铜车坝水库泥岩石渣坝复合土工膜与振冲碎石桩地基中混凝土防渗墙综合防渗体系的应力变形特性

铜车坝水库泥岩石渣坝综合防渗体系具有振冲碎石桩地基中设置混凝土防渗墙、柔性复合土工膜联结混凝土防渗墙等关键因素,为确保大坝防渗体系的安全性,采用大型三轴试验获得了坝料的邓肯模型参数,建立了准三维有限元模型,在土工膜与上、下垫层料接触部位均设置接触单元,反映土工膜与垫层料之间的接触特性,数值模拟了大坝施工与蓄水过程,阐明了复合土工膜与防渗墙综合防渗体系的应力变形特性。结果表明,泥岩石渣料属于低压缩性土,但其具有较为明显的强度非线性特性;防渗墙各时期的位移变形模式不同,围堰挡水期防渗墙水平位移偏向下游,竣工期逐渐向上游偏移,而蓄水期防渗墙在水压力作用下向下游发展,因此防渗墙上、下表面均存在一定的拉应力区域;土工膜的拉应变主要集中在防渗墙与土工膜的连接处,这是由于该地区刚度差异较大变形非协调所致。研究成果可为设计与施工提供重要的理论与技术支撑。

复合土工膜防渗斜墙在碾压土石坝工程中的应用与质量控制

碾压土石坝因其技术简单、取材方便等特点,常作为矿山开采水利工程设施的流行坝型,为避免因有色金属渗漏而导致水源污染和生态破坏的潜在风险,采取有效的防渗措施对水坝的设计与施工至关重要。旨在探讨复合土工膜防渗斜墙解决方案,通过多层次结构的组合,包括长丝无纺土工布、双糙面HDPE膜、钠基膨润土毯等,形成可靠的防渗屏障,锚固于坝脚30 m外的截渗齿槽中,通过与土体的紧密结合,成功构建有效的防渗系统,以期为类似矿山建设水利工程设施的设计与施工提供有益的经验借鉴。

浅谈加筋复合土工膜的主要检测指标对工程的影响

加筋复合土工膜已经成为一种重要的工程施工材料。它能够有效地提高工程实体的稳定性和耐久性,同时具有优良的防渗水和承载能力。因此,对于这些地区的工程建设而言,选择合适的加筋复合土工膜材料和保证其检测指标的准确性是非常重要的。文章简述加筋复合土工膜主要检测指标如耐静水压、抗拉断裂强度、抗拉断裂伸长率、CBR顶破强度、撕破强力、割线模量等,对工程实体稳定性、耐久性、防渗水和承载力等方面的影响。

复合土工膜在水库防渗加固中的应用

复合土工膜的应力变形对提高水库防渗效果、延长水库使用寿命、保证水库长期安全稳定运行至关重要。以某水库为研究对象,采用数值模拟方法,建立水库数值模型,分析复合土工膜的应力变形。结果表明,基岩面倾角对复合土工膜及水库截面应力变形结果影响显著,不同界面摩擦参数对复合土工膜及水库截面的应力变形结果影响较小。研究结果可为水库防渗加固提供参考。

复合土工膜在水库除险加固工程中的应用

基于长顺县天生桥水库均质土坝坝体严重渗漏已造成坝后沼泽化、下游水塘积水等现象,采用复合土工膜除险加固初步设计方案,详细分析了复合土工膜的优缺点,并深入探讨了复合土工膜的铺设工艺、拼接工艺、施工中应注意的细节,以及复合土工膜与坝踵、坝肩的嵌固墙及其基础帷幕灌浆的有机结合,形成大坝完整的防渗结构,以有效解决该工程的渗漏问题,可供类似工程参考。

复合土工膜在山塘大坝防渗中的优越性

复合土工膜防渗技术因其良好的防渗性能、便捷的施工工艺和低廉的工程造价等特点,使其在各行各业的防渗漏工程中被广泛应用。本文梳理了该技术在我国水库大坝防渗应用中的发展历程及形成的技术体系,通过山塘大坝防渗加固的5宗实列工程进行方案对比分析,介绍了该技术在低、短、薄的塘坝防渗加固中相对其他防渗技术所具有的优越性和首选性,为海南省及全国的各类低、短、薄型塘坝防渗加固提供参考借鉴。

