温泉水库坝体复合土工膜防渗工程设计

本文根据薄膜变形理论，采用试验图解法，确定复合土工膜的膜及土工织物的厚度；根据达西定理和孔。出流公式计算复合土工膜的正常和缺陷渗漏量；运用折线推力等方法，计组复合土工膜与保护层间的抗滑稳定，可供土石坝应用复合土工膜设计参考。     

复合土工膜缺陷渗漏试验的饱和-非饱和渗流有限元模拟

介绍了复合土工膜缺陷渗漏量室内物理模型试验以及缺陷渗漏量的经验拟合公式等成果。应用非稳定饱和-非饱和渗流理论和Galerkin有限元法，建立了三维有限元数值计算模型，对该试验进行数值模拟。根据物理模型试验试样的轴对称性，选取中心角10度的试样建立精细三维有限元模型，详细模拟了室内试验条件下不同压力水头作用的渗漏在砂土试样中变化情况，并计算了渗漏达到稳定时的渗漏量。数值模型计算成果与物理模型试验结果变化规律一致，论证了数值饱和-非饱和渗流方法可以较好地模拟复合土工膜缺陷渗流场，并计算缺陷渗漏量。     

复合防渗衬垫缺陷渗漏量计算方法探讨

复合衬垫系统的渗漏量是评价衬垫系统的一个重要指标,笔者假定膨润土中流线垂直向下和不考虑土工膜与土工织物之间空隙的影响,根据水流的连续条件,利用解析的方法,对土工膜上存在孔洞缺陷的土工膜＋GCL复合衬垫系统的缺陷渗漏量进行数值模拟。然后通过试验验证,得出该计算模型可以作为存在孔洞缺陷的土工膜＋GCL复合衬垫系统渗漏量的一个计算手段。     

复合土工膜缺陷渗漏试验的饱和－非饱和渗流有限元模拟研究

介绍了复合土工膜缺陷渗漏量室内物理模型试验以及缺陷渗漏量的经验拟合公式等成果。应用非稳定饱和－非饱和渗流理论和Galerkin有限元法，建立了该试验的三维有限元数值计算模型，对试验工况进行数值模拟。根据物理模型试验试样的轴对称性，选取中心角10度的试样建立精细三维有限元模型，详细模拟了室内试验条件下不同压力水头作用的渗漏在砂土试样中不断发展的过程，并计算了稳定渗漏量。分析比较了数值模型计算成果与物理模型试验结果，两者变化规律一致。可见提出的数值模拟方法可以较好地模拟复合土工膜缺陷渗流场，计算缺陷渗漏量。     

土石坝防渗(复合)土工膜缺陷及其渗漏问题研究进展

在国内外众多土石坝采用(复合)土工膜防渗的工程背景下,分析了坝面或坝内土工膜缺陷的类型及产生缺陷的原因。归纳总结了国内外已有(复合)土工膜缺陷渗漏问题的研究成果,认为现有研究成果不适用于解决高土石坝复合土工膜的缺陷渗漏问题。同时认为高土石坝复合土工膜的缺陷演化规律、缺陷渗漏对坝体渗流场分布及对大坝安全的影响,以及如何采取有效的限渗减漏措施预防和减小缺陷渗漏量,已成为高土石坝复合土工膜防渗工程发展的瓶颈。为此,建议对复合土工膜的缺陷渗流特性进行试验研究,同时采用理论分析、数值模拟和工程实例反馈分析等手段对土石坝中复合土工膜的缺陷渗流及缺陷演化等相关问题进行系统研究,以便为复合土工膜防渗高土石坝的渗漏安全评判、预防及修复等方面起到理论指导作用。     

复合土工膜防渗体土石坝渗流有限元分析

基于复合土工膜的渗透机理，结合土体的渗流计算模型，采用有限元法，编写了土石坝渗流计算的程序，对某复合土工膜面板坝进行了渗流分析。应用实例的计算结果表明，用复合土工膜防渗的土石坝的渗流计算结果是合理的，与未铺设复合土工膜的土石坝相比，浸润线坡度趋于平缓，渗透坡降明显减小，渗透流量大幅度缩减。     

