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土工膜全库盘防渗技术是水库常见的防渗措施之一

作者:admin    来源:未知    发布时间:2019-10-28 14:05    浏览量:
      土工膜全库盘防渗技术是水库常见的防渗措施之一,在工程中已得到广泛应用。对于采用土工膜全库盘防渗的平原水库,水库蓄水初期,土工膜膜下非饱和土层中孔隙气体极易聚集,导致土工膜局部或大面积浮起,甚至胀破。如山东省淄博市新城水库全库铺塑约1.0㎡,因气胀破坏导致严重渗漏 ;济南市玉清湖水库北店子沉砂池坝坡铺设复合土工膜,坝前 10 m 范围内出现严重气胀破坏,并进一步加剧了库水渗漏,引起库外农田浸没等严重问题。由于土工膜全库盘防渗技术在大型平原水库的应用相对较少,因此土工膜气胀问题尚未引起广泛关注,其形成机理以及防治措施尚缺乏系统研究。
      目前,对土工膜下非饱和土水气运移规律的研究更多集中在环境岩土领域,重点研究封场后膜下气体产生和水气迁移规律等,与平原水库的气胀问题有所不同。近几年,国内一些学者针对平原水库土工膜气胀问题开展了探索性研究。李旺林等研制了专用气胀试验装备,研究了初次蓄水时土工膜缺陷渗漏引起的膜下非饱和区中孔隙气体的变化规律,验证了由土工膜缺陷渗漏引起的膜局部隆起变形现象;袁俊平等开展了现场试验,通过模拟平原水库不同运行条件,研究库盘膜下水气运移规律,论证了库盘防渗土工膜浮起失稳的可能性,并提出相应的排水排气措施;Cao 等基于混合流体理论开发了考虑水气二相流的非饱和土固结程序,并对现场试验进行了数值分析;张凯等基于多孔多相连续介质理论,通过引入排气率的概念,提出了考虑水气二相流的非饱和土简化固结理论,并对库盘土工膜下的水气运移规律进行了分析。由于平原水库土工膜气胀现象的实质是非饱和土在封闭边界条件下的水、气、固三相耦合问题,涉及土工膜下非饱和土体变形、孔隙水压力和孔隙气压力三者的相互耦合作用。然而,已有研究中大都采用孔隙混合流体压力来统一描述孔隙水压力和孔隙气压力,虽然一定程度上也能反映实际规律,但更多的是适用于土体饱和度较高的情况,且无法将水气变化单独分离开来,这对于解释全库盘铺膜平原水库的气胀形成机制仍存在不足。

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