泥皮存在时防渗墙与复合土工膜联接型式模型试验

防渗墙与复合土工膜联合作为防渗体系已广泛用于围堰工程,但变形不协调易导致联接部位处土工膜的破坏。通过某围堰工程复合土工膜与防渗墙联接部位离心模型试验,模拟防渗墙泥皮及其厚度、堰体填料的沉降变形等,研究不同联接方式时复合土工膜应变的变化规律。试验结果表明：当联接部位处土工膜水平铺设时,土工膜紧靠防渗墙的部位尤其是泥皮范围以内将产生较大应变,当防渗墙与周围堰体的差异变形达到一定量时,土工膜产生拉裂破坏;当土工膜先竖向抬高一段距离后再水平铺设,水平铺设段的土工膜应变明显减小,且随着与防渗墙的距离越远,土工膜应变越小。防渗墙泥皮的存在可有效缓解土工膜局部受力。     

Lateral stability analysis of wedged geomembrane tubes using PFC2D

The geomembrane tubes have been widely used for flood barriers, cofferdams, and breakwaters. To prevent the geomembrane tubes from rolling off or slipping along the ground, the simplest method is to place wedges on their downstream side. The numerical analyses using PFC^2D are conducted in this paper to investigate the performance of the geomembrane tubes supported by two types of wedges, named as triangle and fillet wedges. Comparing to the triangle wedge, the fillet wedge reduces 10% of force concentration at the contact point between the geomembrane tube and the top angle. Nondimensional parameters are adopted in the numerical analyses to make the conclusions suitable for the general cases. It is found from the studies that the optimum wedge height to support the geomembrane tubes is 0.12L without depending on the initial pumping pressure nor the wedge types. The initial filling pumping pressure p₀ of 0.162γ_wL and the wedge height h_g of 0.15L are suggested to design the system which could extremely sustain external water level of 0.316L.     

考虑界面软化特性的垃圾填埋场斜坡上土工膜内力分析

为分析垃圾填埋场斜坡上防渗系统中的土工膜在上覆垃圾堆体重力作用下产生的拉应力,考虑土工膜-黏土界面的应变软化特性,通过建立土工膜受力的平衡方程获得了土工膜拉应力的解析解。与传统方法相比,该方法可分析土工膜-黏土界面不同位置所处的3种应力状态：弹性状态、软化状态及残余状态,从而使得垃圾填埋场斜坡上土工膜的受力分析更为合理。参数分析显示,当软化阶段的强度损失及残余位移与峰值位移的差值较小时,土工膜-黏土界面的峰值强度对土工膜最大拉应力的影响较小,而其残余强度是主要控制因素;而当土工膜-黏土界面的软化特征较明显时,则峰值强度和残余位移的影响也更为明显。另外,土工膜上覆堆体高度、斜坡坡度及土工膜锚固长度对土工膜拉应力也有较大影响。     

A general approach to the modelling of contaminant transport through composite landfill liners with intact or leaking geomembranes

Finite‐element models of contaminant transport through composite landfill liners require highly refined meshes around the interface between the geomembrane and the clay layer, especially if leakage through holes in the geomembrane is considered. In addition, no general formulation for transport through leaking geomembranes can be found in the literature. The paper develops a general approach to time‐dependent contaminant migration through composite liners with intact or leaking geomembranes. Equations are derived for various combinations of system conditions including Dirichlet and Neumann boundary conditions in the waste, constant mass of contaminants in the waste, steady state or transient transport in the geomembrane, and steady state or transient seepage velocities in the mineral liner. The effect of the geomembrane on transport in the soil is converted into an equivalent boundary condition applicable at the top of the clay layer. Hence, only the media underlying the top geomembrane are explicitly represented in the numerical model, yielding a computationally efficient algorithm. The new formulation is validated in conjunction with finite‐layer, finite‐element and boundary‐element methods, by comparing its predictions to those of more conventional approaches which represent the geomembrane explicitly. The scope of the method is illustrated by modelling a landfill liner with a geomembrane leaking in five locations. Copyright © 2007 John Wiley & Sons, Ltd.     