庙沟水库复合土工膜受力变形敏感性分析

探究不同因素对庙沟水库土工膜受力变形的影响程度,对深入了解土工膜在实际工程环境中的性能,提高水库工程的安全性和可靠性至关重要。基于赫章县庙沟水库除险加固工程,采用数值模拟方法设计正交实验探究了黏土保护层不同参数对复合土工膜受力变形的影响程度,并采用极差分析法对正交试验结果进行分析。结果表明,复合土工膜竖向变形最大值受体积压缩模量系数变化的影响最为显著,弹性模量系数的变化对单宽拉应力和拉应变最大值的影响最为显著。

复合土工膜在水库防渗加固工程中的施工技术探讨

复合土工膜在渗透性能、表面摩擦系数等方面都有较大的优点。与其它塑料薄膜防渗工艺比较,复合土工膜施工简单,投资少,但是,将复合土工膜用于库坝防渗加固工程,既要确保设计方案的科学性,又要对材料的质量进行严格控制。另外,施工前应对基面进行清洁,避免砂石、锋利物体对涂膜造成损伤。同时,为了达到较好的防渗效果,还应注意防止复合土工膜的损坏。

复合土工膜对灌溉渠道渠基土水分迁移规律的影响

寒区灌溉渠道防冻胀设计具有重要的工程价值、经济价值和生态价值,是渠道设计研究的重要领域。此次研究利用室内模型试验的方式,探讨了复合土工膜对寒区输水渠道渠基土在冻结条件下的水分迁移规律的影响。试验结果显示,设置两层土工膜以及在土工膜下设置粗砂垫层可以有效改善水分在表层土工膜下聚集的现象,对冬季渠道防冻胀具有重要价值,建议根据工程实际情况选用。

单向排水复合土工膜在生态河道工程中的应用

某地河道生态治理工程中,采用单向排水复合土工膜技术,使得河底留存的水(气)压通过单向排水阀(逆止阀)排出,杜绝了衬砌板错缝、空鼓及胀气等撕裂土工膜等问题的产生,其导水涵道满足了降雨过程中,坡基内下渗水凌空排水的需求,增强基底稳定性。可见,单向排水复合土工膜是可行的,并为以后的水利工程如生态河道治理、水库等设计提供了一定的参考借鉴价值。

“双电”法检测技术在新疆洼地水库超大面积土工膜渗漏检测的应用

土工膜防渗检测是防止库区渗漏的关键技术步骤,也是大型水库面临的重要工程问题。通过介绍电火花法和双电极法土工膜渗漏检测方法的工作原理、应用范围、操作步骤等,依托新疆阿克苏地区洼地水库工程,对超大面积水库库底及边坡进行实际应用检测,结果表明“双电”法检测精度准确、效率高,可精确发现水库土工膜铺设施工中的缺陷,减少水库运行期渗漏水量,消除了渗漏带给水库的安全隐患,为土工膜渗漏检测提供了技术支撑,为类似工程提供了借鉴。

土工膜与沥青混凝土结构新型接头模型试验研究

为研究土工膜与沥青混凝土结构之间的接头连接方式,基于室内模型试验,从土工膜与沥青混凝土之间的粘结强度、接头适应变形能力、接头防渗性能3个方面论证土工膜与沥青混凝土面板接头的可靠性,提出了土工膜与沥青混凝土结构新型接头连接方式。结果表明:采用SK手刮聚脲将土工膜粘贴至沥青混凝土上,粘结的强度随环境温度降低而升高,5℃时,粘结强度可达到1.0 MPa;通过在接头部位设置鼓包,可以吸收接头变形;HDPE膜与沥青混凝土连接板的接头可以适应上下错动7.8 cm+张开5 cm+剪切7.2 cm的位移;施加变形后对接头进行抗渗试验,接头在0.45 MPa的水压力下可以保持防渗性能。采用SK手刮聚脲将土工膜与沥青混凝土直接粘结,采取合理的施工工艺可保证接头连接的可靠性和适应性,对推广土工膜防渗具有积极意义。

