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188宝金博页面版: 损伤土工膜液胀强度试验研究

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第 !" 卷第 # 期&’()!" *’)#! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! !水 利 水 电 科 技 进 展!$$" 年 %! 月?10) !$$"+,-./012 3/ 4031/01 ./, 5106/’(’7!8 ’9 :.;1< =12’><012作者简介: 束一鸣 (%@"!—),男,江苏无锡人,教授,硕士,从事水工结构与土工合成材料应用研究)损伤土工膜液胀强度试验研究束一鸣%,潘江!(% ) 河海大学水利水电工程学院,江苏 南京!%$$@A; !) 长江水利委员会勘测设计院,湖北 武汉BC$$%$)摘要: 对存在不同划痕损伤的土工膜进行了液胀试验,结果表明, 损伤土工膜的最大应力均随划痕深度的增加而减。畲笥Ρ洳⒉凰婊凵疃鹊脑黾佣跣。辉谥С锌拙、膜厚、应力水平相同的情况下,随着损伤程度的增加,膜的切线变形模量变。 膜的液胀强度随膜的损伤程度的增大而减。识次指数关系 ) 损伤土工膜与无损土工膜之间在液胀状态下的强度存在较大差异)关键词: 损伤土工膜;液胀强度;应力应变;损伤程度中图分类号: 5&BB%文献标识码: +文章编号:%$$#!D#BD (!$$")$#!$$CB!$C!"##$% &’($%)’* $+,$(-.$%’ /% 01.1)$0 )$/.$.2(1%$334EF G3HI3/7%, J+* K3./7!(% ! "#$$%&% #’ ()*%+ "#,-%+.),/0 ),1201+#3#4%+ 5,&6,%%+6,&, 2#7)6 8,6.%+-6*0, 9),:6,& !%$$@A, "76,); !! "7),&:6),& ;,-*6*<*% #’ =<+.%0, >$),,6,&, ?%-6&, ),1@%-%)+/7, "7),&:6),& ()*%+ @%-#<+/%- "#AA6--6#,, (<7), BC$$%$, "76,))42&’(15’: 561 <12>(; ’9 I>((1/ 1LM1<3I1/;2 ’/ 71’I1IN<./1 O3;6 ,3991<1/; /30P2 26’O2 ;6.; ;61<1 .<1 7<1.; ,3991<1/012 3/ ;612;<1/7;62 N1;O11/ ,.I.71, 71’I1IN<./01 ./, >/,.I.71, 71’I1IN<./1 >/,1< (3Q>3, M<122><1) 561 I.L3I>I 2;<122 ’9 ,.I.71,71’I1IN<./1 ,10<1.212 .2 ;61 ,1M;6 ’9 /30P2 3/0<1.212, 6’O1-1<, ;61 I.L3I>I 2;<.3/ ,’12 /’; 9’((’O ;61 2.I1 <17>(.<3;8) :3;6’>;06./71 ’9 ;61 ,3.I1;1< ’9 6’(,3/7 .M1<;><1 ./, ;630P/122 ’9 71’I1IN<./1, ;61 ,1-1(’MI1/; ’9 ;61 ,.I.71 ;’ 71’I1IN<./1 <12>(;23/ ;61 ,10<1.21 ’9 ;./71/;3.( ,19’<I.;3’/ I’,>(>2 ./, ;61 210’/,.<8 1LM’/1/;3.( ,10(3/1 ’9 ;61 I>((1/ 2;<1/7;6 >/,1< ;61 2.I12;<122 (1-1()6$7 8/(0&: ,.I.71, 71’I1IN<./1;I>((1/ 2;<1/7;6; 2;<122H2;<.3/; ,17<11 ’9 ,.I.71土工膜是水利水电工程中的新型低渗透性防渗材料,在我国中低水头土石堤坝的防渗工程中已有较广泛的应用,但在应用基础理论与设计方法方面尚待系统深入的研究) 在土工膜厚度设计中, 常以水液胀顶破作为指标,目前的设计方法至少有以下两个方面需要完善:"计算公式基于曲面变形 (即膜在受水压作用后处于各向受拉状态),然而采用的膜的强度为单向拉伸强度;#土工膜在现场施工中的擦痕损伤几乎难以避免,但设计中却未能较为定量地予以考虑)问题的完善需建立液胀压力与液胀变形之间的关系以及掌握不同损伤程度的膜的液胀特性)9液胀变形膜的内力与变形在某一高程的水压力集度 3 下, 处于支持层颗粒之间孔隙部位的膜会发生顶胀变形! 由于作用面积较。梢匀衔沽 3 是均匀的且大小相同 ! 在室内试验中, 将膜支持层孔隙概化为圆形, 假定圆孔型夹具上的膜受均匀水压力后的变形呈球面状! 因为膜基本上不能承受弯矩与剪力,所以除球面圈固定端处外,该假定是可以接受的 ! 随着水压力集度的增加,膜变形增大, 球面冠高 7 增大, 球面半径+ 减。蚬诘酌娴陌刖 B C! 始终保持不变!球面壳体受均布压力作用时的膜内张拉应力为D EBAB!7F!7()B3(%)若按薄膜理论分析, 当悬空在多孔介质上的薄膜微元体受水压力集度 3 时弯曲成曲面, 如图 % 所图 %膜顶胀弯曲变形示! 膜内产生的张拉应力 D 将与 3 平衡,有3,-%,-! E !D ,-%23/,!!F ,-!23/,"()!(!)?BC?水利水电科技进展,!$$",!" (#)D%$:$!"!ACDA#CC"5GA)6$: :HR 77< ! %1< ! /,7**3: CCIIB ! 77< ! %1< ! /,

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