復(fù)合土工膜的防水性有多好
作者:佳路通hdpe土工膜 人氣:發(fā)表時(shí)間:2020-04-25 14:09
復(fù)合土工膜是由土工織物(基布采用長(zhǎng)短絲針刺土工布,塑料編織布等)與高分子材料(PE膜)經(jīng)過(guò)壓延、熱熔復(fù)合而成。該生產(chǎn)工藝既保持了土工基布的良好力學(xué)性能,又使復(fù)合產(chǎn)品薄膜厚度均勻,大大提高了膜的抗?jié)B強(qiáng)度。
自二十世紀(jì)起,國(guó)內(nèi)外許多新建土石壩已開始采用土工膜進(jìn)行防滲。采用土工膜作為防滲措施的土石壩在設(shè)計(jì)施工合理的情況下能夠長(zhǎng)時(shí)間安全使用,防滲效果值得肯定。
復(fù)合土工膜在我國(guó)有二十多年的應(yīng)用歷史,土工膜滲透系數(shù)小、防滲能力強(qiáng)、適用范圍廣、施工操作方便、造價(jià)低,是很好的防滲材料并且土工膜與土工織物結(jié)合在一起形成復(fù)合土工膜,土工布可以有效保護(hù)土工膜。
復(fù)合土工膜已較多的應(yīng)用在南水北調(diào)的平原水庫(kù)防滲工程中,采用土工膜防滲的新建壩如:遼寧黑土壩,也有危險(xiǎn)土石壩采用土工膜進(jìn)行加固,如浙江源口水庫(kù)土石壩、云南李家、箐水庫(kù)土壩等。

因此,作為常用的防滲材料,復(fù)合土工膜在防滲性能上具有很強(qiáng)的優(yōu)勢(shì),防滲性能好、抗腐蝕、可變形、價(jià)格較低,既可以用于新建壩體的防滲,又可以對(duì)出現(xiàn)缺陷的老壩進(jìn)行修復(fù)滲漏,適用范圍較廣。沒(méi)有缺陷的土工膜滲透率極小,特別是在水頭較小的情況下,其滲透率近乎于零。
復(fù)合土工膜防滲性能很好,但在施工或大壩運(yùn)營(yíng)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生損傷,導(dǎo)致出現(xiàn)各類缺陷,缺陷的出現(xiàn)會(huì)使防滲功能下降,水通過(guò)膜上的缺陷進(jìn)入圍壩產(chǎn)生滲流,如果存在大量缺陷或者大面積缺陷,可能會(huì)對(duì)圍壩的安全性穩(wěn)定性產(chǎn)生影響。
平原水庫(kù)作為南水北調(diào)調(diào)蓄運(yùn)行的關(guān)鍵環(huán)節(jié),滲流安全受到專家學(xué)者的廣泛關(guān)注,通過(guò)模型室內(nèi)試驗(yàn)和數(shù)值模擬相結(jié)合的手段,研究了平原水庫(kù)庫(kù)盤和圍壩的滲流特性。得到的結(jié)論如下
(1)缺陷滲漏量的大小與缺陷面積基本成正比,與水頭高度的開方基本成正比
(2)水頭高度、缺陷個(gè)數(shù)、缺陷尺寸對(duì)滲流影響很大,缺陷的位置也對(duì)滲流產(chǎn)生較大影響,缺陷間的間距對(duì)滲流的影響較小。
(3)滲透通道的發(fā)展會(huì)使?jié)B流量快速增加,滲流路徑改變,局部孔壓分布也發(fā)生較大變化。

滲流破壞為平原水庫(kù)經(jīng)常發(fā)生的的病險(xiǎn)情況,對(duì)于壩體出現(xiàn)滲流破壞的原因,主要是壩體存在滲流通道,或者壩體的水力坡降過(guò)大、抗?jié)B能力不夠等。壩體的水力坡降過(guò)大、抗?jié)B能力不夠的原因有設(shè)計(jì)的防滲措施不合理、下游排水系統(tǒng)堵塞、填筑質(zhì)量差存在水平透水層等。在壩體、壩基結(jié)合處或者以及壩下埋管處等是發(fā)生滲透破壞的常見位置。
引起缺陷滲漏的主要原因還有施工過(guò)程中的損壞,如土工膜連接處焊縫不嚴(yán)密,搬運(yùn)中的破壞,鋪設(shè)時(shí)施工器具造成的破壞等。復(fù)合土工膜下墊層一般為砂礫石等粒徑較大且表面不圓滑、孔隙較大的粗粒土填充,凸起的粗粒會(huì)將復(fù)合土工膜局部頂起,在較高的水頭作用下,被頂起部分的復(fù)合土工膜會(huì)受到很大拉力而發(fā)生變形甚至破壞形成缺陷,在高壓力水頭持續(xù)作用下,缺陷會(huì)逐漸增加、缺陷尺寸會(huì)逐漸增大,當(dāng)復(fù)合土工膜破損到一定程度時(shí),缺陷滲漏使土石壩內(nèi)滲流增加,可能引起安全事故。復(fù)合土工膜也會(huì)由于氣漲而導(dǎo)致破壞,氣體會(huì)頂托土工膜,可能導(dǎo)致土工膜局部氣脹破裂,而當(dāng)水頭降落過(guò)快時(shí),上托水壓力較水頭壓力要大得多,可能導(dǎo)致液漲破壞。
有關(guān)學(xué)者研究了土工膜存在缺陷對(duì)砂石壩滲流場(chǎng)的影響,認(rèn)為土工膜上存在單一缺陷時(shí),缺陷僅對(duì)缺陷局部滲流產(chǎn)生較大影響。對(duì)于復(fù)合土工膜缺陷滲漏的研究,更多是集中在室內(nèi)試驗(yàn)領(lǐng)域,國(guó)內(nèi)外許多學(xué)者針對(duì)缺陷孔徑、水頭高度、下墊層透水性、復(fù)合土工膜與下墊層接觸是否良好等試驗(yàn)條件進(jìn)行了試驗(yàn)分析。美國(guó)學(xué)者在室內(nèi)試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)高水頭作用下復(fù)合土工膜與下層土體之間的接觸性質(zhì)會(huì)更好,另外當(dāng)復(fù)合土工膜上壓有重物的時(shí)候,能減小缺陷滲漏量。
總之,復(fù)合土工膜作為一種性能很好的防滲漏的材料既可以用于新建壩體的防滲,又可以對(duì)出現(xiàn)缺陷的老壩進(jìn)行修復(fù)滲漏。同時(shí),復(fù)合土工膜還很好的應(yīng)用在排水溝渠的防水處理以及廢料廠的防污處理。但在施工過(guò)程中應(yīng)該避免對(duì)土工膜造成破壞從而保持它良好的防滲效果。

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