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土石坝工程中常用复合土工膜有哪些?

土石坝工程中 常 用 复 合 土 工 膜 进 行 防 渗,复 合土工膜由土工布和 土 工 膜 黏 结 而 成,土 工 布 基 材 可分为短纤针刺非织 造 土 工 布长 丝 纺 黏 非 织 造 土 工长丝机织土工布扁丝机织土工布和针织土工布[1]复合土工膜因其强度高,延伸性能佳等特性,在工程领域广泛 使 用 在 应 用 过 程 中,由 于 复 合 土工膜长时间处于受拉状态,且处于不同荷载条件下,可能会出现蠕变变 形 过 大 导 致 外 部 结 构 下 滑,或 因其达到屈服强度而 发 生 断 裂,使 其 在 防 渗 工 程 不 能充分发挥防渗作 用,甚 至 使 其 结 构 产 生 破 坏 长 期蠕变性能是决定工 程 稳 定 性 的 关 键 因 素,而 蠕 变 主要受土工布约束,工 程 中 常 用 的 为 长 丝 纺 黏 复 合 土工膜和短纤针刺复 合 土 工 膜,由 于 采 用 不 同 土 工 布合成,使得复合土工 膜 在 工 程 应 用 中 发 挥 出 不 同 的长期稳定性[2,3]周 真 佳 等[4]通 过 对 比 各 项 力 学 性,发现聚丙烯纺黏 针 刺 土 工 布 的 撕 裂 强 力 大 于 相同面密度的聚丙烯 短 纤 针 刺 土 工 布;复 合 土 工 膜 的拉伸断裂强度和拉伸断裂伸长率等各项力学指标比复合前都明显提高普勇柽等[5]通过开展不同土工布与土工膜组合方 式 下 分 离 式 复 合 土 工 膜 的 试 验,发现分离式复合土工膜的胀破压力和张应力与土工膜和有效布的层数呈正相关杨武[6]等对不同膜厚复合土工膜的蠕变 特 性 进 行 研 究,发 现 膜 厚 每 增 加0.1 mm,复合土工膜在长期 稳 定 时 的 应 变 降 低 6%左右与蠕变试验 相 比,对 于 土 工 合 成 材 料 的 模 型研究比较滞后应力水平是影响材料蠕变的最直接因素,周志刚[7]张鹏[8]等通过开展不同应力水平下的蠕变试验,通过规律分析提出了幂函数对数函数及双曲线函数经验模 型,认 为 3 类 典 型 的 经 验 蠕 变模型都只 适 用 于 反 映 低 应 力 水 平 下 土 工 格 栅 的 蠕,而不适用于反 映 高 应 力 水 平 下 的 蠕 变 岑 威 钧[9]周志刚等[7]通过建立黏弹模型,发现3参数黏弹模型更适用于描述土工格栅低应力水平下的蠕变特性孙一清[10]等 建 立 两 水 平 4 因 子 的 全 因 子 试验设计,通过对各因子进行主效应分析交互效应分析和方差分析,绘制 交 互 效 应 的 等 值 线 图 和 响 应 曲面图,得到显著影 响 均 质 土 坝 变 形 的 参 数 廖 如 婷[11]选用修正 Morris筛选法和互信息法识别出主要敏感参数,用以确 定 暴 雨 洪 水 管 理 模 型 的 参 数 率定效率及模型预测的精确性由以上研究可 知,复 合 土 工 膜 中 土 工 膜 与 土 工布组合方式不同膜厚不同,均会对复合土工膜的蠕变特性产生影响,而 复 合 土 工 膜 的 强 度 主 要 受 土 工布约束,在现阶段工 程 应 用 中 主 要 采 用 长 丝 纺 黏 复合土工膜与短纤针 刺 复 合 土 工 膜,为 明 确 二 者 的 力学特性及长期蠕变 性 能,本 研 究 以 短 纤 针 刺 复 合 土工膜和长丝纺黏复 合 土 工 膜 为 研 究 对 象,分 别 开 展2100h的 蠕 变 试 验,应 力 水 平 均 为 10%20%30%40%50%60%70% 80% 8 ,对 比 分析两种复合土工膜 的 蠕 变 特 性,建 立 了 黏 弹 模 型 及以时间与应力水平 为 自 变 量 的 经 验 蠕 变 模 型,可 反映长丝纺黏与短纤针刺复合土工膜的蠕变规律且可预测不同应力水平 及 时 间 下 的 蠕 变 量,对 于 分 析 复合土工膜用于土石坝防渗工程环境中的选型及分析工程结构稳定性有重要意义

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