土工膜在分子結(jié)構(gòu)和制造工藝上不透水嗎?
土工膜是一種土工合成材料,包括聚乙烯、聚氯乙烯、聚化聚乙烯等。土工膜具有良好的物理、化學和水力學特性。土工膜單側(cè)或兩側(cè)熱合織物的復合材料稱為復合土工膜。復合土工膜不僅可以防止薄膜在受力時被石頭的棱角刺穿,還可以替代礫石等材料進行過濾和排水。
復合土工膜具有較強的適應壩體變形的能力。作為壩體防滲材料,可設置在壩體上游或壩體中心作為壩體防滲體。
(2)在連續(xù)均勻的基礎上,土工膜受壓均勻時,其厚度可等于或小于土壤平均粒徑的1/5;在200~300m水頭的作用下,在中砂墊層上鋪設0.1~0.2mm厚的土工膜,可長期使用。
(3)土工膜在分子結(jié)構(gòu)和制造工藝上不透水,但試驗研究和工程實踐證明,由于制造工藝的各種原因,常用的土工膜不是絕對不透水的,或者只能說是相對不透水的。如果遵循達西滲透定律的概念,水利工程認為K10-10cm/s的滲透系數(shù)為不透水,可稱為不透水土工膜的滲透系數(shù)為K10-14cm/s。這是因為土工膜防滲體的厚度比粘土防滲體薄得多,在相同水頭差的作用下,其水力梯度遠大于后者。
(4)當界面土(或混凝土等材料)共同工作時,由于接觸面不均勻、土壤顆粒粗糙、土壤局部變形較大,在高水頭作用下,土工膜可能破裂、撕裂,失去或削弱其防滲性能,需要進行相應的防滲試驗。
(5)根據(jù)不同配置的砂卵石支撐層上的聚乙烯薄膜試驗,可以看出顆粒級配越好,耐水壓性越強;顆粒越細,耐水壓力越強;厚度為0.25mm的聚乙烯土工膜在級配較好的砂卵石層上可承受200m水頭。
(6)一般來說,壓力越大,土粒越厚,土工膜越容易破裂。試驗表明,同一PE膜分別與細砂、中砂和粗砂接觸,結(jié)果為0.5MPa、O.4MPa和0.3MPa。當與粗砂接觸時,兩層PE膜的頂部破裂壓力增加到0.6MPa。可以看出,土工膜不應與厚土粒接觸,必要時應使用復合土工膜,以保護土工膜不受損壞。
(7)在斜坡上鋪設土工膜時,土工膜與其他材料(包括土)之間的摩擦特性是設計中非常重要的控制指標。土工膜表面光滑,與其他材料的摩擦角小于土壤的摩擦角,容易沿斜面滑動。