滲土工合成材料研究論文

時間:2022-01-08 09:29:00

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滲土工合成材料研究論文

1、滲土工合成材料的鋪設技術

土工合成材料自廣泛用于巖土工程建設以來,在水利水電工程建設中引起不小的變革,這不僅反映在水利水電工程的材料使用上,而且反映在設計原理、計算方法、施工工藝和工程管理上。防滲土工合成材料主要用于垂直鋪膜防滲和坡面鋪膜防滲,因鋪設結構形式的不同,其施工工藝和鋪設技術也不盡相同。

2、滲土工合成材料在工程施工中常出現的問題

經常遭受石塊或其它尖棱物的穿刺破壞;由于土工薄膜缺少約束支持,在承受水壓力和土壓力時易于被鼓破;薄膜受到下層氣體或液體的頂托產生應力集中導致破壞;鋪設在支撐土與混凝土面板之間的土工薄膜由于受到溫度、重力、土體位移、浪擊和水位變化等因素的影響,可能引起界面滑動,使土工薄膜產生過度拉伸,撕裂或擦傷;在斜面上用土或混凝土面板保護土工薄膜,當水位驟降時,土體中的孔隙水壓力和庫水位失去平衡而造成失穩滑動。只要按照施工規范和施工組織設計施工,確保施工質量,就可避免或減少類似問題的出現。

3、防滲

防滲結構設置上、下墊層的目的是保護土工膜不受破壞;下墊層尚有排水、排氣作用。

鋪設土工膜后,膜下仍可能因缺陷引起滲漏而積水,也可能有土中排出的氣體或產生的沼氣等,水、氣可能頂托土工膜,危及膜的安全,尤其是在大面積的膜下,必須考慮排水、排氣措施。

4、工程防滲設計與施工

對含毒礦場的尾礦壩等,有毒物質混入水體將造成環境污染,危及人、畜生命安全,必須嚴格防止。條文中所述措施是為了確保安全。建議渠道防滲土工膜厚度不小于0.25mm是根據多年的實踐經驗。土工膜太薄可能產生氣孔,也易于在施工中受損,使防滲效果減小。一般生活垃圾和工業垃圾不含毒質或毒質較小,故可采用單層防滲結構。如果這類垃圾也含有毒物質,則應選用雙層防滲結構。如含劇毒,甚至要求多層結構。隧道、洞室防滲應采用復合土工膜或合適的防排水材料,是因為圍巖(土)中皆有滲水,必須將其通過土工織物或防排水材料流入下方縱(橫)向排水溝排走,以確保防滲襯砌安全工作。

5、加筋土擋墻設計

加筋土擋墻采用的筋材有兩種。因筋材的抗拉模量不同,墻內填土中的潛在破壞面相異。

目前加筋土擋墻設計有極限平衡法和有限元法兩大類。由于筋材、填土以及兩者相互作用的本構關系難以準確和協調建立,加之缺乏破壞準則,工程中幾乎均采用極限平衡法,后者可作為一種輔助和對比方法。排水設備對保證加筋土擋墻的穩定十分重要。

6、加筋土墊層設計與施工

實踐可知,加筋墊層抗深層滑動計算采用圓弧法,得到的穩定安全系數往往提高較少,表明加筋效果很不顯著,實際效果卻很明顯。這說明現有的穩定分析方法未能反映筋材所起的全部作用。分析認為,加筋所以發揮明顯作用可能與下列因素有關,例如加筋后潛在滑動面可能往深處發展,地基土的側向位移受到部分限制以及地基中應力分布發生了變化等,而這些有利因素在計算中卻未能計入,可見現有分析方法有待改進。我國鐵路、公路系統目前在作圓弧滑動分析時,認為首先所加底筋應該是穩定的,即滑動圓弧不應該切斷底筋,應將筋材及其上填土視為一整體,為此,潛在圓弧必然下移,穩定安全系數自然有所提高。此項考慮是否符合實際,應通過實踐和積累資料來加以驗證。由于筋材承受拉力才能發揮其加筋作用。所以建議回填順序,目的是使筋材始終處于受拉狀態。

7、軟土地基處理中排水帶設計與施工

利用排水帶加固地基的目的,即是要求在預定工期內消除地基的規定預期沉降和提高地基土強度。排水帶地基設計方法與傳統的砂井地基設計相同。利用砂井計算方法時應將排水帶斷面轉化為當量砂井直徑。砂墊層所用應為潔凈砂料,以保證排水通暢。存放排水帶需加封蓋,是為保護其不變壞。

8、其它防護工程

障墻是大體積柔性塊體,受沖擊力時可以由于變形而吸收大量能量,并無定形設計方法,可按具體條件筑造,原則是必須要有整體性、抗滑性。應該以強度較高的土工格柵等建造。