近年來(lái)城市地下工程建設(shè)迅猛發(fā)展,導(dǎo)致地下水位大幅下降,水資源短缺現(xiàn)象日趨嚴(yán)重。湖泊防滲能有效抑制地表水滲漏,有助于緩解水資源供需緊張的狀況。

傳統(tǒng)湖泊防滲主要采用水泥混凝土、土工膜、壓實(shí)黏土襯墊等防滲技術(shù)。水泥混凝土與土工膜形成的防滲體雖然具有較為理想的抗?jié)B效果,但阻礙了湖泊水體與湖底的物質(zhì)交換,易引起水質(zhì)惡化,危害了湖泊生態(tài)功能。而黏土襯墊的抗?jié)B能力往往達(dá)不到預(yù)期效果。因此,尋求防滲效果佳又有利于生態(tài)環(huán)境的湖泊防滲材料成為本領(lǐng)域的當(dāng)務(wù)之急。

土工復(fù)合膨潤(rùn)土防水毯作為一種將膨潤(rùn)土顆粒夾封在兩層土工織物之間,通過(guò)針刺、粘結(jié)等工藝制成的新型防滲材料。相較于土工膜和壓實(shí)黏土襯墊等防滲材料,膨潤(rùn)土防水毯具有滲透系數(shù)低、自愈能力強(qiáng)、生態(tài)環(huán)保等特點(diǎn),常被用于建造垃圾填埋場(chǎng)、渠道、湖泊工程的底部防滲層。

在各種因素影響下膨潤(rùn)土防水毯的防滲性能展開(kāi)了大量研究。除膨潤(rùn)土防水毯自身性質(zhì)、滲濾液特征外,膨潤(rùn)土防水毯破損也是膨潤(rùn)土防水毯滲透系數(shù)變化的重要因素。

利用柔性壁滲透儀對(duì)破損和原始狀態(tài)下的膨潤(rùn)土防水毯進(jìn)行滲透試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)當(dāng)破損直徑小于30mm,孔洞能自我愈合,破損試樣的滲透系數(shù)略微增大。對(duì)破損孔洞直徑大小為2.5mm,4.5mm膨潤(rùn)土墊進(jìn)行三軸透水試驗(yàn),當(dāng)破損孔徑大小為2.5mm時(shí),相比原始膨潤(rùn)土防水毯試樣,其滲透系數(shù)變化較小,當(dāng)膨潤(rùn)土防水毯破損孔徑增大至4.5mm,滲透系數(shù)增至10-7cm/s。

不同破損孔徑對(duì)膨潤(rùn)土防水毯滲透性的影響,發(fā)現(xiàn)當(dāng)孔徑大于10mm時(shí),其滲透系數(shù)較未破損的試樣的滲透系數(shù)增大了約兩個(gè)數(shù)量級(jí)。通過(guò)滲流試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),當(dāng)破損孔徑小于10mm,膨潤(rùn)土防水毯滲透系數(shù)變化不明顯。膨潤(rùn)土防水毯破損孔洞大小對(duì)膨潤(rùn)土防水毯滲透系數(shù)有明顯影響。在實(shí)際工程中,植物根系是造成膨潤(rùn)土防水毯破損的重要原因。在湖泊防滲工程中,湖泊生態(tài)環(huán)境較為復(fù)雜,為了生態(tài)效果和凈化水質(zhì),常在湖泊種植水生植物。

水生植物生長(zhǎng)過(guò)程中其根系會(huì)穿透底部防滲層而影響膨潤(rùn)土防水毯的防滲效果,特別植物根系枯萎后對(duì)膨潤(rùn)土防水毯防滲性能的影響,中外研究甚少。因此,現(xiàn)通過(guò)室外模型試驗(yàn)?zāi)M水生植物在膨潤(rùn)土防水毯中的生長(zhǎng),取樣進(jìn)行室內(nèi)滲透試驗(yàn),研究水生植物根系穿透率、根系狀態(tài)和根系種類對(duì)膨潤(rùn)土防水毯滲透性能的影響規(guī)律,以期為完善膨潤(rùn)土防水毯性能研究提供參考。

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