某土工膜防渗土石坝渗漏险情成因分析

随着土工膜广泛应用于水库大坝防渗,土工膜缺陷引起的大坝渗漏问题严重威胁着水库大坝安全和工程效益发挥。针对某土工膜防渗调蓄水库主坝渗漏问题,建立有限元计算模型,计算了土工膜缺陷位置、尺寸对主坝浸润线、渗流场位势等渗流特性的影响,分析了渗漏成因,并结合高密度电法、安全监测资料、补充地勘资料进行验证。结果表明,渗漏原因为主坝坝体填土压实度较低、部分具有湿陷性导致主坝沉降量大引起坝坡土工膜受拉破坏;随着土工膜缺陷位置上移,浸润线高程先增大后减小,且局部有凸起现象;膜后消杀水头随土工膜缺陷尺寸增大而缓慢减小,随缺陷位置上移先基本不变后显著增大;桩号0+070断面上游坝坡与库底交界处上方附近、桩号0+270断面上游马道附近土工膜发生破损。研究结果可为同类工程病险诊断、设计和运行管理提供参考。

土工膜防渗水库的缺陷渗漏量估算方法研究

土工膜缺陷是导致土工膜防渗水库渗漏的重要因素,目前对土工膜缺陷渗漏量的评估尚处于试验阶段,未见有土工膜防渗水库缺陷渗漏估算的相关报道。基于土工膜宏观缺陷的局部性以及土工膜防渗水库的监测资料,建立了水库缺陷土工膜防渗层的渗透系数反演数值模型,提出了一种土工膜防渗水库的缺陷渗漏量估算方法。结合现场监测资料,数值反演结果表明:当缺陷土工膜防渗层面积为4 m^(2)时,其渗透系数为5.0×10^(-5)m/s;土工膜防渗层缺陷的总体渗漏流量、各断面的单位宽度流量均与库水位相关;在库水最大深度为14.4 m时,水库的缺陷渗漏量约为857 m^(3)/d;同时,缺陷渗漏量影响范围有限,随着与缺陷中心距离的增大,断面的单位宽度渗漏量逐渐减小。研究成果为土工膜防渗水库的渗漏状态评估和安全运营提供了技术支持。

平原河网地区全库盆土工膜防渗水库膜下排水减压分析

平原河网地区地下水与河道联系紧密,在地质条件较差或有隔污等要求时建库,常采用全库盆土工膜防渗方案。为了满足土工膜抗浮稳定及防止气胀等问题,通过膜下布设排水管网进行排水减压。依托某引调水工程全库盆土工膜防渗平原水库,采用多孔介质渗流和管道流耦合的地下水流模拟方法,模拟复杂排水管网和库区岩土体共同作用的复合渗流场。通过对比不同排水方案、土层渗透性能等条件下的渗透压力分布表明,正交管网闭合小区内膜下渗透压力从小区中心向四周排水管逐渐降低,闭合小区内减压效果明显,坝脚位置膜下渗透压力明显高于库内区域,需增设坝脚排水管。淤泥质粉细砂层渗透性对膜下渗透压力影响较大,水库低水位运行期间应加强对膜下渗透压力的监测。研究结果可为平原河网地区全库盆土工膜防渗水库工程的渗控设计和安全运行提供参考。

考虑时变污染源与土工膜破损的污染物二维迁移特性

土工膜常被用为填埋场中第一道衬垫来阻隔上部的渗沥液,从而避免有毒物质进入下伏土层。然而,土工膜在铺设或服役过程中很容易由于受到外力而破损,使其阻隔性能大大降低。鉴于此,在考虑污染源随时间变化的前提下,建立了污染物在通过破损土工膜进入土层的二维迁移模型。结合Laplace变换、Fourier变换及边界转换法,给出了污染物浓度随时间变化的半解析解。采用数值解与半解析解结果进行对比,验证了研究的正确性与可靠性。通过分析不同参数下污染物浓度随时间变化及空间分布的规律,研究污染物透过破损的土工膜后在土层中的迁移特性。研究结果表明,土工膜破损率越大,污染物迁移越快,且浓度变化敏感性随着破损率减小而提高;另外,假定浓度函数为指数函数时,土层中的污染物浓度存在峰值,具体表现为浓度参数越大,峰值越大且出现时间越晚。

