復(fù)合土工膜的材質(zhì)柔軟且伸長(zhǎng)率大,能適應(yīng)相對(duì)較大的變形,同時(shí)還具有設(shè)計(jì)方便、抗?jié)B效果更好、施工效率更好、造價(jià)更低的優(yōu)勢(shì),因而在包括圍堰、堤壩、引水渠在內(nèi)的各類(lèi)水利工程項(xiàng)目中得到了應(yīng)用。在水利工程中,復(fù)合土工膜通常與墊層、水穩(wěn)層、過(guò)渡層等組成復(fù)合防滲結(jié)構(gòu),但由于復(fù)合防滲結(jié)構(gòu)界面的抗剪強(qiáng)度小于各材料結(jié)構(gòu)本身的抗剪強(qiáng)度,很容易在復(fù)合土工膜與墊層、襯砌結(jié)構(gòu)之間形成滑裂面,破壞復(fù)合土工膜防滲體,從而導(dǎo)致建筑物失穩(wěn)和變形,由此可知復(fù)合土工膜與墊層材料、襯砌結(jié)構(gòu)之間的相互作用機(jī)理直接關(guān)系到工程結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定與安全。

(1)復(fù)合土工膜與墊層界面的剪切特性經(jīng)歷了彈性階段、彈塑性和殘余強(qiáng)度三個(gè)階段,呈現(xiàn)明顯的非線性特征;隨著界面剪切位移的增大,位移在0.6~0.8mm附近時(shí),進(jìn)入彈塑性階段;剪切位移在9~11mm附近時(shí),進(jìn)入殘余階段。

(2)膜后含水率的變化對(duì)復(fù)合土工膜與墊層界面抗剪強(qiáng)度具有顯著影響。隨墊層含水率的增大,界面峰值抗剪強(qiáng)度和殘余抗剪強(qiáng)度呈非線性減小的趨勢(shì);墊層材料的含水率從0%增大到8.5%,界面峰值抗剪強(qiáng)度最大降幅達(dá)到了21.71%和21.50%。

(3)在相同的工況下,隨著墊層材料含水率的增大,界面峰值抗剪強(qiáng)度、殘余抗剪強(qiáng)度均呈減小趨勢(shì),膜后水分對(duì)界面抗剪強(qiáng)度的“潤(rùn)滑效應(yīng)”體現(xiàn)為界面摩擦角的減小,導(dǎo)致復(fù)合土工膜與下墊層間產(chǎn)生滑動(dòng)破壞,在復(fù)合土工膜防滲體的設(shè)計(jì)和運(yùn)行中應(yīng)對(duì)此重視。