局部沉陷條件下土工膜應(yīng)變計(jì)算及加筋層設(shè)計(jì)

局部沉陷條件下土工膜應(yīng)變計(jì)算及加筋層設(shè)計(jì)1土工合成材料的允許應(yīng)變特征值應(yīng)根據(jù)國(guó)家現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《土工合成材料測(cè)試規(guī)程》SL/T235的規(guī)定進(jìn)行拉伸試驗(yàn)，試驗(yàn)曲線如圖1所示，并應(yīng)按下式計(jì)算：（1）式中：εa——土工合成材料允許應(yīng)變特征值（%）；εr——土工合成材料最大拉力所對(duì)應(yīng)的應(yīng)變（%）；FR——安全系數(shù)，取值不宜小于1.5。圖1土工合成材料拉應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系示意圖2土工合成材料短期允許拉力特征值應(yīng)為土工合成材料允許應(yīng)變特征值對(duì)應(yīng)的拉力，土工合成材料長(zhǎng)期允許拉力特征值應(yīng)按下式計(jì)算：（2）式中：Tl——土工合成材料長(zhǎng)期允許拉力特征值（kN/m）；Ta——土工合成材料短期允許拉力特征值（kN/m）；（折減系數(shù)過(guò)大）RFCR——蠕變折減系數(shù)，應(yīng)按表2-1取值；RFID——施工損傷折減系數(shù)，應(yīng)按表2-2取值；RFCBD——生物或化學(xué)降解折減系數(shù)，可為1.1~1.2。表2-1蠕變折減系數(shù)RFCR材料類型HDPEPVCVLDPELLDPEPPPET取值2.6~3.02.02.02.03.3~3.52.0~2.2表2-2施工損傷折減系數(shù)RFID襯墊系統(tǒng)下臥和上覆土層類型施工機(jī)械類型（回填和壓實(shí)）輕型中等重量重型光滑（無(wú)石子）1.11.21.3中等光滑1.21.31.4粗糙（含石子）1.31.41.5圖2下臥堆體局部沉陷條件下土工膜和加筋層受力及變形示意圖1——土拱；2——上覆土；3——下臥土體；4——局部沉陷區(qū)域3下臥堆體局部沉陷條件（見(jiàn)圖2）作用下土工合成材料設(shè)計(jì)拉力與拉伸應(yīng)變之間的關(guān)系可按Giroud（1990）公式和浙大簡(jiǎn)化公式計(jì)算：1Giroud（1990）公式：（3-1）式中：T——土工合成材料設(shè)計(jì)拉力（kN/m）；H——上覆土體的厚度（m）；γs——上覆土體的平均容重（kN/m3）；r——圓形沉陷區(qū)域半徑（m），宜為0.9m；Ω——與土工合成材料拉伸應(yīng)變?chǔ)艑?duì)應(yīng)的無(wú)量綱參數(shù)，按表3-1線性插值計(jì)算。表3-1無(wú)量綱參數(shù)Ω與拉伸應(yīng)變關(guān)系表拉伸應(yīng)變?chǔ)牛?）Ω拉伸應(yīng)變?chǔ)牛?）Ω6.000.908.430.786.690.869.000.767.000.849.360.757.540.8210.000.738.000.8010.350.722浙大簡(jiǎn)化公式如表3-2所示，通過(guò)線性插值計(jì)算。表3-2設(shè)計(jì)拉力與拉伸應(yīng)變關(guān)系表拉伸應(yīng)變?chǔ)牛?）設(shè)計(jì)拉力T7T=(-2.376+0.146H)γs8T=(-3.716+0.140H)γs9T=(-2.743+0.095H)γs10T=(-2.771+0.08H)γs4下臥堆體局部沉陷引起土工膜拉伸應(yīng)變的驗(yàn)算過(guò)程為：假定土工膜設(shè)計(jì)拉力T=Tl，然后按Giroud（1990）公式計(jì)算土工膜的拉伸應(yīng)變?chǔ)?，?yīng)小于其允許應(yīng)變特征值εa。5對(duì)于用于抵抗下臥堆體局部沉陷的土工格柵加筋層，其設(shè)計(jì)層數(shù)的計(jì)算過(guò)程為：按式（1）確定中間襯墊系統(tǒng)中各種土工合成材料的最小允許應(yīng)變特征值εa，根據(jù)土工格柵拉伸試驗(yàn)曲線確定與εa相對(duì)應(yīng)的短期允許拉力特征值Ta，按式（2）計(jì)算土工格柵的長(zhǎng)期允許拉力特征值Tl；假定土工格柵拉伸應(yīng)變?chǔ)?εa，然后分別按Giroud（1990）公式