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土工膜防渗设计的主要技术问题及解决办法

作者:admin    来源:未知    发布时间:2019-11-13 15:04    浏览量:
      土工膜的应用必须紧密结合工程要求而进行合理设计和精心施工,这样才能起到应有的防渗作用,保证工程的安全使用。设计的内容包括有土工膜品种的选择、厚度计算、防渗分析和稳定性计算等。
      1、土工膜的选择
      当前我国大量生产的塑料薄膜有聚乙烯和聚氯乙烯两种,它们的主要性能见表2.3.1。聚乙烯膜的柔性大一些,不易老化,抗冻性能好。聚氯乙烯的强度大一些,相对较易老化。在相同地满足工程要求下有两点是选择上的关键依据,一是聚氯乙烯的价格比聚乙烯便宜,另一是聚乙烯无毒。目前国内在小型水利工程和渠道上使用聚乙烯土工膜较多。当蓄存的是化学物品(液态)、工业废料废水以及成分复杂的污染源时,则要采用化学上惰性较大的高密度聚乙烯HDPE土工膜较为合适。 
      2、土工膜厚度的确定
      土工膜的厚度由工程上两个方面的要求来确定,一是控制渗漏量,这方面对隔绝污染源来说较为重要。渗透系数为10-12m/s的1mm厚土工膜与渗透系数为10-10m/s的厚度为20cm的粘土相比,其渗透系数虽然小于100倍,但其透水率反而比粘土的大一倍。加厚土工膜可以有效地减少其渗透量,另一方面是控制在较大压力作用下不致被刺穿漏水。
      土工膜被刺破必须有接触面不平整的条件,引起刺破的压力可以是水压力或粗粒土传递的荷载,根据试验成果,认为土工膜抵抗后者刺破的能力比抵抗水压力的大,所以只研究水压力的破坏作用。目前在水压力作用下有一个嵌入作用,原来相对平直的土工膜下陷在粗颗粒的空隙中,见图2.3.4(a);土工膜受拉达到一定程度后,拉应力超过断裂强度,土工膜便被拉破。另一种是土工膜施工前都要求整平地面,对缝和洞的空隙都应充填。但如充填物质不是凝固性材料(如水泥砂浆),而是一般的砂或土。土质充填物在狭小的空间中不易充填密实,在其后的运用过程中,如受水压力或水流的作业等原因可能下陷,使得土工膜在局部地点下沉,同时承受了拉应力,见图2.3.1(b),严重时也可能拉破土工膜。这两种情况在计算时都可看作是弹性薄膜均匀受压而在四边支撑的弹性问题,其计算公式形成略有不同,但其原理是相同的。
 

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