土工膜防滲原型觀測技術
（1）抗滲設計計算
20世紀八、九十年代，水庫、土壩防滲加固中壩面鋪膜延伸為鋪蓋的防滲型式采用較多，1993年針對復合土工膜壩面鋪蓋防滲，從鋪蓋和透水地基界面的接觸沖刷概念出發，導出了極限鋪蓋長度和滲流量的計算公式，根據薄膜理論建立了復合土工膜在其法向應力作用下的頂破強度計算公式，2001年在考慮壩面防滲膜覆土的基礎上持續了相關研究。
20世紀90年代至21世紀初，針對環境工程中低水頭防滲膜缺陷滲漏建立了不同透水性墊層的滲漏量計算公式、采用非飽和滲流有限元方法分析防滲膜缺陷滲漏膜后的滲流場可供類似工況的庫壩防滲膜滲漏分析借鑒；通過水力頂破試驗歸納了不同墊層顆粒空隙尺寸、PE膜厚度與液脹極限荷載之間的關系；不同厚度的多種PE和PVC膜在不同孔徑、不同劃痕損傷程度工況下的水力頂破試驗表明，膜的液脹強度隨著膜的損傷程度增大而減小，膜的切線變形模量減小，而最大應變并不隨之減小；得出不同損傷程度的土工膜液脹強度。在21世紀10年代，采用概率分析方法展開對壩面墊層上防滲膜受水力頂脹作用進行風險評價的探索。
（2）變形計算與設計措施
基于工程力學、土力學和水力學原理考量防滲膜在結構中的性態及其評價是設計方法的核心內容，盡管中國在這方面研究還不夠全面、深入，但在不斷地進步。20世紀80年代～20世紀90年代，1988年以前對膜防滲土石結構開展了二維有限元數值計算分析；1992年基于液脹原理的建立了壩面防滲膜厚度計算方法，1998年《水利水電工程土工合成材料應用技術規范》（SL/T225—1998）以折減系數方法給出包括土工膜在內的土工合成材料的設計強度。
在21世紀初，2004年闡述了高水頭面膜堆石壩防滲膜的夾具效應，防滲膜在平均意義上足以適應最多約為壩高1%的壩體位移量，但在周邊錨固部位，由于周邊基巖或混凝土結構位移量很小，防滲膜隨壩體位移在錨固的極小空間內發生相對較大的變形，相當于兩個相互靠近的夾具拉伸防滲膜一樣，極易產生破壞，即所謂“夾具效應”；2006年論述了防滲膜在壩面的變形量應該由防滲膜隨壩體位移產生的變形疊加上局部液脹變形的設計概念；防滲膜的溫度應力及應力松弛評價研究結果可供工程設計參考。在2010s，對“夾具效應”的試驗論證、原理分析與措施設計的研究持續進展；給出了可同時考量壩面防滲膜隨壩體位移產生的變形與局部液脹變形以及壩面防滲膜“夾具效應”的數值計算方法。
（3）穩定設計計算
水庫大壩防滲膜的穩定主要涉及壩面防滲膜的抗滑穩定和庫盤防滲膜氣液頂托抗浮穩定，主要基于極限平衡原理進行分析。
1988年在文獻論述的基礎上，建立了壩面防滲膜穩定計算方法；2008年考慮北方寒冷地區冬季水庫庫面冰層對坡面防滲膜的穩定產生影響，設計計算實踐中計入了較大冰壓力對坡面防滲膜穩定的作用；2010年在墊層料與復合膜間剪切特性試驗基礎上，以數值計算方法分析探討了考慮膜墊層的孔隙水壓力對復合膜抗滑穩定性的影響；2011年采用三維數值計算方法模擬涉及壩面防滲膜穩定的界面性態，2012年進行了考慮壩面防滲膜界面應變軟化特性的穩定研究。
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