復合土工膜變形對水庫防滲的影響有哪些

復合土工膜心墻結(jié)構(gòu)包括墊層和復合土工膜，復合土工膜由“二布一膜”組成，即兩層土工織物和一層土工膜，位于上、下墊層之間。

1、正常蓄水期，由于在水壓力作用下，應力和變形都呈不對稱分布，基本發(fā)生在作用面附近。壩體和復合土工膜都在水位以上部位向上游移動表現(xiàn)為拉應力，水位以下依然受壓，且向下游移動。壩底大主應力出現(xiàn)了局部受拉，復合土工膜在與壩基或山體連接的部位出現(xiàn)了局部受拉，壩體和復合土工膜小主應力仍然受壓。

2、加8度地振作用后，在地振作用下拉應力區(qū)范圍擴大，壩體拉應力主要分布在堆石區(qū)主要部位，復合土工膜 依然出現(xiàn)在與相鄰構(gòu)件連接的部位，變形在水平方向壩體連同心墻整體移向下游，而豎直方向都出現(xiàn)了上抬現(xiàn)象。

3、正常蓄水期及加8度地振作用后，壩體和復合土工膜都從初始的受壓狀態(tài)依次出現(xiàn)了拉應力，受外界荷載的干越大，受拉區(qū)的范圍越大，且拉應力越大。復合土工膜在連接部位出現(xiàn)了明顯的應力集中現(xiàn)象；變形由整體沉降變形轉(zhuǎn)化為局部水平和整體水平及上抬現(xiàn)象，且膜的變形主要依附于壩體的變形。與無膜情況相比，復合土工膜在很大程度上抑制了壩體的應力和變形，不僅起到防滲作用，而且對壩體的應力變形有很大的改善。

4、復合土工膜端部出現(xiàn)應力集中的現(xiàn)象在工程中經(jīng)常遇到，固定復合土工膜的端部使其能滿足工程的需要，而又使其端部不至于產(chǎn)生過大的集中應力，需要進一步的研究。由此可見，復合土工膜在壩體中不僅起到防滲作用，還能夠抑制對地振力作用下壩體和心墻應力變形，從而保證了堆石壩的安全穩(wěn)定。

土工膜施工時怎樣才避免被破壞？

現(xiàn)代垃圾填埋場設(shè)計時都設(shè)置了以橡膠、樹脂等高分子材料做成的土工膜為主的防滲系統(tǒng)。但是由于我國垃圾不分類和成分復雜，防滲系統(tǒng)經(jīng)常遭到破壞而滲漏，那么土工膜施工時怎樣才避免被破壞？

1、端部固定

土工膜為夏天施工時必須留出足夠的長度以備溫度下降收縮，邊坡部鋪設(shè)不要張拉土工膜，稍微有點松弛但又沒有皺褶。冬季施工土工膜平整鋪設(shè)即可。端部 如圖2所示進行處理可以預防固定破損。

2、基層處理

  基層須碾壓密實，遇到砂礫或石料等時，可鋪設(shè)一層黏土或用砂漿找平后再鋪貼一層無紡布以保護土工膜。也可以把表土除去換填，確保基層的平整性。遇 到 軟弱基層時，可以采用基層換填或加固處理。

  當基層含水量很高難以壓實，可采用排水堆載的方法加快固結(jié)。有些特殊地區(qū)地下可能含有不明氣體，必須設(shè)置排氣管，否則當土工膜鋪設(shè)后，氣壓會使土工膜上鼓，影響安全使用。

3、土工膜施工保護

施工中必須采取措施保護已鋪設(shè)完的土工膜。與其它施工由低到高順序不同，垃圾填埋場邊坡部土工膜鋪設(shè)是從上到下。若由下往上施工，當施工上部土工膜的時候，施工機械或其它雜物下落到已鋪設(shè)完的土工膜上，造成破損。對于施工完的土工膜，及時做好鋪設(shè)保護材料工作，比如遮光性無紡布和黏土等。

