兩布兩膜

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土工膜或復(fù)合土工膜用于堤壩防滲工程，除上述一般優(yōu)點(diǎn)外，在力學(xué)上它還能夠改善堤壩本身的結(jié)構(gòu)性能。

（1）復(fù)合土工膜對(duì)堤壩應(yīng)力的影響。在土體壓縮變形時(shí)，復(fù)合土工膜由于是柔性材料蜷曲在堤壩內(nèi)，當(dāng)壩體承受拉應(yīng)力時(shí)，由于它有較高的抗拉強(qiáng)度，故可承擔(dān)土體的部分拉應(yīng)力，從而抑制土體的應(yīng)變。

（2）復(fù)合土工膜對(duì)堤壩豎向沉降的影響。當(dāng)考慮復(fù)合土工膜與心墻間相對(duì)滑移時(shí)，壩體豎向沉降類(lèi)同于未鋪設(shè)復(fù)合土工膜的沉降等值線(xiàn)分布，其最大沉降量略小些，在復(fù)合土工膜處的等值線(xiàn)不連續(xù)。

（3）復(fù)合土工膜對(duì)堤壩水平位移的影響。復(fù)合土工膜采用接觸單元模式，由于考慮相對(duì)滑移則上游壩殼向上游位移，比不設(shè)復(fù)合土工膜時(shí)位移要大。當(dāng)復(fù)合土工膜采用線(xiàn)單元模式時(shí)，其上游壩殼的位移明顯減小，增加了復(fù)合土工膜處的水平位移量，說(shuō)明復(fù)合土工膜抗拉強(qiáng)度起著一定的抑制作用。

（4）滲流場(chǎng)的改變對(duì)應(yīng)力的影響。對(duì)于具有滲流條件的堤壩，存在著體積滲透力，鋪設(shè)復(fù)合土工膜后堤壩內(nèi)滲流場(chǎng)發(fā)生了變化，壩體內(nèi)應(yīng)力應(yīng)變隨之發(fā)生變化，引起應(yīng)力的重新調(diào)整，使小主應(yīng)力有較大改變，而大主應(yīng)力變化較小?？傊?，復(fù)合土工膜是一種柔性防滲材料，它與礫質(zhì)粘土心墻做組合防滲體時(shí)，由于其具有較高的抗拉強(qiáng)度，抑制了土體的應(yīng)變，從而使土體各部位的應(yīng)力有所調(diào)整。另一方面，復(fù)合土工膜的滲透系數(shù)相當(dāng)小，可消剎作用水頭，使壩體內(nèi)的自由水面降低甚多，滲流量減小，有利于下游壩坡的穩(wěn)定。

聚合物土工膜一般不會(huì)因溫度而分解，只有工業(yè)廢水池中襯護(hù)聚合物薄膜會(huì)因氧化溫升而起分解作用。許多聚合物對(duì)紫外線(xiàn)很敏感，會(huì)使聚合物分解（加炭黑后可增強(qiáng)抵抗紫外線(xiàn)分解的能力）。臭氧破壞不飽和主鏈，當(dāng)聚合物薄膜的拉應(yīng)變達(dá)15～25%時(shí)，容易受臭氧作用而開(kāi)裂。在長(zhǎng)期應(yīng)力或反復(fù)應(yīng)力作用下，有的聚合物會(huì)因蠕變或疲勞而變薄、破裂。聚合物一般能抵抗生物分解，但增塑劑或其他單體成分會(huì)在濕空氣中產(chǎn)生生物分解，而變軟或發(fā)脆。

交聯(lián)型聚合物有很好的抵抗化學(xué)分解的能力；結(jié)晶型聚合物成分簡(jiǎn)單，含增塑劑和填充料很少，不會(huì)因增塑劑容易喪失而很快老化。PVC是熱塑型的，老化快。丁基橡膠薄膜是由異丁烯和小比例的異戊二烯聚合而成的，它主要具有烷族的性質(zhì)，允許硫化處理，是緊序高分子，具有很好的抗氧化、化學(xué)、紫外線(xiàn)等侵害的性質(zhì)（但容易被臭氧破壞）。土工膜耐久性指標(biāo)主要有耐磨、抗紫外線(xiàn)、抗生物、抗大氣環(huán)境等多種指標(biāo)，但大多沒(méi)有可遵循的規(guī)范、規(guī)程，一般根據(jù)工程實(shí)際情況，按工程經(jīng)驗(yàn)來(lái)選取。當(dāng)土工膜鋪設(shè)于渠道邊坡和渠底時(shí)，上面應(yīng)覆蓋土厚25～30cm，當(dāng)土工膜鋪設(shè)于混凝土或?yàn)r青混凝土面板上時(shí)，上面應(yīng)設(shè)置10～20cm厚的防護(hù)層。

水力性能指標(biāo)，主要為滲透系數(shù)或抗?jié)B強(qiáng)度，是土工膜很重要的水力特性指標(biāo)，反映土工膜的抗?jié)B透能力。其滲透系數(shù)或抗?jié)B強(qiáng)度通過(guò)抗?jié)B強(qiáng)度試驗(yàn)確定。

土工膜與介質(zhì)面相互作用性能指標(biāo)，即土或混凝土面—土工膜界面的摩擦系數(shù)，土工膜埋在土中，通過(guò)土—土工膜界面摩擦力傳遞土中應(yīng)力，形成連續(xù)穩(wěn)定的應(yīng)力場(chǎng)；土工膜鋪設(shè)在混凝土或?yàn)r青面板上聯(lián)合防滲，兩種介質(zhì)間通過(guò)膠結(jié)粘合在一起，共同承擔(dān)防滲作用，通過(guò)界面摩擦力抗衡內(nèi)部孔隙水應(yīng)力，防止滑坡形成穩(wěn)定的復(fù)合壩面體。需通過(guò)試驗(yàn)方法確定土工膜與界面間的摩擦系數(shù)。

土工膜的耐久性指標(biāo)，影響聚合物土工膜耐久性的因素包括：熱、光、氧、臭氧、濕氣、大氣中的二氧化氮和二氧化硫、溶劑、低溫、酶和細(xì)菌、應(yīng)力和應(yīng)變等。土工膜的破壞可能由于：反聚合作用和分子斷裂使聚合物分解，從而使聚合物物理性能衰化和發(fā)生軟化；失去增塑劑和輔助成分，導(dǎo)致聚合物硬化變脆；薄膜遇液體發(fā)生膨脹或溶解而發(fā)生強(qiáng)度的衰減，滲透性增大；接縫不良或拉開(kāi)。