平原地區(qū)或者砂礫石地基，當(dāng)土工膜充當(dāng)鋪蓋或者全庫盤土工膜防滲時(shí)，如果設(shè)計(jì)中沒有做好排氣排水工作，庫盤土工膜容易出現(xiàn)氣脹或液脹現(xiàn)象，引發(fā)土工膜的破損。超大型專用土工膜氣脹試驗(yàn)設(shè)備，利用滲漏區(qū)和非滲漏區(qū)氣脹試驗(yàn)來模擬土工膜缺陷滲漏引起的氣脹現(xiàn)象。主要結(jié)論有: 無缺陷的土工膜在地下水位不變時(shí)水庫蓄水不會產(chǎn)生pe土工膜氣脹現(xiàn)象; pe土工膜有缺陷滲漏時(shí)，蓄水初期滲水接觸地下水后，會擠占土工膜膜下非飽和土孔隙氣體空間。庫區(qū)內(nèi)地下水位的整體上升促使非飽和土中孔隙氣體的聚集和上升，并引起土工膜產(chǎn)生局部隆起的氣脹變形。當(dāng)氣脹變形達(dá)到一定值時(shí)可能進(jìn)一步產(chǎn)生新的氣脹頂破缺陷。

對山東某水庫庫區(qū)土工膜進(jìn)行現(xiàn)場氣脹試驗(yàn)，通過監(jiān)測膜下孔隙壓力對土工膜氣脹原因進(jìn)行了研究，認(rèn)為地下水的上升對土工膜氣脹有明顯影響。綜觀上述( 室內(nèi)和現(xiàn)場) 試驗(yàn)研究及數(shù)值模擬，有關(guān)土工膜缺陷滲漏的研究成果大多是在低水頭條件下得到的，且未涉及滲漏與缺陷演化之間可能的耦合效應(yīng)，將這些研究成果用于土工膜防滲高土石壩中還有待于進(jìn)一步驗(yàn)證。高土石壩基本上采用復(fù)合土工膜防滲，且以兩布一膜的形式居多。與單一土工膜不同，復(fù)合膜的缺陷滲流除受下墊層土體特性等影響外，還受兩側(cè)土工織物的影響。土工織物在不同壓力下表現(xiàn)出來的限流( 或增流) 作用有多大，目前均無系統(tǒng)研究。

另外，在高水頭作用下，復(fù)合土工膜的缺陷是否會進(jìn)一步擴(kuò)張同樣也是一個(gè)需要研究的問題。因此，復(fù)合土工膜的缺陷滲漏問題不能簡單地套用上述單一pe土工膜及土工膜與下墊層土體形成的復(fù)合防滲層的缺陷滲漏計(jì)算方法。關(guān)于復(fù)合土工膜的缺陷滲漏問題，目前國內(nèi)外文獻(xiàn)對此基本上沒有相應(yīng)的分析理論和計(jì)算方法報(bào)道，已有研究主要仍停留于實(shí)驗(yàn)室研究階段。曾進(jìn)行了為期6個(gè)月的復(fù)合土工膜缺陷滲漏量試驗(yàn)，根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)整理擬合了缺陷滲流量的經(jīng)驗(yàn)公式。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)缺陷處的集中滲漏會沖刷下墊層，細(xì)顆粒有流失現(xiàn)象。同時(shí)，由于受過較高水壓力的作用，缺陷以外原先平整的復(fù)合土工膜表面凹凸不平，出現(xiàn)了麻點(diǎn)，表明土工膜在一定程度上受到了下墊層土石料造成的損傷。

( 復(fù)合) 土工膜是柔性材料，其抗拉剛度和抗頂破強(qiáng)度等力學(xué)特性有限。在高土石壩中，高水頭作用下缺陷部位的集中滲漏會沖刷下部墊層，導(dǎo)致細(xì)顆粒流失。同時(shí)，這些缺陷可能會繼續(xù)擴(kuò)張演化，進(jìn)一步加大缺陷滲漏量，影響壩體滲流場分布，進(jìn)而可能對大壩安全造成隱患。因此，高土石壩中僅知道缺陷滲漏量是不夠的，還需詳細(xì)研究pe土工膜缺陷滲漏產(chǎn)生的原因及缺陷演化規(guī)律、缺陷滲漏對壩體滲流場分布及對大壩安全的影響，以及如何采取有效的限滲減漏措施預(yù)防和減小缺陷滲漏量。這些問題已成為高土石壩復(fù)合土工膜防滲發(fā)展的瓶頸，可惜目前國內(nèi)外還未深入涉及此類研究。

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