人工湖復合土工膜施工時特別注意的問題

復合土工膜作為一種新型的防滲材料在人工湖防滲工程中應用的前景很好, 由于復合土工膜防滲的核心問題是保證施工中土工膜的完整性和土工膜的鋪設(shè)質(zhì)量, 因此在防滲施工中只要嚴格按復合土工膜施工技術(shù)要求, 嚴格現(xiàn)場焊接和粘接的質(zhì)量控制, 避免人為或其他因素的破壞而產(chǎn)生缺陷影響防滲效果, 就能使復合土工膜各項性能指標均滿足設(shè)計要求, 質(zhì)量得到保證。

1、復合土工膜檢測

對進場的復合土工膜除進行外觀質(zhì)量檢查外,應按有關(guān)規(guī)程, 隨機抽取復合土工膜, 對其物理性能指標進行復測, 確保用于工程的材料合格。

2、焊縫質(zhì)量檢測

復合土工膜拼接質(zhì)量是關(guān)系到防滲的主要問題, 由于熱熔焊接法受氣溫影響較大, 容易出現(xiàn)焊接溫度不當造成土工膜燙損和虛焊的問題, 施工時應嚴格按照焊接試驗成果, 根據(jù)氣溫變化情況和焊接面的情況, 隨時進行各參數(shù)的調(diào)整。經(jīng)試驗, 施工時溫度易控制在160℃～240℃, 行走速度控制在0.5～6m/min范圍內(nèi)。焊接過程中和焊接后 2h內(nèi)焊接面不承受任何拉力, 防止焊接面發(fā)生移動錯位。該復合土工膜焊縫質(zhì)量的檢測主要為目測和抽樣檢測:目測就是首先對焊縫目測檢查、 焊縫寬度是否均勻, 有無漏焊、 褶皺等缺陷, 并做好詳細的目測檢測記錄;抽樣檢測就是對焊縫樣品抽樣進行拉伸實驗, 檢測其拉伸強度。經(jīng)對焊縫檢測, 焊縫質(zhì)量滿足設(shè)計規(guī)范要求。

3、易出現(xiàn)的問題及對應措施

(1)在接近水平的區(qū)域內(nèi), 防止形成鼓包, 該包會在防滲層下集中土壤中的氣體, 故須考慮將氣體向外或向頂部排出。

(2)盡可能減少施工接縫的數(shù)量, 特別是壩坡上的水平接縫。

(3)防止在保護層鋪設(shè)期間防滲層遭受穿孔破壞, 嚴禁現(xiàn)場車輛和帶鐵釘?shù)男蚋吒诜罎B層上行走。

選擇垃圾填埋場hdpe土工膜厚度時要考慮哪些因素

根據(jù)現(xiàn)行國家規(guī)范JI22-2001規(guī)定,垃圾填埋場使用單層HDPE土工膜復合墊襯,土工膜的厚度應≥1.5mm。一般大型的填埋場多用2mm厚的。確定厚度的因素主要為:

1、土工膜的受力情況。

當填埋場側(cè)坡坡陡、坡段長時:承受自重、風荷載、溫度應力的組合作用時:在堆填了一定量垃圾,土工膜上層磨阻大而下層磨阻小時:當?shù)鼗休d力較低或壓縮性較大時:當局部可能產(chǎn)生較大沉降時,都可能使土工膜產(chǎn)生較大的應力。設(shè)計時,應按材料屈服強度和較大的安全系數(shù)(般取1.5-2.0)核算土工膜的應力。

2、耐久性的要求。

一般生活垃圾填埋場、危險廢物填埋場都要使用10-20年,在達到規(guī)定的填埋容量、封場以后,還要繼續(xù)進行滲濾液的收集和處理以及對檢漏系統(tǒng)監(jiān)測30年,因此土工膜的正常使用壽命必須在50年以上。對HDPE土工膜這類高分子聚合物來說,主要的破壞因素是紫外線輻射、溫度變化和化學及生物腐蝕。在這些因素的作用下,聚合物的鏈結(jié)構(gòu)在降解反應、交聯(lián)反應中受到破壞而這種破壞作用是由表層逐步向內(nèi)部發(fā)展的。

3、抵抗機械損傷的能力

在安裝以及運營階段,防滲層都可能受到意外損傷,尤其是當基層處理不仔細、保護層薄弱、后續(xù)作業(yè)粗心時。對垃圾場來說不低于1.5mm的土工膜具有艮好的抵御磨損、撕扯和穿刺能,而太薄的土工膜，就很容易在安裝時留下隱患，必須謹慎使用。