平原水库复合土工膜缺陷渗漏影响因素数值分析

使用Flac3d数值模拟软件,以南水北调东线大屯水库为原型,建立平原水库复合土工膜缺陷渗漏数值计算模型,分析缺陷孔径、位置、水头高度及多缺陷联合作用对平原水库实际工程渗漏量的影响。结果表明:数值计算结果和室内试验结果吻合度较高,可用于实际工况分析;复合土工膜缺陷的数量和水头高度是影响复合土工膜缺陷渗漏的主要因素,其次为缺陷尺寸、缺陷间距和缺陷位置;复合土工膜缺陷尺寸较小和距坝脚较远时对复合土工膜缺陷渗漏量影响较小;复合土工膜缺陷渗漏量随缺陷数量和库水位的增加呈线性增长的趋势,当缺陷距坝脚小于100 m,且缺陷尺寸大于10 mm,同时缺陷间距较小时,应重点排查修补。     

浅析土工膜在堤防工程中的应用

复合土工膜作为新型的防渗材料，对解决堤身因修筑时筑堤质量不高、土质不良、蚁穴等生物洞穴所引起的渗透隐患均能起到有效的遏制作用，采用堤坡铺设土工膜结合垂直防渗墙的施工工艺，可有效消除以上因素对堤防产生的安全隐患。     

复合土工膜性能的室内测试与评价

以高密度聚乙烯（HDPE）复合土工膜为试验材料，测定其物理、力学和水力学性能参数，运用数理统计方法分析各个参数的测定结果。试验结果表明，柔性壁渗透仪可以精确地测定复合土工膜的渗透性能参数；试验所用的60组复合土工膜，在0.1Mpa渗透压时的渗透系数和0.6Mpa下的耐静水压值均符合指数分布；复合土工膜试样的物理和力学参数测定结果符合正态分布，且离散性差异较大；对于复合土工膜的测试评估，要有一定的样本容量，以便于利用统计参数来判断试样的质量优劣。本项研究对复合土工膜的室内检测与评价具有一定的指导意义，测试结果可用于工程实践。     

坝体防渗土工膜缺陷分析

复合土工膜防渗体施工过程中,不可避免地对土工膜造成缺陷,直接影响坝体的防渗性能.通过对复合土工膜渗漏特征的分析,根据实测坝体渗流量与库水位的关系,可推求土工膜缺陷在坝面上的分布情况,为工程管理维护与缺陷加固提供重要依据.     

土工膜防渗层稳定性的离心模型试验研究和极限分析

本文用土工离心模型试验方法对均质坝上游土工膜防渗层的稳定性状作了较为系统的研究，探讨了土工膜类型、上游坡比和压实粘土层的厚度三种因素对这类土工膜防渗体稳定性的影响规律。在此基础上用极限平衡法推导了土工膜防渗层安全系数计算公式，用它求得的安全系数真实反映了土工膜防渗层模型的安全性。离心模型试验结果和建立的稳定分析公式为用压实土层代替碎石垫层铺设土工膜防渗层提供了先例和设计计算方法，可大大节省工程费用。     

缺陷和损伤土工膜的拉伸特性试验

为了研究局部缺陷和损伤对土工膜拉伸特性的影响,对3种厚度的高密度聚乙烯(HDPE)土工膜试样分别设置圆孔、横缝、竖缝、斜缝缺陷,以及不同长度和深度的刻痕损伤,采用电子万能拉力机开展拉伸试验,获得拉伸曲线、抗拉强度和伸长率等主要力学指标,分析了不同缺陷和损伤及其几何属性对土工膜拉伸特性的影响。结果表明:圆孔、横缝、斜缝形式的缺陷及刻痕损伤对土工膜拉伸力学特性有着不同程度的削减作用,总体上横缝影响最为明显,斜缝其次,圆孔较小;刻痕越长,损伤深度比越大,土工膜力学特性衰减越显著;沿着拉伸方向的竖缝对土工膜拉伸特性的影响很小,基本可忽略。     

随机多缺陷条件下土工膜防渗土石坝渗漏特性

由于土工膜缺陷渗漏可能对土工膜防渗土石坝的防渗安全性造成隐患,采用饱和-非饱和渗流有限元理论,对坝面防渗土工膜多缺陷随机分布下的典型土石坝进行三维渗流场有限元模拟,合理考虑土工膜缺陷的数量、类型、位置、大小及其分布,重点分析土工膜的渗透量和缺陷渗漏量及膜后浸润面的变化规律。结果表明:与单缺陷条件下大坝渗流特性相比,坝面完好部分土工膜的渗透量变化不大,但多缺陷引起的渗漏量明显增大,导致大坝的总渗流量大幅增加。多缺陷会引起膜后坝体浸润面整体抬升,但局部浸润面高度变化与缺陷位置和数量明显相关,所在剖面缺陷位置越低,数量越多,浸润面抬升越明显。另外,膜后垫层水头局部分布规律与相邻缺陷渗漏的交叉效应相关。     

