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聚乙烯土工膜是一種非滲透性的高分子聚合物材料,被應(yīng)用于如垃圾場(chǎng)、礦、石油化工等工程的防滲系統(tǒng),是目前應(yīng)用中最為經(jīng)濟(jì)的防滲材料,主要用于保護(hù)地下水資源不受各種地上因素的污染。以垃圾填埋場(chǎng)為例,為了使填埋場(chǎng)庫(kù)容量達(dá)到最大化,填埋場(chǎng)的邊坡需要建的盡可能陡峭,而利用陡峭的自然山谷地勢(shì)來(lái)建填埋場(chǎng)也十分普遍。
相關(guān)研究發(fā)現(xiàn),很多填埋場(chǎng)由于使用了光面土工膜而發(fā)生了滑坡現(xiàn)象。一般光面聚乙烯土工膜表面摩擦系數(shù)低,會(huì)使防滲系統(tǒng)中的邊坡存在不穩(wěn)定性,在使用過(guò)程中存在一定的隱患。國(guó)際土工合成材料研究院對(duì)九個(gè)填埋場(chǎng)滑坡案例進(jìn)行了大量分析,結(jié)果發(fā)現(xiàn)其中八個(gè)都屬于平移滑落而非卷曲滑落。從眾多的滑坡案例中得知,使用光面土工膜極易發(fā)生平移滑坡,而使用糙面土工膜可以大大降低滑坡的概率,其中起到關(guān)鍵性作用的就是糙面高度,那么糙面高度對(duì)于糙面土工膜又有什么重要的意義呢?
糙面土工膜的糙面高度,體現(xiàn)的是土工膜平面至糙面凸出頂部的高度數(shù)值,這是糙面土工膜的一個(gè)重要指標(biāo)。在實(shí)際工程應(yīng)用中,土工膜的應(yīng)用場(chǎng)合可能會(huì)存在大量的傾斜面或者傾斜應(yīng)力的作用,如果采用光面土工膜,容易發(fā)生土工膜和其接觸面的摩擦力不夠,導(dǎo)致整體系統(tǒng)的滑坡,影響工程的質(zhì)量及安全。使用糙面土工膜,可以增加土工膜和其接觸面之間的摩擦力,使整個(gè)防滲系統(tǒng)更穩(wěn)定、安全。
糙面土工膜和光面土工膜最大的不同源于表面的摩擦系數(shù),而表面剪切強(qiáng)度和摩擦角,是體現(xiàn)表面摩擦系數(shù)的重要指標(biāo)。國(guó)際土工合成材料協(xié)會(huì)做過(guò)大量的測(cè)試,發(fā)現(xiàn)糙面高度是能影響土工膜的表面剪切強(qiáng)度和摩擦角的重要參數(shù)。測(cè)試證明一個(gè)合適的糙面高度,將會(huì)增加糙面土工膜的剪切強(qiáng)度和摩擦角,使糙面土工膜在使用中更加的穩(wěn)定。一般來(lái)說(shuō),糙面高度越高,摩擦系數(shù)越大。
目前國(guó)內(nèi)工程中經(jīng)常執(zhí)行的糙面土工膜標(biāo)準(zhǔn)有國(guó)標(biāo)GB/T17643-2011《土工合成材料聚乙烯土工膜》和城建標(biāo)準(zhǔn)CJ/T 234-2006《垃圾填埋場(chǎng)用高密度聚乙烯土工膜》兩種,其實(shí)這兩種標(biāo)準(zhǔn)的各項(xiàng)指標(biāo)要求是相同的,都對(duì)糙面土工膜的糙面高度做了詳細(xì)的要求,標(biāo)準(zhǔn)要求單糙面土工膜和雙糙面土工膜其表面糙面高度均應(yīng)≥0.25mm。那么如何測(cè)量糙面土工膜的糙面高度呢?
首先,取樣:在需要測(cè)量的糙面土工膜上除去外端不少于1m后,裁取足夠長(zhǎng)度的整幅土工膜樣品進(jìn)行試驗(yàn)。
其次,試樣制備:沿樣品寬度方向隨機(jī)裁取試樣,裁取試樣處距土工膜卷材邊緣不少于150mm,測(cè)量時(shí)應(yīng)保證測(cè)頭距試樣邊緣不少于10mm。
再次,試樣數(shù)量和測(cè)試步驟:沿土工膜寬度方向,每200mm裁取一個(gè)試樣。將深度計(jì)或者毛糙高度測(cè)量?jī)x清零,將深度計(jì)置于糙面土工膜樣品的表面凹點(diǎn)并保持穩(wěn)定。在刻度盤(pán)指示器上讀數(shù)和記錄,精確到0.01mm。沿樣品寬度方向按等間隔確定測(cè)量的位置點(diǎn),至少測(cè)30個(gè)點(diǎn),始末兩個(gè)測(cè)量點(diǎn)距樣品邊緣應(yīng)不小于50mm。對(duì)每個(gè)試樣重復(fù)以上方法。
最后,計(jì)算:將所有試驗(yàn)結(jié)果取平均值,精確到0.01mm。
土工膜糙面高度作為檢測(cè)過(guò)程中的一個(gè)重要指標(biāo),它的合格與否關(guān)系著整個(gè)工程的安全,決定了是否存在滑坡的風(fēng)險(xiǎn)。在填埋場(chǎng)的設(shè)計(jì)施工中,特別是計(jì)算邊坡穩(wěn)定性的時(shí)候,糙面高度就是一個(gè)非常重要的因素。因此對(duì)糙面高度的檢測(cè)非常有必要且具有實(shí)際性意義。
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