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摘要：南水北调工程个别标段渠道混凝土衬砌试验段面板产生位移，试验研究混凝土面板下铺设的复合土工膜与保温板之间的摩擦系数，为设计和施工提供依据，同时测得几中保温板和复合土工膜之间的摩擦系数为设计优选施工材料提供依据。
关键词：试验段；位移；保温板；复合土工膜；摩擦系数
Abstract: There emerged faces diaplacement of concrete lining test section on some trench of SouthtoNorth Water Diversion Project. The experiment researches the friction coefficient between composite geomembrane and heated board laying under the concrete face, which provides the base for designing and construction, and also selectiing the excellengt and proper materials.
Keywords: test section; diaplacement; heated board; composite geomembrane; friction coefficient
中图分类号：TU352.59 文献标识码： A 文章编号：
一、前言
南水北调中线渠道采用混凝土衬砌，混凝土下铺设复合土工膜作为防渗材料，土工膜下铺设保温板进行防冻，但在试验段施工过程中，个别标段发现混凝土衬砌板向下位移现象。
二、试验目的
为了保证渠道边坡的稳定性，保温板和复合土工膜之间的摩擦系数要满足设计要求，在试验用原材料合格的基础上，对复合土工膜和保温板进行两种工况（参照GB/T17635.1-1998中规定的法向应力下和模拟现场10厘米厚混凝土板对保温板产生的法向应力）下的室内剪切摩擦试验，确定土工膜和保温板之间的摩擦系数是否满足设计要求，并通过室内试验对几种表面不同处理形式的保温板（表面压花、表面拉毛、表面喷砂、人工喷涂丙乳砂浆）和复合土工膜之间的摩擦系数大小进行比较，为设计单位提供通过试验取得的摩擦系数。
三、试验方法
首先对原状保温板和复合土工膜之间进行常规性摩擦试验，之后再对几种表面不同处理形式的保温板（表面拉毛、表面喷砂、人工喷涂丙乳砂浆）和复合土工膜进行原材料的常规性能检测，以确定这几种原材料为合格产品。由于保温板和复合土工膜之间的界面摩擦系数没有专门的试验规程，本试验参照砂土和土工膜的摩擦系数试验规程《土工合成材料测试规程》SL/T235-1999和《土工布及其有關产品摩擦特性的测定》GB/T17635.1-1998进行。将保温板（表面压花、表面拉毛、表面喷砂、人工喷涂丙乳砂浆）分别裁剪成20cm×20cm的正方形试样，复合土工膜裁剪成20cm×30cm的长方形试样；按试验规程规定分别对试样施加50 kPa、100 kPa、150 kPa、200 kPa法向应力，每个应力下试验3块试样。
⑴将复合土工膜试样平铺于直剪仪下盒木块面上，加糙面朝上，并固定在下盒上，试样应平整，试验过程中试样和基座之间不能产生相对滑移；
⑵用预先裁好的泡沫板代替标准砂土填充上剪切盒；
⑶安装水平加载仪和位移测量仪；
⑷开动试验机，连续剪切，当位移量达到6mm时即可停止试验，记录峰值水平推力；
按下式计算界面摩擦系数f
f=τf/p
p-法向应力
τf –剪应力
试验结果见（表一）。
通过试验完成后的样品和表（一）检测结果可以看出，参照试验规程规定对试样施加的法向应力会对表面压花泡沫板试样表面产生变形破坏，表面压花被压平，可能导致摩擦系数偏小，而对喷砂和表面刷丙乳砂浆的试样影响不大。表面拉毛和喷砂处理后的试样摩擦系数比表面压花的普通板明显增加；表面刷丙乳砂浆试样的摩擦系数有所增加，但人工刷浆表面不均匀造成摩擦系数结果离差大。因此对表面压花的普通保温板严格按试验规程进行试验，其试验环境和条件与现实差距较大，得出的数据和结论有可能产生严重偏离。
为了使试验环境和条件接近真实，对试样分别施加1.25kPa、2.5kPa、5 kPa的法向应力，重复⑴~⑷步骤（2.5kPa为模拟现场10厘米厚混凝土板对保温板产生的法向应力）。试验结果见表（二）
模拟现场法相应力土工膜与保温板界面摩擦系数试验结果（表二）
四、结语：
本试验是参考砂土和土工膜的摩擦系数试验方法完成，由于保温板材料的特殊性和考虑试验仪器对本次试验的适用性和系统误差对试验结果的影响程度，因此上述试验结果可能有一定误差，但通过试验可以看出保温板表面经过不同的处理对摩擦系数的影响趋势是准确的，对设计和施工有一定的参考价值。
参考文献
［1］《土工合成材料测试规程》，北京：中国水利水电出版社，2006
［2］《土工布及其有关产品摩擦特性的测定》，北京：中国标准出版社，2005
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
关键词：试验段；位移；保温板；复合土工膜；摩擦系数
Abstract: There emerged faces diaplacement of concrete lining test section on some trench of SouthtoNorth Water Diversion Project. The experiment researches the friction coefficient between composite geomembrane and heated board laying under the concrete face, which provides the base for designing and construction, and also selectiing the excellengt and proper materials.