土石坝坝体土工膜防渗结构的研究

因为土工膜的厚度很薄，容易遭破坏，为了有效保护和提高其在坡面上的稳定性，介绍了其铺设的结构形式，还介绍了坝工中的土工膜防渗型式和它的选择方法。     

土石坝坝面防渗膜中的夹具效应

对土石坝上游坝面防渗土工膜的夹具效应进行分析,用力学平衡法对膜的受力及与坝体的相对位移进行计算,论证了坝体与岸坡及坝基锚固处的土工膜存在夹具效应的可能性。用FLAC3D软件对整个坝体及坝面上的膜进行仿真数值模拟,结果表明,土石坝坝面防渗膜中确实存在夹具效应,且坝体与岸坡锚固处膜中的夹具效应比坝体与坝基锚固处明显。     

土工膜缺陷对土石坝渗流特性的影响及控制措施

由于土工膜因缺陷导致的渗漏问题可能对土工膜防渗土石坝工程安全造成隐患,为此模拟不同的土工膜缺陷大小和位置,分别采用剔除单元法和渗透系数放大法对存在缺陷的土工膜坝面防渗土石坝进行饱和-非饱和三维渗流场有限元数值仿真计算,分析土工膜不同缺陷条件下大坝整体及局部渗流场变化规律。计算结果表明:土工膜缺陷渗漏仅对缺陷附近坝体局部渗流场分布产生较大影响,对大坝其他部位影响不大;土工膜缺陷位置越低,缺陷处水头越大,缺陷渗漏量增加越明显,并使缺陷处膜后坝体浸润线局部抬高。最后,针对土工膜缺陷渗漏提出了若干工程设计控制措施。     

高土石围堰复合土工膜防渗三维有限元分析

如何在三维有限元计算中反映复合土工膜的力学特性是亟待解决的技术难题。总结了现有的土工膜数值模拟方法,在三维有限元计算中采用薄膜单元来模拟土工膜,建立了某高65 m的高土石围堰土工膜防渗三维有限元模型,土工膜与上、下游坝料接触部位均设置接触。为模拟施工填筑与蓄水全过程,分别计算了土工膜边界柔性约束与刚性约束2种工况。结果表明:薄膜单元较好地反映了土工膜柔性抗拉材料的力学特性,能适应三维有限元数值模拟中常用的分步填筑施工模拟法,且后处理中能直接展示土工膜的位移、应力云图,具有方便高效的特点;土工膜边界柔性约束位移分布均与刚性约束相同,只是最大主应力及拉应力分布区域略小于刚性约束,计算结果符合土石坝工程的一般规律。     

复合土工膜或土工膜堤坝实例述评

列举了有代表性的、有参考价值的国内外一些采用复合土工膜或土工膜防渗的堤坝，其中有新建堤坝8座、病险坝加固补强5座、大江大河施工围堰2座，建成时间最早的是1972年，最近的是1999年，针对这些堤坝的剖面形式和构造特点，对其优点和不足之处作了评述，以便在今后的工程应用中取其优点，避其缺点，求得技术进步。     

水工混凝土建筑物剥蚀破坏的修补

水工混凝土建筑物的安全运行是有关国计民生的重大问题，因此建筑物因老化而产生的病害及其修补技术日益受到各级有关部门的重视，水工混凝土建筑物由于耐久性不良而产生的病害种类较多，但从外观破坏上总的可分为三大类，即裂缝，渗漏及剥蚀，冲磨和空蚀剥蚀，钢筋锈蚀产生的混凝土保护层剥蚀，水质化学侵蚀以碱活性骨料反应而产生的混凝土剥蚀，本文在总结我国水工混凝土建筑物病害处理技术的经验教训基础上，详细地介绍了五类剥蚀     

土工膜在水关河水库土坝防渗处理工程中的应用

水关河水库土坝渗漏严重，针对这一问题，决定采取加深加长混凝土防渗墙及上游铺设土工膜防渗治理措施．土工膜选用泰安塑料厂生产的低密度聚乙烯土工膜，采取顺铺法（顺坝轴线方向铺设）铺设．土工膜的焊接采取场外、场内焊接相结合的焊接方式，其优点在于可加快焊接施工速度和提高焊接质量．实践证明，水关河水库土坝上游坝面土工膜防渗处理工程起到了防渗作用，防渗效果令人满意．