土工膜與墊層之間的摩擦滑移的“黏結”
由于土工膜鋪設時一般不會處于緊繃狀態(tài),留有一定的變形余度,因此受拉區(qū)域土工膜實際所受拉力較小。對于高度不大僅用單膜防滲土石壩,可不考慮土工膜與墊層之間的摩擦滑移,將兩者之間按照共節(jié)點“黏結”考慮。
對于復合土工膜防滲高土石壩,復合膜的抗拉勁度較單膜大,且較大的壩體變形使得土工織物與壩面之間可能出現(xiàn)剪切滑移現(xiàn)象,此時需在復合膜與墊層之間設置接觸模型。
值得注意的是,對于上游壩面土工膜防滲土石壩,土工膜是在壩體填筑完成后鋪設的,因此計算蓄水期土工膜應變時應扣除施工期壩面土體變形引起的土工膜累積應變,否則會使結果偏大。土工膜強度復核也可用于選擇合適的土工膜厚度。強度復核計算表明,一般工程除特殊部位外,復合土工膜縱橫向抗拉安全系數(shù)較易滿足5.0的要求,且抗拉安全系數(shù)隨著復合土工膜厚度的增加而增加,說明厚度大的土工膜抗拉能力更強。
實際上,隨著土工膜厚度增大,厚度2mm及以上的土工膜局部柔性大為降低。在與周邊剛性結構連接時,為避免出現(xiàn)“夾具效應”,需預留一定的變形空間( 伸縮節(jié)) 進行連接。當兩個相交的伸縮節(jié)拼接相連時,過厚的土工膜會使拼接附近土工膜吸收變形能力大為降低,同時也增加了施工難度。因此,建議在滿足強度要求的前提下,不應選擇過厚的土工膜,以保證局部區(qū)域土工膜足夠變形的柔性連接。另外,在選擇土工膜厚度時,亦有設計人員考慮通過增加土工膜厚度以延長土工膜老化時間。良好保護的土工膜浸于水中時,土工膜的強度隨時間變化甚微,預測壽命超過100年。因此,在延長土工膜使用壽命方面應著重考慮保護層的設計,而不是一味地增加土工膜的厚度。
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值得注意的是,對于上游壩面土工膜防滲土石壩,土工膜是在壩體填筑完成后鋪設的,因此計算蓄水期土工膜應變時應扣除施工期壩面土體變形引起的土工膜累積應變,否則會使結果偏大。土工膜強度復核也可用于選擇合適的土工膜厚度。強度復核計算表明,一般工程除特殊部位外,復合土工膜縱橫向抗拉安全系數(shù)較易滿足5.0的要求,且抗拉安全系數(shù)隨著復合土工膜厚度的增加而增加,說明厚度大的土工膜抗拉能力更強。

實際上,隨著土工膜厚度增大,厚度2mm及以上的土工膜局部柔性大為降低。在與周邊剛性結構連接時,為避免出現(xiàn)“夾具效應”,需預留一定的變形空間( 伸縮節(jié)) 進行連接。當兩個相交的伸縮節(jié)拼接相連時,過厚的土工膜會使拼接附近土工膜吸收變形能力大為降低,同時也增加了施工難度。因此,建議在滿足強度要求的前提下,不應選擇過厚的土工膜,以保證局部區(qū)域土工膜足夠變形的柔性連接。另外,在選擇土工膜厚度時,亦有設計人員考慮通過增加土工膜厚度以延長土工膜老化時間。良好保護的土工膜浸于水中時,土工膜的強度隨時間變化甚微,預測壽命超過100年。因此,在延長土工膜使用壽命方面應著重考慮保護層的設計,而不是一味地增加土工膜的厚度。
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