光面土工膜强度复核理论与厚度选择

水库工程中土石坝使用的防渗土工膜厚度一般为0.5～2.0mm，因此设计人员很关心水压作用下土工膜是否会被击穿．研究成果表明，垫层颗粒级配越好，土工膜耐水压力越强; 良好级配垫层上厚度0.65mm的土工膜，其击穿水头在200m以上．可见，对于坝高百米级及以上的高土石坝，垫层精心设计后可确保土工膜安全使用。
水库土工膜防渗土石坝设计时，合理选择土工膜的规格是非常重要的，主要从材料的物理力学特性、经济性、耐久性及可施工性等方面进行综合比选确定。
土工膜承受水荷载的能力可通过土工膜强度复核计算进行验证，这也是土工膜厚度选择的依据，一般可采用曲线交汇法进行计算。曲线交汇法需要两条曲线，一条是拉伸曲线，用于表征土工膜自身抵抗受拉的能力，由拉伸试验得到。在小应变时基本呈线性应力应变关系，在拉力峰值前呈单调递增关系。土工膜越厚，峰值拉力越大，但峰值拉力对应的拉应变或极限拉应变越小。另一条为受水荷载作用时变形后的土工膜张力与应变关系曲线，目前主要有两种方法计算获得。一种是理论公式，另一种为有限元法。NB/T35027—2014 规范推荐使用顾氏薄膜理论公式，正方形孔洞、圆形孔洞等工程常见边界条件下的拉力与应变关系式。

结合土工膜拉伸曲线即可求得土工膜在特定水压作用下的工作拉力和工作应变，进而计算拉力和应变安全系数，选择满足强度要求的土工膜。

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