土工膜

时间:2020-05-20 15:55




土工膜以塑料薄膜作为防渗基材,与无纺布复合而成的土工防渗材料,新材料土工膜它的防渗性能主要取决于塑料薄膜的防渗性能。国内外防渗应用的塑料薄膜,主要有聚氯乙烯(PVC)和聚乙烯(PE)、EVA(乙烯/醋酸乙烯共聚物),隧道应用中还有设计使用ECB(乙烯乙酸乙烯改性沥青共混土工膜)的,它们是一种高分子化学柔性材料,比重较小,延伸性较强,适应变形能力高,耐腐蚀,耐低温,抗冻性能好。经编复合
经编复合土工膜以合成纤维(或玻璃纤维)为增强材料,通过与复合土工膜复合而成的新型土工材料。
特点
经编复合土工膜不同于一般土工膜。其最大特点是经线与纬线的交叉点不弯曲,各自处于平直状态。用捆绑线将两者捆扎牢固,可全面较均匀同步,承受外力,分布应力,且当施加的外力撕裂材料的瞬时,纱线会沿初裂口拥集,增加抗撕裂强度。
经编复合时,即利用经编捆绑线在经,纬纱与土工膜的纤维层间反复穿行,使三者编结为一体。因而经编复合土工膜既具有高抗拉强度,低延伸率的特点,又兼有土工膜的防水性能。因此经编复合土工膜是一种具在加筋增强、隔离、防护作用的防渗材料。它是当今国际上高水平的应用土工复合材料。
特性
高抗拉强度,低延伸率,纵横向变形均匀,抗撕裂强度高,耐磨性能优良,隔水性强。
 
主要功能
1、集防渗与排水作用于一体,同时具备隔离和加筋等功能。
2、复合强度高、剥离强度大、抗穿刺强度高。
3、排水能力强、摩擦系数大、线胀系数小。
4、耐老化性能好、适应环境温度范围宽、质量稳定。
 
工程应用
经编复合增强防水土工布具有优越的隔水性、耐用性、防护性。可广泛用于铁路、公路、运动馆、堤坝、水工建筑、遂洞、沿海滩涂、围垦、环保等工程
复合土工膜防渗体结构由基面、复合土工膜、保护层、块石(或砼)护坡共四层组成(如下图5.5.4.1),现将各层设计分述如下:
基面设计
为防止复合土工膜上铺填土层顺其表面滑动,增加保护层(包括护面)的稳定性,将上游铺膜坝壳表面开挖成台阶段,每级高差为0.3m,水平宽根据坡比而定,斜坡设计为1 : 1.0,开挖成形后,将表面的砖、石块及*根树等清除干净,并用拍板将表面打紧,平整。
复合设计
根据的产品主要特能,结合周头水库的具体情况,设计选用WCD-1型二布一膜的复合土工膜。
保护设计
复合土工膜的防渗效果取决于施工中和运行过程中塑料膜的完好程度,为了防止人畜践踏,动植物破坏以及减少光热作用,由于它们是高分子化纤聚合物,故应特别避免阳光的直接照射,所以复合土工膜上应铺保护层。
保护层的颗粒直径不能太大,否则会刺破复合土工膜,一般对保护层的颗粒直径大小要按下式进行近似估算。
式中:d——保护层土料的最大颗粒直径;
k——安全系数,本工程取k=5;
[σ]——复合土工膜的抗拉允许强度[σ]=5.5Mpa;
p——承受最大水头,取P=0.1Mpa;
——复合土工膜厚度,取 =0.2mm(为塑膜厚度)。
 
将上述各数据代入上式得:
为了安全起见,要求实际土料最大颗粒直径d不大于6mm,故本工程采用筛制的粉质粘土,其它要求与坝体土料填筑要求一样。保护层取200mm,下面100mm用筛制土,上面100mm用非筛制土。对非筛制土,应挑出较大石块等其它杂物 [1]  。
护面设计
因为坝坡面是挡水建筑物,要承受风浪压力,所以必须要有护面措施,本工程设计采用干砌大块石护面。
护面块石必须坚硬、密实、能长期耐风化,并有一定有重量个体,能够承受风浪压力及水流冲刷力的作用。
护面块石的重量及Q及护面厚度参照《堤防工程设计规范》GB50286—98)中附录D.3的方法确定。计算公式:
式中:Q——主要护面层护面块石个体质量(t)
rb——人工块石的重度(KN/m3) rb=24KN/m3
r——水的重度 r=10KN/m3
H——设计坡高 H=
KD——稳定系数,KD=5.5
t——块石护面层厚度
n——护面块石层数n=1
c——系数 c=1.4
m——斜坡坡度
经计算:Q=48kg,t=0.29m,取干砌块石护面厚度t=0.3m。
为防止风浪水流将坝壳保护层粘土颗粒带走,在块石护面下铺设厚度为0.1m的碎石(砂砾石)作垫层兼反滤层
 
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