土工膜容易產(chǎn)生的宏觀缺陷
土工膜是一類柔性薄膜材料,具有防滲性能好、適應(yīng)變形能力強(qiáng)、施工速度快、造價(jià)低等優(yōu)點(diǎn),已廣泛用于土石壩、堤防、圍堰、渠道等各類防滲工程. 土工膜在土石( 堤) 壩中的防滲結(jié)構(gòu)主要有兩種形式,一是布置于壩面作為防滲面板,二是埋設(shè)于壩體中部作為防滲心墻. 對于壩面防滲的土工膜,存在幾類可能的穩(wěn)定問題: 土工膜連同膜后壩體失穩(wěn)、土工膜沿墊層表面失穩(wěn)以及保護(hù)層沿土工膜表面失穩(wěn). 由于土工膜是柔性材料,鋪設(shè)在壩面的土工膜不會增加壩坡的穩(wěn)定性,因此一類穩(wěn)定同常規(guī)土坡穩(wěn)定. 后兩類穩(wěn)定與土工膜的保護(hù)層和墊層的性質(zhì),以及水庫的運(yùn)行條件密切相關(guān)。
土工膜看似不透水,但在一定壓力和實(shí)際工作條件下,存在滲透和( 或) 滲漏的可能.對不同延伸狀態(tài)下土工膜的微結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)土工膜表面存在微米級細(xì)顆粒,顆粒間形成潛在的超微“孔隙”。在一定的水壓作用下,直徑約 4 × 10- 4μm 的水分子可以擴(kuò)散、滲入和穿過土工膜高聚物大分子鏈間、結(jié)晶區(qū)、無定形區(qū)中的超微“孔隙”,形成微量滲透水. 當(dāng)土工膜承受水壓加大,受力延伸土工膜中的超微孔隙區(qū)不斷發(fā)展,水壓逐步?jīng)_開一些潛在的微小孔隙通道,加大滲透量. 實(shí)際土工膜防滲堤壩工程中,膜后壩體可測得孔隙水壓力,說明土工膜存在滲透和滲漏現(xiàn)象。
土工膜在產(chǎn)品質(zhì)量、設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行等環(huán)節(jié)中,均可能產(chǎn)生各類宏觀缺陷,致使出現(xiàn)缺陷滲漏. 缺陷滲漏除與缺陷的形狀、數(shù)量和大小有關(guān)外,還與土工膜下墊層特性密切相關(guān). 缺陷滲漏增加大壩滲流量的同時(shí)還明顯抬高土工膜缺陷附近膜后壩體浸潤線. 此時(shí)若不能及時(shí)排出膜后滲透水和滲漏水,尤其在庫水下降等特殊運(yùn)行條件下,會出現(xiàn)土工膜頂托現(xiàn)象,進(jìn)而引發(fā)壩面土工膜的局部抗滑穩(wěn)定性。
土工膜看似不透水,但在一定壓力和實(shí)際工作條件下,存在滲透和( 或) 滲漏的可能.對不同延伸狀態(tài)下土工膜的微結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)土工膜表面存在微米級細(xì)顆粒,顆粒間形成潛在的超微“孔隙”。在一定的水壓作用下,直徑約 4 × 10- 4μm 的水分子可以擴(kuò)散、滲入和穿過土工膜高聚物大分子鏈間、結(jié)晶區(qū)、無定形區(qū)中的超微“孔隙”,形成微量滲透水. 當(dāng)土工膜承受水壓加大,受力延伸土工膜中的超微孔隙區(qū)不斷發(fā)展,水壓逐步?jīng)_開一些潛在的微小孔隙通道,加大滲透量. 實(shí)際土工膜防滲堤壩工程中,膜后壩體可測得孔隙水壓力,說明土工膜存在滲透和滲漏現(xiàn)象。
土工膜在產(chǎn)品質(zhì)量、設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行等環(huán)節(jié)中,均可能產(chǎn)生各類宏觀缺陷,致使出現(xiàn)缺陷滲漏. 缺陷滲漏除與缺陷的形狀、數(shù)量和大小有關(guān)外,還與土工膜下墊層特性密切相關(guān). 缺陷滲漏增加大壩滲流量的同時(shí)還明顯抬高土工膜缺陷附近膜后壩體浸潤線. 此時(shí)若不能及時(shí)排出膜后滲透水和滲漏水,尤其在庫水下降等特殊運(yùn)行條件下,會出現(xiàn)土工膜頂托現(xiàn)象,進(jìn)而引發(fā)壩面土工膜的局部抗滑穩(wěn)定性。
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