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土工膜施工設計方面要考慮的問題

瀏覽次數:信息來源:泰安佳路通工程材料有限公司發布時間:2017/5/29

    土工膜施工設計方面要考慮的問題
  1土工膜厚度
  強調土工膜要有一定厚度是基于下列考慮:(1)保證其有足夠不透水、不透氣性;(2)有抵抗破壞的能力,例如對HDPE膜,擦痕深至全厚的25%,屈服強度可能降低25%,破壞應變甚至減小7%至14%;(3)便于焊接,土工膜要求厚度應根據沉降等原因引起的變形量來計算,但還要考慮施工條件及偶然荷載等因素,通常厚度應不小于0.5mm,而且厚度的不均勻不宜超過±10%。
  2接縫強度
  一般說來,接縫強度總較土工膜本身的強度為低,尤其是在現場焊接,焊縫質量更難保證,故在焊接后應切樣檢測,檢測方法有二種,即剪切試驗與剝離試驗,一般要求剪切強度應不低于原材料的80%。
  3溝錨深度要求
  用土工膜作邊坡襯砌,當其向上延伸到坡頂時,通常的作法是在離坡邊一定距離L處挖淺溝(深dj),將膜埋入,并以原地土回填夯實,目的是防止土工膜下圖1錨溝深度計算,坡頂土工膜上有時有覆蓋土,有時不鋪土Z這里要探討的問題是針對具體條件,確定溝埋深度dr,長度L一般可不大于1m(無覆蓋土時可以更短),可以用簡化的極限平衡法大致估算。
  (1)式中的T=σyt,其中Ry為土工膜屈服強度,t為其厚度;PA、PP分別為溝內作用于膜的主動、被動土壓力;Fu、Fi分別為膜上與膜下的摩擦力;其它符號意義示于圖1中,通過驗算,一般取dr=1m已相當保守。
  4覆蓋土層穩定性
  土工膜上有覆蓋土層時,土體由于重力易于下滑,覆蓋土有等厚度與變厚度之分,其穩定性核算易于按極限平衡條件求解。
  4.1等厚度覆蓋土層
  等厚度覆蓋土層穩定**系數Fs按定義為
  (2)式中的δ為填土與土工膜的摩擦角。
  圖2(b)為作用于土層的力系,在分析穩定性時可將整個土層分為主動楔和抗力楔,然后按楔體平衡原理核算其**系數F,具體方法為:(1)由已知土料的內摩擦角φ和δ求取不同**系數Fs時的相應值φ/Fs和δ/Fs;(2)對主動楔,以土楔重WA、膜面反力FA(與坡面法線呈δ/Fs角)繪制力平衡多邊形(令作用于垂直面mn上的反力EA平行于坡面),可以得到兩楔界面上的反力EA;(3)對抗力楔,以其重量WNB來自主
  動楔的EA和楔底反力FNB(作用方向與楔底法線呈φ/Fs角),同樣繪平衡力三角形,但發現,為使該三角形封閉,界面反力尚缺△E(△E=ENB-EA);(4)針對每一假定的Fs,可按上述步驟求得相應的△E;(5)繪制Fs~△E曲線,則相應于△E=0的Fs即為覆蓋土層的抗滑**系數。
  5邊坡的整體穩定性
  以土工膜作襯砌的邊坡也需要校核其整體穩定性。假設滑坡沿圓弧,則可能的滑弧位置如圖3中的(Ⅰ)至(Ⅳ)。顯然圖3中的(Ⅰ)、(Ⅱ)兩種情況與土工膜無關,可以直接采用人們熟知的條分法或穩定數法驗算;對于(Ⅲ)與(Ⅳ),如果膜上有覆蓋土,膜中會存在拉力,而滑弧如要切斷土工膜,將受到拉力抵抗,故在穩定驗算中,拉力T將參加到抗滑力矩中,有助于**穩定性,寫成計算式則為
  (3)式中的T為土工膜中拉力,T=σYt,其中σY為土工膜的屈服強度,t為土工膜厚度;X為拉力T對滑動圓心的力臂,其**大值等于滑動圓弧半徑R。
  可見這里滑弧上部土工膜為土坡穩定提供了一個抗滑力矩增量TX,而滑弧底部土工膜的拉力則對抗滑無明顯作用Z如果采用的是土工膜與土工織物組合材料,則土工織物中的拉力當然也應包括在T值之中。

 

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