土工膜防滲應(yīng)用原理研究
盡管中國(guó)對(duì)庫(kù)壩防滲膜的應(yīng)用機(jī)理研究尚未達(dá)到系統(tǒng)的程度，但長(zhǎng)期以來(lái)一直從未停頓。從20世紀(jì)80年代開(kāi)始，一些研究機(jī)構(gòu)除了對(duì)防滲膜的物理力學(xué)性能進(jìn)行測(cè)試研究外，對(duì)應(yīng)用原理也開(kāi)展了較為深入的研究。
（1）階段性梳理、總結(jié)
在20世紀(jì)80年代，結(jié)合長(zhǎng)江三峽工程圍堰的前期研究，對(duì)當(dāng)時(shí)國(guó)外土工膜防滲大壩的應(yīng)用及其原理
進(jìn)行了較為系統(tǒng)的梳理和歸納，
為中國(guó)水庫(kù)大壩土工膜防滲工程興起提供了應(yīng)用理論基礎(chǔ)；1994年出版《土工合成材料應(yīng)用手冊(cè)》，其中關(guān)于庫(kù)壩土工膜防滲工程，從理論到實(shí)踐均較為貼切地反映當(dāng)時(shí)的實(shí)際技術(shù)水平，2000年又增添新的內(nèi)容再版；新世紀(jì)初，對(duì)國(guó)內(nèi)經(jīng)過(guò)了近二十年發(fā)展的庫(kù)壩土工膜防滲工
程技術(shù)進(jìn)行了梳理、總結(jié)，
發(fā)揮了承前啟后的作用；2015年綜述了國(guó)內(nèi)外高面膜堆石壩工程技術(shù)發(fā)展，對(duì)關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題進(jìn)行歸納、提煉，為國(guó)內(nèi)高面膜堆石壩發(fā)展提供支持。
（2）土工膜材料特性研究
在20世紀(jì)80年代，結(jié)合長(zhǎng)江三峽工程圍堰的前期研究，對(duì)高強(qiáng)度的加筋合成橡膠土工膜的物理力學(xué)性能開(kāi)展試驗(yàn)研究；20世紀(jì)90年代中國(guó)土工膜的品種趨多，塑料類復(fù)合膜應(yīng)用普遍，一些研究機(jī)構(gòu)對(duì)不同膜型的物理力學(xué)特性及其與不同接觸材料的界面特性進(jìn)行了試驗(yàn)，取得較多測(cè)試成果；1993年由試驗(yàn)獲知，由于膜與織物的變形模量、特征延伸率不同以及兩者的復(fù)合牢固度不同，復(fù)合膜表現(xiàn)出完全不同的性能。當(dāng)牢固度為適當(dāng)值時(shí)，就表現(xiàn)出拉伸變形的“蟬脫殼”效應(yīng)，即復(fù)合膜最終可獲得純塑料膜的極限伸長(zhǎng)率，十分適合施工期和運(yùn)行期不同受力變形需求；1998年試驗(yàn)研究表明，復(fù)合土工膜中布和膜的復(fù)合緊密程度對(duì)其力學(xué)特性有顯著的影響, 其中對(duì)拉伸特性影響最大，頂破特性次之, 而對(duì)梯形撕裂強(qiáng)度的影響較小；復(fù)合土工膜中膜的變形率對(duì)復(fù)合土工膜的抗液脹性能產(chǎn)生正相關(guān)影響，而膜的強(qiáng)度和厚度
的相關(guān)性很小。
21世紀(jì)初通過(guò)對(duì)受頂脹面積不同的土工膜與受損傷程度不同的土工膜的液脹試驗(yàn)，歸納了相應(yīng)的經(jīng)驗(yàn)公式。
（3）土工膜防滲結(jié)構(gòu)特性研究
21世紀(jì)10年代，研制了平面雙向拉伸試驗(yàn)儀和筒形雙向拉伸試驗(yàn)儀，為面膜堆石壩在運(yùn)行時(shí)面膜處于雙向拉伸狀態(tài)的研究提供平臺(tái)，試驗(yàn)表明，同一應(yīng)變量下，雙向拉伸的變形模量大于單向拉伸值；特征應(yīng)變量雙向拉伸值小于單向拉伸值，以單向拉伸的各項(xiàng)指標(biāo)去評(píng)價(jià)雙向拉伸狀態(tài)將逐步改變。
2015年采用滲透、抗壓、抗彎折、直剪試驗(yàn)及局部結(jié)構(gòu)模型試驗(yàn)等方法對(duì)擬作為土工膜新型墊層的聚合物透水混凝土的透水性能、基本力學(xué)特性、界面抗剪強(qiáng)度及適應(yīng)壩體變形能力等工程特性進(jìn)行了研究，并與水泥無(wú)砂混凝土墊層材料的工程特性比對(duì)分析表明，聚合物透水混凝土除具有較高強(qiáng)度和透水性外，還具有較低的彈性模量和顯著的韌性特征，作為防滲膜墊層更能適應(yīng)壩體變形，避免產(chǎn)生墊層裂縫。
通過(guò)130 m×80 m模擬平原水庫(kù)不同運(yùn)行工況時(shí)庫(kù)盤膜下水氣狀況的監(jiān)測(cè)，論證了庫(kù)盤防滲膜浮起失穩(wěn)的可能性及其排水排氣的應(yīng)對(duì)措施；通過(guò)研制專用氣脹試驗(yàn)裝備模擬庫(kù)盤膜防滲的平原水庫(kù)初蓄水時(shí)土工膜缺陷滲漏引起膜下非飽和土層中孔隙氣體聚集、上升，驗(yàn)證了防滲膜局部隆起變形的氣脹現(xiàn)象；基于孔隙中水氣二相流的非飽和土固結(jié)理論方程，經(jīng)假設(shè)簡(jiǎn)化編制的三維有限元程序可進(jìn)行模擬庫(kù)盤防滲膜下水氣變遷的計(jì)算；為解決此類工程問(wèn)題發(fā)生，正在嘗試研制特殊配方可疏導(dǎo)“氣爆”現(xiàn)象具有“逆止閥”功能的防滲膜；2015年研制了土工膜與逆止閥連接部位拉伸試驗(yàn)與整體密閉性質(zhì)量檢測(cè)的裝置，測(cè)試表明，用于南水北調(diào)東線某調(diào)節(jié)水庫(kù)防滲膜以螺栓連接逆止閥型式可靠，連接部位強(qiáng)度大于土工膜材料本體強(qiáng)度。
- 上一篇：土工膜防滲原型觀測(cè)技術(shù) 2018/3/22
- 下一篇：土工布的作用 2016/10/15