平原水库如何用土工膜防渗

对于水平防渗的平原水库，土工膜下非饱和土中孔隙水压力的累积形式不同。由于库区渗流、周边降水、地下水位上升、水库运行调度等因素，压缩土工膜下的孔隙气体会导致膨胀。问题，孔隙流体挤压会导致水力膨胀问题。膨胀问题和水力胀形问题都可以归结为胀形变形问题，两种压力介质都会影响土工膜（布）的胀形变形力学性能和破坏模式。此外，随着孔隙水压力增长率的不同，膜布材料对膨胀变形的响应也不同，这也会影响材料的性能。为研究不同压力介质和加载速率对土工膜（布）胀形变形的影响，采用改进后的试验设备，在土工膜、土工布同一试验平台上进行了气胀试验和水力胀试验。和膜布复合材料。总结了不同压力介质和加载速率下防渗材料的力学性能、失效特征和失效机理。得出的主要结论如下：
(1)改进后的鼓形变形试验设备，可以更好地实现不同防渗材料的空气鼓形试验和水力鼓形试验的对比。结果表明，不同的压力介质会影响材料的力学性能和失效特征。
(2)当土工膜在充气试验中达到最大胀压力时，会发生撕裂破损，破损形态比较规则；但当液压胀形试验达到最大胀形压力时，会发生二次塑性拉伸，造成线状撕裂破坏，或中心出现凸状破坏，破坏时的裂纹方向多与生产纹向平行。
(3) 土工布在胀形试验中的破坏形式为撕裂破坏；水压胀形破坏的裂纹多呈线状、月牙状和纺锤状，范围较小；膨胀破坏产生极不规则的裂纹，范围较大。膜布复合时，顶破高度与单层土工布基本相同，土工膜和土工布的破坏面均减小，撕裂形状也一致；损坏明显大于液压充气，因此充气损坏造成的泄漏危害可能更大。
(4) 在相同的加载速率和孔径条件下，不同的压力介质会影响材料变形的反应速率和变形区域的均匀性，从而影响材料的强度。在充气试验中，试验材料前期均匀变形的面积较大，变形响应较快，因此充气试验的胀形压力比液压胀形试验小；爆破压力大于充气试验结果，随着厚度的增加差异更加明显，但压力介质对土工布和膜布复合材料的爆破高度影响不大。
(5)在相同压力介质和孔径条件下，加载速率会影响土工膜(布)膨胀变形的响应时间，进而影响其力学性能和破坏形式。水力加载速率越快，土工膜的最大胀形压力越大，屈服拉应力越大，二次塑性拉伸范围越小；
加载速率和介质对土工膜（布）胀形变形的影响土工膜（布）的爆破压力越大，爆破高度越小，会直接发生撕裂破坏。土工布的爆破压力和破坏拉应力均随水力加载速率的增加而增加，而爆破高度则降低。该论文的研究成果有助于全面了解膜布材料在不同加载速率和介质条件下的胀形变形过程和失效机理，为膜布材料的力学性能测试和改进设计提供理论和技术参考。