水資源是人類社會(huì)發(fā)展的重要支撐之一 , 而水庫作為調(diào)蓄和供水的關(guān)鍵設(shè)施 , 在水資源管理中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。復(fù)合土工膜是一種具有多層結(jié)構(gòu)的防滲材料 , 廣泛應(yīng)用于防滲、加固和水庫防護(hù)工程中 , 其受力變形特性直接關(guān)系到水庫工程的整體安全性和可靠性。然而 , 在實(shí)際工程應(yīng)用中 , 由于各種外部因素的影響 , 復(fù)合土工膜的應(yīng)力變形復(fù)雜多變。因此 , 結(jié)合實(shí)際工程對水庫復(fù)合土工膜受力變形敏感性進(jìn)行分析顯得尤為重要。

目前 , 已有多位學(xué)者針對復(fù)合土工膜的應(yīng)力變形開展了相關(guān)研究 , 以某項(xiàng)目為例 , 通過建立三維有限元模型和利用 MIDAS/GTS 軟件 , 對正常蓄水期、正常蓄水期加Ⅷ度地震烈度和無膜情況下的壩體和復(fù)合土工膜心墻進(jìn)行模擬 , 結(jié)果表明復(fù)合土工膜在很大程度上抑制了壩體的應(yīng)力變形。通過模擬高土石圍堰的填筑過程和土工膜力學(xué)、滲流特性 , 結(jié)合實(shí)際工程 , 分析了土工膜防滲高土石圍堰在施工和運(yùn)行過程中與混凝土防滲墻的運(yùn)行狀態(tài)。通過建立三維非線性有限元模型 , 模擬施工填筑和蓄水過程 , 分析了蓄水期壩體、庫底回填料和土工膜的變形應(yīng)力情況 , 研究結(jié)果顯示 , 在蓄水期壩體變形規(guī)律性好、應(yīng)力分布合理 , 土工膜安全系數(shù)符合規(guī)范。

在現(xiàn)有研究中 , 對于復(fù)合土工膜在水庫工程中的受力變形敏感性的研究相對較少 , 在此背景下 , 本研究依托赫章縣廟溝水庫除險(xiǎn)加固工程 , 旨在對黏土保護(hù)層參數(shù)對復(fù)合土工膜受力變形的敏感性進(jìn)行深入分析 , 研究成果可為水庫工程的設(shè)計(jì)、施工和維護(hù)提供有力的技術(shù)支持和指導(dǎo) , 推動(dòng)水庫工程的可持續(xù)發(fā)展。復(fù)合土工膜在受到荷載作用時(shí),若單寬拉應(yīng)力及拉應(yīng)變最大值越小,則產(chǎn)生拉伸破壞的幾率越小,反之,則越容易出現(xiàn)拉伸破壞,因此對復(fù)合土工膜單寬拉應(yīng)力及拉應(yīng)變最大值影響較為顯著的彈性模量系數(shù)及彈性模量指數(shù)進(jìn)行深入研究。分析了黏土保護(hù)層參數(shù)對復(fù)合土工膜受力變形的敏感性,得出以下結(jié)論：

1）體積壓縮模量系數(shù)對復(fù)合土工膜豎向變形最大值影響最為顯著,變形模量指數(shù)次之；復(fù)合土工膜單寬拉應(yīng)力及拉應(yīng)變最大值受彈性模量系數(shù)變化的影響最為顯著。

2）復(fù)合土工膜單寬拉應(yīng)力及拉應(yīng)變最大值隨著彈性模量系數(shù)的增加逐漸增大,彈性模量系數(shù)由初始值增大20%和由初始值降低20%,對應(yīng)的單寬拉應(yīng)變及拉應(yīng)力最大值的降低幅度分別為37.1%和34.92%。

3）隨著彈性模量指數(shù)的增加,復(fù)合土工膜單寬拉應(yīng)力及拉應(yīng)變最大值呈現(xiàn)出降低趨勢,彈性模量指數(shù)分別由初始值降低20%和增大20%,對應(yīng)的單寬拉應(yīng)力及拉應(yīng)變最大值的降低幅度分別為7.4%和8.9%。