防滲膜對(duì)于滲流通道的影響及分析
(1)有無鋪膜的影響。鋪膜后，膜前的浸潤(rùn)線略微上升，而膜后浸潤(rùn)線明顯降低，同時(shí)膜底部等水頭線變得密集，膜后水頭大幅下降。水力梯度的分布也發(fā)生顯著變化，鋪膜前，在砂壤土和粘土層交界處存在細(xì)長(zhǎng)的高水力梯度區(qū)域，而鋪膜后堤體內(nèi)水力梯度變小，而在膜底處水力梯度明顯變大，說明由于膜的存在使得水流改變了流動(dòng)路徑，從膜底處集中繞滲，即防滲膜具有顯著的防滲效果。
除膜底小部分區(qū)域外，其他區(qū)域的水力梯度處在允許水力梯度范圍內(nèi)，而膜底部處于整個(gè)工程的下層，且范圍很小，故不會(huì)發(fā)生滲透破壞。
(2)膜鋪深的影響。當(dāng)膜底離粘土層0.5m時(shí)，相比于膜底插入粘土層，膜后的浸潤(rùn)線提升，水頭明顯升高，膜底部的等水頭線變疏，表明垂直防滲膜的防滲效果大幅度下降?？梢?，當(dāng)?shù)貙又写嬖谡惩翆拥忍烊环罎B層時(shí)，膜底是否插入粘土層對(duì)于防滲膜的防滲效果具有非常大的影響，膜底插入粘土層時(shí)，形成封閉的防滲屏障，防滲效果比膜底未插入粘土層時(shí)顯著提升。而當(dāng)膜底未插入粘土層時(shí)，防滲膜與粘土層中間存在一層透水薄層，水流繞滲時(shí)形成相對(duì)強(qiáng)滲流通道，當(dāng)膜底離粘土層越來越遠(yuǎn)，透水層厚度增大，滲流作用增強(qiáng)，防滲膜防滲效果將隨之減弱。
當(dāng)防滲膜底部未鋪至粘土層內(nèi)時(shí)，相比于完整鋪膜情況，在接近膜底處的區(qū)域內(nèi)水力梯度上升，而在粘土層內(nèi)水力梯度減小;而相比于無鋪膜情況，膜底靠前處粘土層水力梯度上升，膜后則下降，說明膜前發(fā)生水流集中，而膜后由于水流路徑改變，更多的水流向上運(yùn)動(dòng)，緩解了土層交界處的滲流集中，這對(duì)堤防的滲透穩(wěn)定仍是有益的。此外，各地層(除膜底小部分區(qū)域)水力梯度仍小于允許水力梯度，故在膜底未鋪至粘土層時(shí)，一般情況下也并不會(huì)發(fā)生滲流破壞，但垂直鋪膜的防滲效果將顯著降低。
(3)膜破損的影響。當(dāng)膜發(fā)生破損時(shí)，產(chǎn)生新的滲流通道，引起滲流場(chǎng)的重新分布，膜后浸潤(rùn)線明顯提升，水頭也大幅增加，尤以破損處水頭抬升最為明顯。垂直防滲膜的防滲效果顯著降低。膜破損處前后水力梯度明顯上升，而其他區(qū)域的水力梯度下降，說明水流集中從破損處通過，但滲流集中造成梯度增大的影響范圍不廣，當(dāng)?shù)腆w提供較長(zhǎng)的滲透路徑時(shí)，對(duì)堤防穩(wěn)定性不會(huì)造成影響。此外其他各地層水力梯度降低，小于允許水力梯度，因此在膜發(fā)生破損時(shí)，并不會(huì)發(fā)生滲流破壞。
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