【摘要】：為了從滲流量和滲透穩(wěn)定角度深入研究膨潤土防水毯破損處的防滲問題,開發(fā)了由壓力控制系統(tǒng)和模型試驗(yàn)系統(tǒng)兩部分組成的滲流試驗(yàn)裝置,建立了針對壩體防滲工程中的防水毯破損情況的滲流物理試驗(yàn)方法,并通過膨潤土防水毯不同破損工況下的滲流試驗(yàn),初步探討了影響破損防水毯與壩身土體聯(lián)合抗?jié)B的因素。結(jié)果表明,對破損防水毯和土體的綜合滲透系數(shù)的影響,孔洞大小比破損率要敏感;對于孔洞修復(fù)能力,主要的敏感的因素包括孔洞直徑D及防水毯規(guī)格(材料本身性能)。在工程中要做好以下兩點(diǎn):(1)工程中刺破孔洞直徑D小于0.5 cm,超過0.5 cm的孔洞應(yīng)當(dāng)做修補(bǔ);(2)局部刺破率不宜大于0.5%,盡量保證防水毯接觸面的平整。
【圖文】：

增刊2盛金昌等：膨潤土防水毯破損條件下滲流特性試驗(yàn)研究317裝填穩(wěn)流碎石和反濾料，設(shè)有進(jìn)水管（配有進(jìn)水閥）和上游測壓管。上筒中裝填被保護(hù)粉土（原土），上覆碎石層，設(shè)有出水管和下游測壓管；上下筒之間固定GCL試樣。在上下游壓力差的作用下水流從GCL破損處通過，實(shí)物見圖2。圖2模型試驗(yàn)系統(tǒng)Fig.2Testmodelsystem2.3試驗(yàn)方案及步驟本次試驗(yàn)主要研究防水毯破損率、孔洞直徑、防水毯規(guī)格型號等因素對工程滲透特性的影響，破損率分為0.3%和0.5%兩種，主要孔徑分為1.0cm和0.5cm兩種，防水毯規(guī)格型號分為5000g/m2和5500g/m2兩種。采用優(yōu)選正交法選擇試驗(yàn)工況組合，具體見表1。表中，試驗(yàn)中以所有孔洞總面積的和作為破損面積，除以GCL試樣總面積求得破損率。具體試驗(yàn)步驟：①在筒中裝填試樣。將下筒筒壁安裝在底板上，裝填碎石填平，鋪上反濾料，裁剪出需要大小的GCL，按圖中所示固定在下筒的頂部。在下筒上部安裝上筒，接著在GCL上面填筑粉土，覆蓋碎石。蓋上頂板，擰緊螺絲固定，并保證密封性良好。②連接壓力控制系統(tǒng)。安裝好的儀器模型（見圖2）。然后，向下筒內(nèi)注滿水，連接加壓管路，通過壓力控制系統(tǒng)施加壓力。等過一段時間下筒上游水頭基本穩(wěn)定，從上筒注水，連接下游測壓管，使上筒飽和。③進(jìn)行試驗(yàn)。上下筒充分飽和一段時間后GCL充分膨脹，再通過壓力控制系統(tǒng)輸送壓力，安裝完后，用進(jìn)水閥控制進(jìn)水管的進(jìn)水量，以調(diào)節(jié)上游水壓力。下游水壓力由于GCL與粉土共同防滲作用，幾乎不變。當(dāng)上下游水頭差穩(wěn)定后，測試滲流量，測完后，再穩(wěn)定更高的一個水頭差，測試數(shù)據(jù)。依次上升，，直至破壞。3試驗(yàn)結(jié)果分析各組試驗(yàn)所測得的滲透系數(shù)范圍和滲透破壞時的臨界滲透梯度值見表2，后文分組討論試驗(yàn)結(jié)果時分析所

增刊2盛金昌等：膨潤土防水毯破損條件下滲流特性試驗(yàn)研究319圖6B組與C組試驗(yàn)工況滲透系數(shù)與滲流梯度關(guān)系對比Fig.6RelationshipsbetweenKandJinteamBandC(a)1cm孔洞(b)0.5cm孔洞圖7孔洞愈合情況Fig.7Healingofholes3.3GCL規(guī)格型號對綜合滲流特性的影響本試驗(yàn)主要研究在破損孔洞直徑與破損率相同工況下防水毯規(guī)格變化對系統(tǒng)防滲效果的影響。（1）A組與E組試驗(yàn)結(jié)果對比A組試驗(yàn)的防水毯規(guī)格為5000g/m2，E組試驗(yàn)為防水毯規(guī)格為5500g/m2，其他試驗(yàn)條件相同（最大刺破孔徑為φ1.0cm，破損率為0.5%，上覆粉土為10cm土+5cm石子）。圖8為A組與E組試驗(yàn)工況的滲透系數(shù)與滲流梯度關(guān)系對比。由對比結(jié)果可以看出，在相同的破損率（0.5%）和孔洞直徑（1.0cm）的情況下A組的滲透系數(shù)是E組的3～5倍。（2）B組與F組試驗(yàn)結(jié)果對比B組試驗(yàn)的防水毯規(guī)格為5000g/m2，F(xiàn)組試驗(yàn)的防水毯規(guī)格為5500g/m2，其他試驗(yàn)條件相同（最圖8A組與E組試驗(yàn)工況滲透系數(shù)與滲流梯度關(guān)系對比Fig.8RelationshipbetweenKandJinteamAandE大刺破孔徑為φ1.0cm，破損率為0.3%，上覆粉土為10cm土+5cm石子）。圖9為B組與F組試驗(yàn)工況的滲透系數(shù)與滲流梯度關(guān)系對比。由對比結(jié)果可以看出，在相同的破損率（0.3%）和孔洞直徑（1.0cm）的情況下B組的滲透系數(shù)是F組的3～4倍。圖9B組與F組試驗(yàn)工況滲透系數(shù)與滲流梯度關(guān)系對比Fig.9RelationshipbetweenKandJinteamBandF（3）D組與G組試驗(yàn)結(jié)果對比D組試驗(yàn)的防水毯規(guī)格為5000g/m2，G組試驗(yàn)的防水毯規(guī)格為5500g/m2，其他試驗(yàn)條件相同（最大刺破孔徑為φ0.5cm，破損率為0.5%，上覆粉土為10cm土+5cm石子）。圖10為D組與G組圖10D組與G組試驗(yàn)工況滲透系數(shù)與滲流梯度關(guān)系對比Fig.10RelationshipbetweenKandJ

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9 朱麗s

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