复合土工膜存在下沉变形影响水库安全

复合土工膜作为一种新型防渗材料，相比于传统防渗材料（沥青混凝土和黏土等）更能适应地基的不均匀沉降变形和更优良的防渗性能，并且具有良好的抗拉能力、使用成本低、容易施工等优点，目前在水利工程中广泛应用于土石坝防渗和水库防渗等工程中。

水库采用复合土工膜进行防渗处理，阻断了库水对地下水的补给作用，导致地下水位下降。蓄水后，在库水压力及地下水位变动作用下，库盆及库岸地基土体会发生一定的下沉变形，使得复合土工膜存在下沉变形以及与之相关的横向拉伸变形。若变形量不大，复合土工膜能够适应，对水库安全没有影响，但是，若变形量过大，可能导致复合土工膜局部应力变形过大或受力过大而出现损坏，进而影响水库安全。因此，对复合土工膜的应力应变特性进行研究对实际工程的安全性具有重要意义。对正常高水位情况下土石坝防渗复合土工膜的应力应变特性进行了计算分析，指出复合土工膜对土石坝的应力变形有一定的改善作用。采用复合土工膜进行防渗处理后的坝体应力变形要比不处理的小。

根据物探成果与钻探成果得知库盆底部溶蚀现象十分发育，存在库首及库底渗漏问题。为解决这一问题，工程决定采用复合土工膜对库岸和库盆进行防渗处理，其防渗结构体自下而上主要由支持层、下垫层、复合土工膜及保护层等四层组成。

（1）复合土工膜与水库剖面变形规律一致，其变形量略小于水库剖面的变形量，因此，在缺乏界面参数资料时，可直接计算水库剖面的变形量来估算复合土工膜的变形量。

（2）在库水位和地下水位变动作用下，库盆地基及库岸土体会发生下沉变的，此外，库岸土体还会向库盆处发生横向变形。

（3）水库蓄水达到校核水位，地下水下降至基岩面时为最危险工况（工况3-2），此时水库剖面及复合土工膜的最大下沉变形分别为30.83和29.67cm，最大横向变形分别为9.92和8.58cm。

（4）在最危险工况下，复合土工膜的最大单宽拉力为6.86kN/m，最大拉应变为14.30%，通过计算得到拉力安全系数Fs为4.18，拉应变安全系数Fε为3.02，均小于允许安全系数5.0，复合土工膜适应库盆下部土体变形能力较差，不满足允许安全系数要求。