土工膜缺陷对土石坝渗流特性及坝坡稳定的影响

利用饱和-非饱和渗流有限元理论，对坝高30m的典型土石坝分别进行了土工膜坝面和心墙防渗。 流场计算分析，重点考察土工膜缺陷高程和缺陷尺寸对坝体入渗线和渗流的影响，进而对上下游坝坡进行分析 稳定性分析。计算结果表明：1）大坝采用坝面或心墙土工膜防渗时，坝内渗透线一般较低，膜后渗透线高度随土工膜的不同而不同。 缺陷高度呈现先增大后减小的局部变化规律。 2）采用土工膜坝面防渗时，随着土工膜缺陷高度的增加，坝体渗流量先增加后略有增加。 其变化特征是土工膜芯墙防渗时渗流量随着缺陷高度的增加单调减小，且渗流量的变化幅度在2倍以内。 3）土工膜短缺 沉降高度对大坝上下游坝坡抗滑稳定安全系数影响不大。

土工膜是一种类似于粘土的高分子薄膜材料， 与混凝土、沥青混凝土等传统防渗材料相比，具有更好的 防渗性能优良，施工速度快，成本低，因此 广泛应用于堤坝、围堰、仓库、水库、渠道、混凝土等 水坝（修）、垃圾填埋场等各类防渗工程 [1, 2] ,同时也 用于土石坝等（较高水头）防渗工程。根据国际 据水坝委员会2010年统计，全球共有160多座水坝。 大型堆石坝采用土工膜防渗并取得了良好的工程效果[3]。 20世纪80年代以来，我国陆续建设了一些 土工膜防渗土石坝（含渗漏修复）[4] ，其中一座建于2008年 深覆盖层上的内核高 56 m（最大厚度 143 m） 宗海复合土工膜防渗堆石坝（土工膜最大挡水头 40m）是目前最高的新建土工膜坝面防渗土石坝； 2011年 2006年建成的69m高的花山沟堆石坝为土工膜心墙防御 新建土石坝渗透率最高； 2001年加固的大坝高85 m 石鞭峪定向爆破堆石坝是海拔最高的土工膜渗漏修复点。 芝。混凝土面板堆石坝与碾压混凝土同时开工 与混凝土坝相比，土工膜防渗土石坝的数量和高度 差距明显，发展明显缓慢。迄今为止，还没有高度超过100米的水坝。 高坝[5]．土工膜防渗土石坝的建设涉及到土工膜的选择 类型、应力变形、渗流特性、缺陷渗漏、防滑稳定性、耐久性 特点及详细结构等一系列技术问题[6] ，本文主要从渗透开始 土石坝土工膜缺陷渗漏及坝流角渗流特性研究 通过数值模拟得到边坡稳定性的影响，得到一般规律的结果。 设计参考的土工膜防渗布置型式 与混凝土面板堆石坝类似，（复合）土工膜可以 它作为柔性防渗板铺设在坝面，是大坝行业的主要应用。 所采用的土工膜防渗布置类型。根据上游坝坡的陡缓程度 根据程度不同，土工膜防渗设计略有不同。一般来说，碎石 （卵石）坝上游坝坡较平缓，（复合）土工膜可平直 接缝敷设在平坦的坝坡面上，而堆石坝上游坝坡较陡，因此可以 用胶水或其他方法将（复合）土工膜固定在坝面上。铝 西班牙波萨德洛斯拉莫斯巴尼亚的 Bouilla 大坝 大坝，我国的仁宗海大坝、西霞园大坝、石边峪定向爆破坝 除险加固工程及其他工程均采用坝面防渗布置型式。 由于坝面使用了大量的材料铺设土工膜，因此也容易受到外界环境的影响。 环境影响，因此土工膜可放置在坝体中部作为防渗芯 墙。根据工程实际情况，土工膜可直线铺设或 “之”字形，与填坝配合进行。由于“之字”形铺设 能更好地适应坝体变形，不会产生过大的拉应变，使得运行 前期因坝体变形而损坏土工膜的可能性降低，这是土体变形的原因 工业膜芯墙防渗的主要铺设类型。我国云南省唐房庙坝 三峡二期土石围堰、水口围堰等工程均采用此类防渗布置。