土工膜與墊層之間的摩擦滑移的“黏結(jié)”
由于土工膜鋪設(shè)時(shí)一般不會(huì)處于緊繃狀態(tài),留有一定的變形余度,因此受拉區(qū)域土工膜實(shí)際所受拉力較小。對(duì)于高度不大僅用單膜防滲土石壩,可不考慮土工膜與墊層之間的摩擦滑移,將兩者之間按照共節(jié)點(diǎn)“黏結(jié)”考慮。
對(duì)于復(fù)合土工膜防滲高土石壩,復(fù)合膜的抗拉勁度較單膜大,且較大的壩體變形使得土工織物與壩面之間可能出現(xiàn)剪切滑移現(xiàn)象,此時(shí)需在復(fù)合膜與墊層之間設(shè)置接觸模型。
值得注意的是,對(duì)于上游壩面土工膜防滲土石壩,土工膜是在壩體填筑完成后鋪設(shè)的,因此計(jì)算蓄水期土工膜應(yīng)變時(shí)應(yīng)扣除施工期壩面土體變形引起的土工膜累積應(yīng)變,否則會(huì)使結(jié)果偏大。土工膜強(qiáng)度復(fù)核也可用于選擇合適的土工膜厚度。強(qiáng)度復(fù)核計(jì)算表明,一般工程除特殊部位外,復(fù)合土工膜縱橫向抗拉安全系數(shù)較易滿足5.0的要求,且抗拉安全系數(shù)隨著復(fù)合土工膜厚度的增加而增加,說(shuō)明厚度大的土工膜抗拉能力更強(qiáng)。
實(shí)際上,隨著土工膜厚度增大,厚度2mm及以上的土工膜局部柔性大為降低。在與周邊剛性結(jié)構(gòu)連接時(shí),為避免出現(xiàn)“夾具效應(yīng)”,需預(yù)留一定的變形空間( 伸縮節(jié)) 進(jìn)行連接。當(dāng)兩個(gè)相交的伸縮節(jié)拼接相連時(shí),過(guò)厚的土工膜會(huì)使拼接附近土工膜吸收變形能力大為降低,同時(shí)也增加了施工難度。因此,建議在滿足強(qiáng)度要求的前提下,不應(yīng)選擇過(guò)厚的土工膜,以保證局部區(qū)域土工膜足夠變形的柔性連接。另外,在選擇土工膜厚度時(shí),亦有設(shè)計(jì)人員考慮通過(guò)增加土工膜厚度以延長(zhǎng)土工膜老化時(shí)間。良好保護(hù)的土工膜浸于水中時(shí),土工膜的強(qiáng)度隨時(shí)間變化甚微,預(yù)測(cè)壽命超過(guò)100年。因此,在延長(zhǎng)土工膜使用壽命方面應(yīng)著重考慮保護(hù)層的設(shè)計(jì),而不是一味地增加土工膜的厚度。
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值得注意的是,對(duì)于上游壩面土工膜防滲土石壩,土工膜是在壩體填筑完成后鋪設(shè)的,因此計(jì)算蓄水期土工膜應(yīng)變時(shí)應(yīng)扣除施工期壩面土體變形引起的土工膜累積應(yīng)變,否則會(huì)使結(jié)果偏大。土工膜強(qiáng)度復(fù)核也可用于選擇合適的土工膜厚度。強(qiáng)度復(fù)核計(jì)算表明,一般工程除特殊部位外,復(fù)合土工膜縱橫向抗拉安全系數(shù)較易滿足5.0的要求,且抗拉安全系數(shù)隨著復(fù)合土工膜厚度的增加而增加,說(shuō)明厚度大的土工膜抗拉能力更強(qiáng)。
實(shí)際上,隨著土工膜厚度增大,厚度2mm及以上的土工膜局部柔性大為降低。在與周邊剛性結(jié)構(gòu)連接時(shí),為避免出現(xiàn)“夾具效應(yīng)”,需預(yù)留一定的變形空間( 伸縮節(jié)) 進(jìn)行連接。當(dāng)兩個(gè)相交的伸縮節(jié)拼接相連時(shí),過(guò)厚的土工膜會(huì)使拼接附近土工膜吸收變形能力大為降低,同時(shí)也增加了施工難度。因此,建議在滿足強(qiáng)度要求的前提下,不應(yīng)選擇過(guò)厚的土工膜,以保證局部區(qū)域土工膜足夠變形的柔性連接。另外,在選擇土工膜厚度時(shí),亦有設(shè)計(jì)人員考慮通過(guò)增加土工膜厚度以延長(zhǎng)土工膜老化時(shí)間。良好保護(hù)的土工膜浸于水中時(shí),土工膜的強(qiáng)度隨時(shí)間變化甚微,預(yù)測(cè)壽命超過(guò)100年。因此,在延長(zhǎng)土工膜使用壽命方面應(yīng)著重考慮保護(hù)層的設(shè)計(jì),而不是一味地增加土工膜的厚度。
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