太阳能激励下土工膜结构缺陷的红外监测研究

以实验室中厌氧反应池土工膜结构为研究对象,通过实验研究的方法,使用基于太阳能热波激励的热成像技术进行高密度聚乙烯(HDPE)土工膜结构缺陷检测的探索性研究。所提方法利用太阳能辐射作为热波激励,验证了利用云层遮蔽导致的太阳能辐射短期波动进行红外结构监测的可行性。此外,基于结构的瞬态变温过程应用红外热图像序列降温过程温度变化累加对比的方法,以增强缺陷区域的温度对比度。研究结果表明,利用太阳能辐射波动观察到的结构瞬态温度响应可用于确定土工膜结构是否存在缺陷。

华山沟土工膜砾石土心墙坝渗漏治理实践与思考

四川大渡河支流上的华山沟大坝为土工膜砾石土心墙坝,大坝蓄水后渗流量持续偏大,大坝下游坝坡出现局部塌陷,大坝运行存在重大安全风险。分析了渗漏增大及塌陷产生的原因,认为主要是由PVC防渗膜缺陷以及心墙本身防渗质量不佳造成。阐述了心墙灌浆方案的不足及防渗墙方案的特点,总结了除险加固方案施工过程中的技术特点,通过从坝顶实施超深防渗墙、心墙充填灌浆、基岩帷幕灌浆等工程措施后,大坝量水堰流量在同水位情况下接近于零,达到了预期治理效果。相关经验可供类似大坝安全运行及工程隐患治理借鉴。

基于低场核磁共振技术PVC-P土工膜细观渗透机理研究

PVC-P土工膜的防渗性能是膜防渗结构乃至工程安全运行的关键。为避免传统上用渗透系数表征其渗透性能的弊端,运用多组渗透压力下土工膜垂直渗透试验数据和基于低场核磁共振技术获取的孔隙度,构建了渗透流量-孔隙度数学模型,结合孔隙和孔径动态分布探讨了用孔隙度评价其垂直渗透性能的适用性。结果表明:以1H原子为探针的低场核磁共振技术能够准确量测膜内孔隙和孔径分布;依据T2特征谱弛豫时间划分的微孔隙、中孔隙和大孔隙的占比以及孔隙范围内孔径的萎缩或发育是孔隙度变化的根本原因;孔隙度与渗透流量关联性较强,利用量测的饱和PVC-P土工膜孔隙度和构建的模型能够准确预测渗透流量。研究成果表明基于低场核磁共振技术测得的孔隙度可用于PVC-P土工膜防渗性能评价。

利用简化曲线交会法初步确定HDPE土工膜厚度

采用曲线交会法确定平原水库库盘土工膜厚度时,存在材料特性曲线难获得、需多次读图取数、重复试验次数多、可选择性小等不便之处。为此,基于曲线交会法的基本原理和材料弹性阶段的线弹性与双曲线应力-应变本构关系,推导了初步确定高密度聚乙烯(HDPE)土工膜厚度的简化曲线交会法(包括简化线弹性法和简化双曲线法),并对新疆某平原水库HDPE土工膜厚度的选取进行了计算分析。结果表明:(1)与曲线交会法相比,简化曲线交会法计算误差较小,拉应力安全系数误差平均约为2.22%,应变安全系数误差平均约为-4.24%,说明该方法较为准确合理;(2)当其他条件相同时,正方形孔隙拉应力安全系数最低,以其为该工程安全运用的判断基准;(3)对同一孔隙条件,安全系数随土工膜厚度增加而增加,且呈近似线性关系;(4)通过计算得到满足安全系数要求的HDPE土工膜厚度范围为≥0.5 mm。简化曲线交会法有助于土工膜厚度确定时的便捷计算,可以满足工程设计阶段初步确定HDPE土工膜厚度的要求。