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结冰对防渗膜的作用力主要可能的情况有哪些

发布时间:2020-02-16 23:15 本文作者:土工布厂家
戈壁沙漠的年降雨量很低。由于该地区极端高温和长时间的强风,年蒸发量较大。在这样的环境下,降压储层设计中需要考虑蒸发、渗漏、冬季冻结、积砂等因素。

对于水库来说,防渗性是至关重要的。防渗办法,可采用钢筋混凝土结构,或采用粘土防渗,或采用HDPE薄膜防渗等形式。储层主要位于玄武岩断裂带,具有较强的渗流性。在如此大的水池和如此极端的气候条件下,使用钢筋混凝土进行防渗既昂贵又不切实际。对压实后的粘土防渗层,预计渗漏量为0.5mm/d,年渗漏量达到9000m3。采用HDPE薄膜防渗将减少泄漏,进一步说,泄漏损失可考虑为零。因此,对于高失水要求的工程,采用HDPE膜进行防渗是一个很好的选择。

降雨量远小于蒸发量,且蒸发强度高,导致储水损失大。为了抵消蒸发的影响,可以通过增加水深和物理或化学办法来覆盖水库。化学覆盖物是通过在水上喷洒醇(十六烷基、硬脂酰和脂肪醇)来形成薄膜。根据水面扰动情况,每隔2-4d更换一次膜。浮盖是由聚氯乙烯(PVC)、高压丝、聚珠膜和低密度聚苯乙烯制成的淡绿色盖。它由一系列相互连接的穹顶组成,穹顶由环支撑,环伸入水中。当穹顶覆盖了80%的水时,淡绿色的盖子有可能将年蒸发量减少约70%,并降低水的温度和浑浊度,但成本太高。

瓶盖是一种采用浮盖的专利产品。浮罩由轻质、不透水的聚乙烯(像一个巨大的泡沫包装)制成。本品可减少或防止藻类生长。它在减少蒸发方面几乎100%有效,但在多风的条件下使用可能会有问题。遮阳坝盖具有减少蒸发、不影响水质和水生生物的优点。它可以阻止95%的紫外线到达水面和75%的蒸发。 根据金铜储层的需要,所提供的浮盖应能大幅度降低储层蒸发,大部分时间能承受强风的影响,并能应对水面可能的冻结作用。以上产品受大风及极端冬季天气影响。高密度聚乙烯是一种可以满足许多要求的材料。将HDPE浮盖浮在水面上,完全避免了水量蒸发。在戈壁沙漠环境中利用垫层和浮垫进行的研究和调查表明,大量的水通过水池时,存在合理的热量交换,降低了冻结的可能性。不影响浮盖在结冰条件下的使用。

土工膜设计主要包括土工膜厚度计算、强度计算以及土工膜铺设时的稳定计算等。综合考虑基层条件、环境条件及土工膜的材料性能,并经计算,确定本次调蓄水池防渗采用2mm厚HDPE土工膜,土工膜直接和水接触(上面不设防护层),下铺一层土工布,再下层为30cm厚5~20mm的级配碎行垫层。

土工膜厚度,考虑作用水头、膜下可能产生裂隙宽度、膜应变和强度等计算确定,选择了土工膜厚度之后,还要进行土工膜强度复核计算,如果不能满足强度要求,则需重新选择土工膜。土工防渗膜所承受的应力主要为沿坡向的拉应力,包括水体对防渗膜的拉力及结冰对防渗膜产生的拉力。由于防渗膜厚度很薄,一般认为应力沿其厚度方向无变化,因此常用单宽拉力代替膜的拉应力。采用全平衡法计算边坡防渗膜的应力,进而得到单宽土上膜所受拉力。

结冰对防渗膜的作用力主要可能的情况有:当水位上升时冰盖对边坡防渗膜的向上推力作用;当水位下降时冰盖对边坡防渗膜的向下拉力作用。根据防渗膜的特性,冰盖对其向上的推力作用不会对防渗膜造成破坏作用。但如果冰盖对防渗膜的向下拉力过大超过防渗膜的极限拉伸力则会造成坡坏。因此对水位下降时冰盖对防渗膜的拉力进行验算。

土工膜上面不设防护层与上垫层,故不需对其稳定性进行验算,只验算土工膜沿下垫层的抗滑稳定。按极限平衡法计算护坡沿土工织物层的抗滑稳定安全系数。根据结构设计,膜后设置一层土工织物及下垫层。膜后土工织物的排渗核算按最大渗流量进行核算,以保证其排渗能力满足要求。
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