HDPE土工膜作为土石坝上游防渗层的性能的影响

水坝工程通常很昂贵，因此研究提高水坝技术性能和降低水坝建设成本的替代方案非常重要。目前，使用土工合成材料是岩土工程中常用的一种方法。经过
与传统材料相比，土工合成材料具有许多优势，例如成本更低、实施时间更短以及安装更容易。由于合成材料在岩土工程中与传统岩土材料相比所具有的独特性能，近年来土工合成材料的应用在世界范围内日益普及。受到全世界工程师和研究人员的关注。因此，需要新的研究和设计模型，特别是在土石坝中应使用土工合成材料时
[1].
土工膜是最常见的土工合成材料之一。它们被定义为与任何岩土工程相关材料一起使用的极低渗透性合成膜，用于控制人造工程结构或系统中液体或气体的迁移。高密度聚乙烯土工膜通常用于水库等工程建设，其防护效果取决于合成膜的完整性和使用等寿命等方面。
[2]
本文以某平原水库大坝为研究对象，主要研究上游防渗土工膜衬砌对堤基处理的影响。选择大坝横截面来代表大坝的整体性能并支持进一步的研究。研究人员在建立以土工膜为上游防渗层的大坝小规模渗流的基础上，对重要参数模型进行了标定。模型应考虑到水电站的特点，即原型机上游防渗层的地基处理简化，对路堤材料的水头影响不大，另一方面，可以考虑一定的影响。路堤与地基材料界面处的水头。对于小尺度模型，得到的结果表明，土工膜
减少路堤和地基的压头以及排水系统收集的流量。压头下降发生在坝基下方、土工膜下方和坝体堤坝上游的垂直滤层上。另一方面，在大坝下游侧，观察到压头有微小变化，表明下游侧流量受排水管控制。测试还表明，如果使用损坏的土工膜，排水系统收集的总流量和压头与在没有土工膜的情况下观察到的相似。对于考虑土工膜长度的分析，在坝基处理的地基土中检测到压力水头减少。因此，减少的幅度取决于处理后的地基延伸。试验还发现，通过地基的渗水量取决于渗水路径的长度。考虑大坝上游边坡土工膜长度分析，当大部分水流过
穿过地基时，地基土中的压头随大坝上游坡面安装的土工膜长度变化不大。但随着上游边坡土工膜长度的增加，路堤内的压头减小。考虑到大部分总流量发生在地基上，增加大坝上游边坡土工膜的长度并不能有效减小该参数的大小。因此，只需取将土工膜锚固在斜坡上所需的长度即可。
4。结论
本文对HDPE土工膜作为土石坝上游防渗层的性能进行了试验研究。水库数据有助于开发小规模渗流模型。测试结束后，对一些参数进行了校准。此外，还对土工膜中存在的缺陷、衬里的厚度和土工膜的长度进行了假设。对于土工膜的缺陷分析，土工膜上的压实土层具有良好的地基处理性能。在没有压实土层的模拟中，与没有破坏土工膜的模拟相比，考虑土工膜纵向撕裂的模拟中流量增加了约25%。然而，考虑到除土工膜衬垫外渗透性比基层覆盖层低的土壤，流量减少仅为 6%。关于水力梯度，在地基土壤上使用土工膜会导致梯度值大于 1.5。因此，建议仔细施工锚固槽以避免土工膜和压实土之间的意外穿透。如果土工膜有缺陷，还必须特别小心。综合以上分析结果，采用土工膜处理透水地基可以很好地降低大坝的流压荷载。