復合土工膜厚度設計方法
概述：圖1中曲線1表示.但僅用曲線1不能確定選用多厚的復合土工膜，還必須知道復合土工膜在不同拉力條件下的應力應變關(guān)系才能確定選用多厚的復合土工膜.設選定的復合土工膜的應力應變關(guān)系如圖1中曲線2所示，則圖1
復合土工膜厚度設計方法
1.1 曲線交會法文
[1]針對不同邊界條件導出了相應的計算公式，其中級配不均勻的砂礫石上薄膜受水壓力p作用時薄膜發(fā)生的單位寬度拉力與應變關(guān)系為T=0122pd0/εd0=0535n1/6n1-nd17
圖1 曲線交會法計算簡圖
式中:T———薄膜單位寬度拉力，
kN/m；p———薄膜上承受的水壓力荷載，
kPa；ε———薄膜產(chǎn)生的拉應變；
d0———不均勻砂礫石的平均孔隙直徑，
m；n———砂礫石孔隙率；
d17———特征顆粒直徑，表示小于此粒徑的砂礫石質(zhì)量所占比例為17%
式(1)可用圖1中曲線1表示.但僅用曲線1不能確定選用多厚的復合土工膜，還必須知道復合土工膜在不同拉力條件下的應力應變關(guān)系才能確定選用多厚的復合土工膜.設選定的復合土工膜的應力應變關(guān)系如圖1中曲線2所示，則圖1中兩曲線的交點為所選土工膜在試驗拉力T作用下產(chǎn)生的應變ε與砂卵石孔隙上薄膜受水荷載產(chǎn)生的拉力、應變相等的點.該點所對應的單寬拉力Tg為工作應力，對應的應變εg為工作應變.由于不同密度、不同厚度復合土工膜的試驗應力應變曲線不同，選擇不同復合土工膜時，兩曲線的交點(ε，T)位置也不相同.因此，應在不同復合土工膜試驗曲線與圖1中曲線1交會的基礎(chǔ)上求得不同工作應力和不同工作應變，然后根據(jù)下述方法選定復合土工膜.設復合土工膜的大拉力為Tmax、大拉應變?yōu)棣舖ax，材料的工作拉力為Tg、工作應變?yōu)棣舋，則所選材料抗拉能力和應變能力的安全系數(shù)分別為Ks=Tmax/Tg Kε=εmax/εg
(2)JournalofHohaiUniversity(NaturalSciences)Jul.2004
從安全角度考慮，Ks和Kε應遠大于10，土工合成材料的容許抗拉強度為Ta=1FiDFcRFcDFbDTmax
(3)對堤壩來說，F(xiàn)iD=11～20，F(xiàn)cR=2～3，F(xiàn)cD=10～15，F(xiàn)bD=10～13，本文取FiD=16，F(xiàn)cR=20，F(xiàn)cD=13，F(xiàn)bD=12.故Ta=Tmax/5，即安全系數(shù)K=5.換言之，土工膜的應力水平為20%.據(jù)研究，應力水平在20%以下時土工膜不易老化，使用壽命可達50～100a.
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