如今，在防滲工程中，復(fù)合土工膜已經(jīng)取代了過去的材料，成為最廣泛使用的防滲材料。那么，它是通過怎樣的設(shè)計原理實現(xiàn)的呢？為何它能夠達(dá)到如此出色的防滲效果呢？今天小編就來給大家講一講，下面大家一起來看看吧。

復(fù)合土工膜防滲體結(jié)構(gòu)包括基面、復(fù)合土工膜、保護(hù)層和塊石（或混凝土）護(hù)坡四層構(gòu)成，現(xiàn)將每一層的設(shè)計分述如下：

1、基面設(shè)計

為了防止復(fù)合土工膜上的填土層滑動，增加保護(hù)層的穩(wěn)定性，我們會將上游鋪膜壩殼的表面進(jìn)行臺階式開挖。每個臺階的高度差為0.3米，水平寬度根據(jù)坡度比例確定。斜坡的設(shè)計比例為1：1.0。開挖完成后，我們會清除表面的磚塊、石塊和樹根等雜物，并使用拍板將表面壓實，使其平整。

2、復(fù)合設(shè)計

根據(jù)周頭水庫的具體情況和產(chǎn)品的主要特點，我們決定采用WCD-1型二層布一層膜的復(fù)合土工膜進(jìn)行設(shè)計。

3、保護(hù)設(shè)計

復(fù)合土工膜的防滲效果取決于施工和運行過程中塑料膜的完好程度。為了預(yù)防人畜踐踏和動植物破壞，并減少光熱作用對復(fù)合土工膜的影響，需要鋪設(shè)保護(hù)層。由于復(fù)合土工膜是高分子化纖聚合物制成的，因此需要特別避免直接陽光照射。

一般要按照下式進(jìn)行近似估算，以保護(hù)層顆粒的直徑大小不至于太大，避免刺破復(fù)合土工膜。

4、塊石(或砼)護(hù)坡：塊石(或砼)護(hù)坡是防滲體的最后一道防線，可以保護(hù)整個防滲體不受水的侵蝕和破壞。塊石(或砼)護(hù)坡的設(shè)計需要考慮其高度、形狀、尺寸和材料等因素，以確保其防水、防紫外線和抗拉強(qiáng)度。

式中：d——保護(hù)層土料的最大顆粒直徑；

k——安全系數(shù)，本工程取k=5；

[σ]——復(fù)合土工膜的抗拉允許強(qiáng)度[σ]=5.5Mpa；

p——承受最大水頭，取P=0.1Mpa；

——復(fù)合土工膜厚度，取 =0.2mm（為塑膜厚度）。

將上述各數(shù)據(jù)代入上式得：

為了保障安全，我們要求實際土料的最大顆粒直徑d不能超過6mm。因此，在這個項目中，我們將采用通過篩子篩制的粉質(zhì)粘土，并且其它要求與壩體土料填筑要求相同。保護(hù)層的厚度為200mm，其中下面100mm使用經(jīng)過篩選的土料，而上面100mm使用未經(jīng)篩選的土料。對于未經(jīng)篩選的土料，我們需要挑出較大的石塊和其他雜物。

5、護(hù)面設(shè)計

由于壩坡面是一種用來擋住水流的建筑物，必須能夠承受風(fēng)浪的壓力，因此必須采取措施來保護(hù)其表面。為此，本工程的設(shè)計選擇了干砌大塊石來作為護(hù)面材料。

護(hù)面石塊必須具備堅固、緊實、長期耐風(fēng)化的特性，同時還需要具備一定的重量和強(qiáng)度，以承受風(fēng)浪和水流的壓力和沖刷。

護(hù)面塊石的重量及Q及護(hù)面厚度參照《堤防工程設(shè)計規(guī)范》GB50286—98）中附錄D.3的方法確定。計算公式：

式中：Q——主要護(hù)面層護(hù)面塊石個體質(zhì)量（t）

rb——人工塊石的重度（KN/m3） rb=24KN/m3

r——水的重度 r=10KN/m3

H——設(shè)計坡高 H=

KD——穩(wěn)定系數(shù)，KD=5.5

t——塊石護(hù)面層厚度

n——護(hù)面塊石層數(shù)n=1

c——系數(shù) c=1.4

m——斜坡坡度

經(jīng)計算：Q=48kg，t=0.29m，取干砌塊石護(hù)面厚度t=0.3m。

為了防止風(fēng)浪和水流將壩殼保護(hù)層中的粘土顆粒帶走，我們在塊石護(hù)面下面鋪設(shè)了一個厚度為0.1m的碎石墊層，這個墊層同時也起到反濾層的作用。

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