复合土工膜在土石坝中防渗应用研究

摘要

随着土工合成材料生产技术的发展,其工程应用价值也突显出来。在水利、路桥、建筑、堤岸等领域都得到了普遍应用。复合土工膜作为土工合成材料一种新型防渗材料在这些年土石坝防渗应用巾比粘土心墙防渗应用得到更加广泛应用。但复合土工膜在土石坝rti应用还缺乏系统性理论研究。土石坝防渗结构设计研究就成为土石坝防渗效果研究的主要内容之一。本文通过在理论研究基础上拟采用GeoStudio有限元法对复合土工膜防渗体进行防渗设计可行性研究,并通过以工程实例为依据,得到以下几点研究成果。
　　(1)本文通过对复合土工膜结构机理及材料特性进行分析,提出对铺设有复合土工膜的土石坝坝体运用GeoStudio有限元软件进行力学特性分析的可行性,得出结论此有限元软件可用于铺设有复合土工膜的坝体应力应变力学特性研究。
　　(2)在考虑复合土工膜土石坝防渗体的孑L隙水压力情况下通过对其渗流机理、计算原理分析,对用以计算复合土工膜土石坝渗流的等效土体公式法进行分析,并通过有限元软件计算作论证,最后得出结论用等效土体法进行土石坝渗流计算结果会有误差。
　　(3)在对复合土工膜防渗体稳定机理研究基础上对计算其稳定性的几种计算方法进行分析,提出解决失稳的方法,并运用GeoStudio有限元软件对土石坝复合土工膜防渗体稳定性进行分析,并得出结论运用此有限元软件进行坝坡抗滑稳定性分析是可行的。
　　(4)在分析复合土工膜性能础上对复合土工膜的布置形式及选型进行研究,分析其他客观条件对防渗设计形式选择影响,并对计算膜厚的几种方法曲线交绘法、割线迭代法和有限元应力应变法分别进行分析,运用有限元应力应变法计算的膜厚度更加合理。
　　(5)通过以蒲化调蓄池工程为例,运用有限元软件GeoStudio对其进行力学特性分析论证,得出结论运用此软件进行分析是可行的,且复合土工膜对坝体受力情况几乎没有影响:对土石坝复合土工膜防渗体渗透性分析得出结论蒲化调蓄池工程铺设复合土工膜进行防渗设计是必要的:对土石坝前后坝坡在不同工况下的稳定性进行计算得出结论坝坡抗滑稳定性满足规范设计要求;对复合土工膜在土石坝巾铺设的施工方法新工艺、新技术土工膜的焊接、检测、修补等进行研究,为其他类似工程起借鉴参考意见。
　　通过本位上述研究内容所建立或提出的模型及分析方法,为铺设有复合土工膜的土石坝防渗设计的力学特性分析、渗透性及稳定性分析和复合土工膜厚度计算方法进行了一些探索,所获得的分析计算成果对类似工程也具.自.重要的参考和应用价值。

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1综述

1.1国内外复合土工膜前沿发展现状

1.2存在的问题

1.3本文研究的目的及意义

1.4本文研究的内容

1.5论文结构体系

2 复合土工膜的土石坝防渗结构机理

2.1土工合成材料在土石坝防渗应用

2.2 复合土工膜在土石坝中防渗应用研究

2.3本章小结

3 复合土工膜作为土石坝坝体防渗体的渗流及稳定性分析

3.1铺设有复合土工膜的土石坝坝体渗流性分析

3.2 土石坝坝体复合土工膜作防渗体抗滑稳定性分析

3.3本章小结

4 复合土工膜在土石坝中防渗设计及厚度计算

4.1复合土工膜的防渗布置形式

4.2复合土工膜材料选择

4.3 复合土工膜的防渗厚度计算

4.4本章小结

5 复合土工膜施工新工艺、新技术问题研究

5.1 岸坡及坝坡复合土工膜铺设方法

5.2土工膜破损修补方法

5.3复合土工膜施工技术要求

5.4本章小结

6 蒲化供水调蓄池工程应用复合土工膜防渗设计研究

6.1 工程概况介绍

6.2 以蒲化工程为例对土石坝坝体中防渗力学特性研究

6.3蒲化调蓄池工程渗流性分析及稳定性分析

6.4 复合土工膜设计厚度计算

6.5 蒲化调蓄池工程复合土工膜施工新工艺新技术应用

6.6本章小结

7 研究结论与展望

7.1研究的结论

7.2展望

致谢

参考文献

附录