缺陷和损伤土工膜的拉伸特性试验

土工膜是一种由聚合物制成的新型工程 防渗材料防水性能好，施工速度快，成本低。 其特点，已广泛应用于水利、环境、岩土工程的防渗。 在[1]中。实验测试表明，土工膜本身的渗透性非常好 低[2]，在完好的情况下可以达到非常理想的防渗效果。 水果。由于土工膜的厚度很薄，其抵抗机械变形的能力 较弱[3]，一旦损坏，可能危及工程安全。 完全缺陷泄漏[4-8]。实际工程中使用土工膜防渗时，土壤 工业膜的两面一般都需要有缓冲垫（保护层），经常使用 砂、砾石等粒状材料，此时土工膜的受力行为类似 两侧垫子的接触特性[9-11]、颗粒或水压的支撑 与功能等相关，土工膜会发生局部变形，从细观层面可以看出 看起来是拉伸变形[12]。因此，在工程设计中非常有必要 考虑土工膜的局部变形和抵抗拉伸破坏的能力。没有任何 无论是普通的大坝工程还是垃圾填埋场，土工膜 由于拉伸、爆裂、刺穿、液体膨胀等引起的局部变形过大而引起。 破坏和损坏是不可避免的[13]。一旦土工膜出现缺陷或 损坏将不可避免地影响其拉伸性能[14]。因此非常 有必要开展相关实验研究土工膜在缺陷或损伤情况下的性能。 土工膜防渗合理设计的拉伸性能、力学性能 能够复习并提供必要的理论参考。本文讨论了三种厚度的高 密度聚乙烯（HDPE）土工膜样品设置有圆孔和水平孔。 接缝、垂直接缝和对角接缝，以及不同长度和深度的凹口，通过 拉伸试验获得拉伸强度、伸长率等力学指标，并与 比较完整土工膜的结果以识别不同的缺陷和损坏 （缺陷是指穿透土工膜厚度的孔洞和接缝，损伤是指非穿透性划痕。）属性对土工膜拉伸性能的定量影响 度供设计时参考。

，无论是完好样品还是缺陷样品 同样，拉伸曲线上也有明显的峰值点。当拉力超过峰值时 在该值点之后，继续拉伸样品。除垂直接缝样品外，还有其他几种类型的缺陷。 （圆孔、横缝、斜缝）样品的缺陷在拉伸过程中不断扩大 张力，导致拉力显着减小，直到样品破裂并被破坏。并且完好无损 对于无缺陷的样品，拉力在超过峰值点后略有下降，并且 平缓过渡的直线截面，在试件断裂前拉力再次增大。 直至断裂，断裂伸长率大于500%（表1）。因为 垂直接缝与拉伸方向一致，有垂直接缝缺陷的试件表现出拉伸特性 其性能与完整样品的性能非常接近。从图2可以看出，圆孔缺陷为 在拉伸过程中，由于有效截面不断减小，它逐渐膨胀成椭圆形。 样本很小，最终在椭圆两侧发生拉伸断裂。缝合 与有缺陷的样品相比，有圆孔缺陷的样品的拉力在峰值点之后下降更多。 更慢、更大的断裂伸长率。对于有横向和对角接缝缺陷的样品，更改 形状集中在缺陷附近的区域，接缝端部的应力集中，导致样品撕裂。 开裂速度加快，断裂伸长率比圆孔缺陷样品小。横缝 缺陷试件的抗拉强度一般小于对角接头的抗拉强度，峰值点后面的抗拉强度为 下降速度相对较快，这是由于横缝垂直于拉伸方向所致。 有效尺寸大于对角接缝。 图3显示了完整和有缺陷的土工膜样品的拉伸强度和断裂强度。 裂纹伸长率与膜厚的关系。从图3可以看出，各 随着膜厚度的增加，类土工膜样品的拉伸强度显着增加。 另外，这种关系近似于线性。去除垂直接缝缺陷的试样的拉伸强度 样品基本接近完好，存在斜缝、圆孔、横缝等缺陷的样品 与完整样品相比，样品的拉伸强度有不同程度的降低。 最大跌幅为38.00%。断裂伸长率通常随着薄膜厚度的增加而增加。 增幅有所减少。与完好土工膜相比，各类缺陷样品的断裂情况 裂纹伸长率大大降低，其值不超过72%（完好样品大于 500%），其中有横缝缺陷的样品下降最为显着。由此可得 可见，土工膜一旦出现缺陷，其断裂伸长率就会明显降低。 低，即失效前的拉伸变形会大大减小。 图3 土工膜拉伸强度、断裂伸长率与膜厚的关系。