围堰土工膜防渗工程力学变化分析(3)

　　5.3塑性混凝土防渗墙与堰体之间变形差异
　　
　　土工膜铺设位置不同时防渗墙与堰体之间变形差异最大值如表4所示。
　　
　　由计算结果可知： 由于土工膜铺设位置的不同，防渗墙受到的水压力也稍有不同，当土工膜平直铺设时，作用在防渗墙顶面的水压力较大，因而产生较大的沉降错动。随着土工膜逐渐抬高，防渗墙与堰体之间的竖向位移差逐渐减小，当土工膜抬高2m和抬高至顶面时，竖向位移差最大值分别为1.53 cm和0.85 cm.
　　
　　5.4土工膜应变成果分析
　　
　　为了便于比较土工膜的应变，根据土工膜的铺设具体情况将土工膜分为竖直段、平铺段、斜铺段3种分别进行成果整理与比较，其各段分区见图3所示。表5为土工膜铺设位置不同时土工膜应变最大值统计，土工膜应变成果见图5至图8所示。
　　
　　根据土工膜不同铺设位置时土工膜应变的计算结果，结合各段应变分布曲线成果，分析得到其规律如下：
　　
　　（1） 当土工膜平铺时，土工膜应变有明显的突变发生处，表明直接在防渗墙上平直铺设土工膜的设计存在一定的弊端。当土工膜抬高2 m或抬高至顶面时，2种方案的土工膜应变并没有显着的差异性。
　　
　　（2） 各工况斜铺段土工膜应变基本相差不大，可以认为土工膜联接型式对远端土工膜应变影响较小。
　　
　　（3） 在土工膜不同铺设位置的情况下，无论是竣工期还是蓄水期，均为接头附近土工膜的应变最大。竣工期土工膜应变较小，平直铺设土工膜最大应变 为2.69%,发 生 在 防 渗 墙 与 泥 皮 交 接 处； 抬高2 m时土工膜最大应变为0.19%; 抬高到顶部时土工膜最大应变为0.22%,具体位置见图7所示。
　　
　　（4） 蓄水期土工膜应变较竣工期有所增加，平直铺设时土工膜最大应变为20.68%,发生在防渗墙与泥皮交接处，是由于该处防渗墙与堰体之间较大的沉降错动差所致； 抬高2 m时土工膜最大应变为0.64%,发生在竖直段与平铺段交接处； 抬高至顶部时土工膜最大应变为0.26%,也发生在竖直段与平铺段交接处，具体位置见图8所示。
　　
　　综上所述，不同的土工膜联接型式会导致不同的土工膜应变。根据计算结果，土工膜平铺段位置上抬越高，离防渗墙与土工膜的接头越远，对土工膜受力越有利。一般情况下，在土工膜上方应覆盖一定厚度的土层，以起到保护土工膜的作用。据此，可认为将土工膜竖直上抬一定距离然后再进行水平铺设是较为合理的。但为了让伸缩节在极端情况下展开发挥其应有的作用，上覆土层不能太厚，这应该结合室内拉拔试验成果，即通过试验确定上覆土层的临界厚度与土工膜上抬的距离。
　　
　　6结 论
　　
　　（1） 土工膜与防渗墙之间采用不同联接型式对堰体和防渗墙的应力变形影响较小，但对防渗墙与堰体间位移差异和土工膜应变有显着影响。
　　
　　（2） 比较竣工期与蓄水期防渗墙与堰体之间的竖向位移沉降差异，可知竣工期竖向位移沉降差异较小，而蓄水期竖向位移差由0.38 cm增加到最大值1.27 cm,表明土工膜与防渗墙的接头部分在蓄水期发生了较大的错动变形。因此，如果采用平直铺设的话，则沉降错动会使得接头部分土工膜产生较大的拉应变。
　　
　　（3） 土工膜平铺时的拉应变在防渗墙与堰体接触处有突变式的陡升，最大值可达20.68%,位于土工膜与防渗墙接头处，表明直接在防渗墙上面平直铺设土工膜的设计存在一定的弊端，需要改进联接型式。
　　
　　（4） 当土工膜铺设位置上抬改进联接型式后，接头处的土工膜应变大幅减小，且土工膜平铺段位置上抬越高，离防渗墙与土工膜的接头越远，对土工膜受力越有利。但土工膜上方应覆盖一定厚度的土层以起到保护作用。因此，将土工膜竖直上抬一定距离再进行水平铺设是一种合理的联接型式，具体上抬的距离应结合室内拉拔试验最终确定。
　　
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