防渗土工膜在水利行业的应用非常广泛,但使用方式基本限于人工平面铺设,由于技术原因垂直防渗的应用非常有限。采用垂直铺膜有三大技术问题:一是缺乏经济高效的大深度开槽设备,二是没有解决土工膜的垂直铺设问题,尤其是连接器的处理,三是铺膜后的槽孔稳定。本文针对上述问题,在经过大量试验论证、工地现场施工试验的基础上,提出了一种土工膜连接处理新方法(申报的技术发明专利已受理),较好解决了复合土工膜接缝之间的密封问题;研制出了经济高效的大深度开槽设备;摸索出一整套开槽、土工膜铺设、沟槽回填等垂直铺膜的工艺方法,使水下垂直铺设复合土工膜成为可能。本论文主要研究内容包括(l)介绍垂直铺膜设备组成,论述相关部件的设计及制作流程。(2)导杆式水平轴回转开槽机的工作原理及技术参数。(3)复合土工膜连接器的设计定型,对前期设计进行磨具生产和样品的制作,对样品进行室内试验来测量其数据。并针对实际效果进行更深层次的结构优化,(4)通过对所得数据进行处理,建立数学模型。采用几种方法计算各种工况的渗流、稳定性计算,对观测数据进行验证,得出具体工程模型的渗流规律。(5)结合东营仙河防渗项目进行实际工程测试,自行设计试验装置,对复合土工膜的缺陷渗漏量进行试验观测研究。得出了在不同的压力水头工况作用下,不同的缺陷孔径与和多种垫层材质组合的,得出渗透系数,并依此为依据分析垂直铺膜技术的实际防渗效果。(6)垂直铺膜后将进行实地检测,并在完成后,进行归纳、总结。针对试验过程出现的问题进行针对性的修改和完善,最后对垂直铺膜技术提出相应结论。