揭密复合土工膜为何具备出色的防渗性能

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揭密复合土工膜为何具备出色的防渗性能

山东茂隆新材料科技有限公司 2023-12-05 1072


如今,在防渗工程中,复合土工膜已经取代了过去的材料,成为最广泛使用的防渗材料。那么,它是通过怎样的设计原理实现的呢?为何它能够达到如此出色的防渗效果呢?今天小编就来给大家讲一讲,下面大家一起来看看吧。

揭密复合土工膜为何具备出色的防渗性能  第1张

复合土工膜防渗体结构包括基面、复合土工膜、保护层和块石(或混凝土)护坡四层构成,现将每一层的设计分述如下:

1、基面设计

为了防止复合土工膜上的填土层滑动,增加保护层的稳定性,我们会将上游铺膜坝壳的表面进行台阶式开挖。每个台阶的高度差为0.3米,水平宽度根据坡度比例确定。斜坡的设计比例为1:1.0。开挖完成后,我们会清除表面的砖块、石块和树根等杂物,并使用拍板将表面压实,使其平整。

2、复合设计

根据周头水库的具体情况和产品的主要特点,我们决定采用WCD-1型二层布一层膜的复合土工膜进行设计。

3、保护设计

复合土工膜的防渗效果取决于施工和运行过程中塑料膜的完好程度。为了预防人畜践踏和动植物破坏,并减少光热作用对复合土工膜的影响,需要铺设保护层。由于复合土工膜是高分子化纤聚合物制成的,因此需要特别避免直接阳光照射。

一般要按照下式进行近似估算,以保护层颗粒的直径大小不至于太大,避免刺破复合土工膜。

4、块石(或砼)护坡:块石(或砼)护坡是防渗体的最后一道防线,可以保护整个防渗体不受水的侵蚀和破坏。块石(或砼)护坡的设计需要考虑其高度、形状、尺寸和材料等因素,以确保其防水、防紫外线和抗拉强度。

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:

为了保障安全,我们要求实际土料的最大颗粒直径d不能超过6mm。因此,在这个项目中,我们将采用通过筛子筛制的粉质粘土,并且其它要求与坝体土料填筑要求相同。保护层的厚度为200mm,其中下面100mm使用经过筛选的土料,而上面100mm使用未经筛选的土料。对于未经筛选的土料,我们需要挑出较大的石块和其他杂物。

揭密复合土工膜为何具备出色的防渗性能  第2张

5、护面设计

由于坝坡面是一种用来挡住水流的建筑物,必须能够承受风浪的压力,因此必须采取措施来保护其表面。为此,本工程的设计选择了干砌大块石来作为护面材料。

护面石块必须具备坚固、紧实、长期耐风化的特性,同时还需要具备一定的重量和强度,以承受风浪和水流的压力和冲刷。

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。

为了防止风浪和水流将坝壳保护层中的粘土颗粒带走,我们在块石护面下面铺设了一个厚度为0.1m的碎石垫层,这个垫层同时也起到反滤层的作用。

揭密复合土工膜为何具备出色的防渗性能  第3张

以上就是今天的内容,感谢各位的阅读和观看,期望对各位有所助益,欢迎大家致电咨询。



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