Keywords: test section; diaplacement; heated board; composite geomembrane; friction coefficient
中图分类号：TU352.59 文献标识码： A 文章编号：
一、前言
南水北调中线渠道采用混凝土衬砌，混凝土下铺设复合土工膜作为防渗材料，土工膜下铺设保温板进行防冻，但在试验段施工过程中，个别标段发现混凝土衬砌板向下位移现象。
二、试验目的
为了保证渠道边坡的稳定性，保温板和复合土工膜之间的摩擦系数要满足设计要求，在试验用原材料合格的基础上，对复合土工膜和保温板进行两种工况（参照GB/T17635.1-1998中规定的法向应力下和模拟现场10厘米厚混凝土板对保温板产生的法向应力）下的室内剪切摩擦试验，确定土工膜和保温板之间的摩擦系数是否满足设计要求，并通过室内试验对几种表面不同处理形式的保温板（表面压花、表面拉毛、表面喷砂、人工喷涂丙乳砂浆）和复合土工膜之间的摩擦系数大小进行比较，为设计单位提供通过试验取得的摩擦系数。
三、试验方法
首先对原状保温板和复合土工膜之间进行常规性摩擦试验，之后再对几种表面不同处理形式的保温板（表面拉毛、表面喷砂、人工喷涂丙乳砂浆）和复合土工膜进行原材料的常规性能检测，以确定这几种原材料为合格产品。由于保温板和复合土工膜之间的界面摩擦系数没有专门的试验规程，本试验参照砂土和土工膜的摩擦系数试验规程《土工合成材料测试规程》SL/T235-1999和《土工布及其有關产品摩擦特性的测定》GB/T17635.1-1998进行。将保温板（表面压花、表面拉毛、表面喷砂、人工喷涂丙乳砂浆）分别裁剪成20cm×20cm的正方形试样，复合土工膜裁剪成20cm×30cm的长方形试样；按试验规程规定分别对试样施加50 kPa、100 kPa、150 kPa、200 kPa法向应力，每个应力下试验3块试样。
⑴将复合土工膜试样平铺于直剪仪下盒木块面上，加糙面朝上，并固定在下盒上，试样应平整，试验过程中试样和基座之间不能产生相对滑移；
⑵用预先裁好的泡沫板代替标准砂土填充上剪切盒；
⑶安装水平加载仪和位移测量仪；
⑷开动试验机，连续剪切，当位移量达到6mm时即可停止试验，记录峰值水平推力；
按下式计算界面摩擦系数f
f=τf/p
p-法向应力
τf –剪应力
试验结果见（表一）。
通过试验完成后的样品和表（一）检测结果可以看出，参照试验规程规定对试样施加的法向应力会对表面压花泡沫板试样表面产生变形破坏，表面压花被压平，可能导致摩擦系数偏小，而对喷砂和表面刷丙乳砂浆的试样影响不大。表面拉毛和喷砂处理后的试样摩擦系数比表面压花的普通板明显增加；表面刷丙乳砂浆试样的摩擦系数有所增加，但人工刷浆表面不均匀造成摩擦系数结果离差大。因此对表面压花的普通保温板严格按试验规程进行试验，其试验环境和条件与现实差距较大，得出的数据和结论有可能产生严重偏离。
为了使试验环境和条件接近真实，对试样分别施加1.25kPa、2.5kPa、5 kPa的法向应力，重复⑴~⑷步骤（2.5kPa为模拟现场10厘米厚混凝土板对保温板产生的法向应力）。试验结果见表（二）
模拟现场法相应力土工膜与保温板界面摩擦系数试验结果（表二）
四、结语：
本试验是参考砂土和土工膜的摩擦系数试验方法完成，由于保温板材料的特殊性和考虑试验仪器对本次试验的适用性和系统误差对试验结果的影响程度，因此上述试验结果可能有一定误差，但通过试验可以看出保温板表面经过不同的处理对摩擦系数的影响趋势是准确的，对设计和施工有一定的参考价值。
参考文献
［1］《土工合成材料测试规程》，北京：中国水利水电出版社，2006
［2］《土工布及其有关产品摩擦特性的测定》，北京：中国标准出版社，2005
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。