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高土石坝在近几十年得到了快速发展,表明土石坝是一种有竞争力的坝型,土工膜作为一种优质、经济的防渗材料在低坝中得到了大量使用,但土工膜用于较高土石坝的防渗还面临一些问题,国内土工膜用于Ⅰ级坝和高土石坝防渗先例鲜少。
本文针对土工膜焊接施工及用于较高坝中遇到的问题,借鉴前人的成果,应用有限差分软件FLAC<3D>进行数值模拟,重点关注土工膜的应力分布、界面特性等,主要内容如下:
1.以150米高且坝坡较陡的较高土石坝为模型,应用FLAC<3D>软件加以模拟,主要分析了以下几方面的内容:
1)分三种工况:竣工期、正常蓄水位、死水位,研究加膜设置接触后,坝体的沉降、水平位移、大主应力、砼防渗墙的应力情况。
2)正常蓄水位工况下,分膜设接触面与不设接触面两种工况,分析膜及下表面水平位移情况,研究膜与下表面的位移协调性。
3)正常蓄水位工况下,分膜设接触面与不设接触面两种工况,分析膜的大主应力分布情况。
4)正常蓄水位下,间隔沾黏铺膜方式,分析沾黏处与不沾黏处断面的大主应力情况并与全斜面铺膜方式比较。
5)分析正常蓄水位、死水位两种工况下,膜的抗滑稳定性。
2.为避免土工膜在焊接过程中人为因素影响,给施工人员提供参考,做土工膜的抗拉伸、抗剥离实验,绘成环境温度一焊接温度关系曲线,确定了在不同施工环境温度下,最佳的焊接温度。