垂直铺塑技术在堤防防渗加固中的应用

垂直铺塑防渗技术是堤坝防渗的一种新技术,经过十多年的开发研制和改进,该项新技术已经成熟.本文介绍了垂直铺塑防渗新技术在堤坝防渗加固工程施工中的关键问题和处理技术.     

复合土工膜渗透性能试验研究

以高密度聚乙烯复合土工膜为试验材料,利用柔性壁渗透仪测定一定时间间隔通过复合土工膜的渗透量,通过计算求得复合土工膜的渗透系数,分析渗透系数随渗透压和渗透压应力路径的变化规律。利用扫描电子显微镜拍摄复合土工膜的照片,从微观结构上揭示了渗透系数变化的原因。试验结果表明:柔性壁渗透仪可以精确测定复合土工膜的渗透性能参数;复合土工膜在0.1MPa的有效应力作用下,渗透压从0.1MPa增大到0.6MPa的范围内,渗透系数有3种变化趋势,分别是渗透系数基本不变、渗透系数随渗透压的增大而增大和渗透系数随渗透压的增大而减小。复合土工膜物理性质的不均匀性和渗透通道的形态是影响防渗效果的主要因素。     

加肋土工膜与砂土拉拔试验及界面细观分析

为了进一步研究加肋土工膜拉拔试验作用机制,通过室内拉拔试验和粒子图像测速(PIV)分析,研究不同工况下（加肋高度和温度）加肋土工膜与砂土界面的力学性质以及衬垫系统内部颗粒的位移场和速度场分布。拉拔试验结果表明,不同的加肋高度和温度对界面的稳定性有着深刻的影响,极限拉拔阻力随着加肋高度的增加和温度的降低而增大。通过细观分析得出加肋土工膜和砂土界面附近砂土会形成间接影响区。影响区内部的砂土位移和速度比周围砂土颗粒位移和速度大,这是因为肋块在拉拔过程中挤压其左侧的颗粒或带动其整体移动。并且肋块之间的影响区会相互影响扩散,因此对砂土颗粒形成加固作用。试验结果和PIV分析表明,温度和加肋高度对间接影响区有着显著的影响,从而对加肋土工膜与砂土界面的整体稳定性产生影响。     

防波堤复合土工薄膜防渗隔热研究

本文针对复合土工薄膜在电站防波堤作防渗和隔热体进行了研究,其防渗作用采用渗流与应力相结合的三维计算方法,给出了渗流场、应力应变等值线分布及热水渗流量,该渗流量在隔热计算中作为内部热源处理。结果表明,复合土工薄膜的防渗隔热效果是相当显著的。     

深厚覆盖层上复合土工膜防渗堆石坝筑坝特性研究

在扼要分析防渗土工膜主要力学特性的基础上,结合一在建的深厚覆盖层上复合土工膜防渗堆石坝,对其进行非线性结构分析,着重研究复合土工膜和防渗墙的受力变形特性,并对几种不同规格的复合土工膜进行选型分析,确定适合大坝选用的防渗复合土工膜。此外,对坝体和坝基材料参数变化对复合土工膜和防渗墙受力变形的影响进行了敏感性分析。研究表明,在现有可能不利条件下该坝复合土工膜和防渗墙的应力变形均在合理可控范围之内,大坝结构安全能够满足要求。     

土工膜应变计的研制及其应用(Ⅰ):研制

土工膜应变计作为监测软土地基的一种加固材料——土工织物(土工膜)变形的新型测试手段,经过国家“七五”、“八五”科技攻关研究,解决了将该应变计应用于监测土工织物这类低弹模柔性材料大应变的一系列特殊技术难题;克服长标距特种大应变计的粘贴难点,探讨合理的粘贴方法,使其在土工膜上的粘贴达到最佳效果;寻求合适的低弹模应变胶,要求其固化后的力学特性与被测土工膜材料的力学特性相接近;采用特殊的率定方法对粘贴上特种应变计的土工膜材料进行率定,以求得特种应变计的灵敏系数k和土工膜材料特性A这两项重要参数;以及解决现场实测埋设中的安装、防护等难题。经过攻关研究,使得单薄、脆弱的特种大应变计能够成为可靠、耐用的新型测试手段,应用于三峡工程二期围堰监测防渗土工膜的变形,取得了满意的监测成果。