驗對山東省某庫區的土工膜進行了測試,通過監測土工膜下孔隙壓力,研究了土工膜氣脹的原因。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得到的,不涉及泄漏與缺陷演化的耦合效應。高土石壩基本為複合土工膜防滲,多為兩層一膜形式。複合土工膜與單一土工膜的不同之處在於,複合土工膜的缺陷滲流不僅受下墊層土的特性影響,而且受兩側土工織物的影響。對於不同壓力下土工織物的限流(增流)效果,目前還沒有係統的研究。
超大型專用土工膜膨脹設備可以解決砂礫地基的膨脹問題

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,複合土工布的缺陷滲漏問題不能簡單地應用於上述單PE土工布和土工布與下墊層形成的複合防滲層的計算方法。目前,國內外文獻對複合土工材料缺陷滲漏基本沒有相關的分析理論和計算方法報道,現有的研究還處於實驗室階段。對複合土工路堤的滲漏率進行了為期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,細小顆粒會丟失。同時,由於高水壓的作用,原有的扁平複合土工膜表麵凹凸不平,出現點蝕現象,說明土工膜在一定程度上受到了下墊層土、石的破壞。
超大型專用土工膜膨脹設備可以解決砂礫地基的膨脹問題

(複合材料)土工膜是一種柔性材料,具有有限的力學性能,如抗拉剛度和抗裂強度。在高土石壩中,高水頭作用下的缺陷集中滲漏會衝刷下墊層,導致細顆粒損失。同時,這些缺陷可能會繼續擴大和進化,進一步增加滲漏缺陷的數量,影響壩體滲流場的分布,並可能對壩體安全造成隱患。因此,僅了解高土石壩的缺陷滲漏量是不夠的。還需要詳細研究PE geoglyphic膜缺陷滲漏的原因及其演變規律,在壩體滲流場的分布及其對大壩安全的影響,以及如何采取有效的防滲和減少泄漏措施預防和減少缺陷漏。這些問題已成為高土石壩複合土工膜防滲技術發展的瓶頸。
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