土工膜是現(xiàn)代衛(wèi)生填埋場防滲層的主要組成部分,水平防滲層由填埋場邊坡上的土工膜和粘土共同組成; 土工膜上往往還鋪設一層無紡土工布,土工膜的安全是水平防滲性能得以發(fā)揮的主要保障。由于垃圾填埋體沉降等原因,土工膜上、下界面往往承受不平衡的摩擦力,從而導致膜內產(chǎn)生拉應力.如何計算膜內的拉應力大小及其分布,并分析各種因素的影響情況,如極限平衡法假設下臥粘土層為剛體而不考慮其變形或破壞,甚至把填埋體中滲濾液水位的存在對膜內應力的影響,實際上,滲濾液對垃圾填埋場填埋體的自重,有效應力以及它和土工膜直接的作用方式都有影響,應當予以考慮,這將有助于對土工膜工作性態(tài)的全面了解和把握。綜合考慮填埋體、土工膜、粘土三者的應力平衡及其相互作用的基礎上,推出了一個確定邊坡土工膜拉應力的新方法。利用該方法可以較為有效地分析滲濾液水位的升降和土工膜內拉應力大小與分布間的相關關系。
土工膜所承受的應力主要為沿坡向的拉應力,其應力是由于上下表面存在的剪應力差而產(chǎn)生的;上表面的作用力為主動力,下表面的作用力則為被動力。
考慮了土工膜、上覆垃圾填埋體、下臥黏土三者的應力平衡及它們之間的相互作用,并考慮了填埋體內滲濾液液面變化的情況,對現(xiàn)有的極限平衡法等理論做了重大的改進,且易于理解,能較好的應用于對固廢填埋場邊坡HDPE土工膜承受拉應力的計算。對一個填埋場的實例計算表明:垃圾填埋體內滲濾液的存在和升降變化,對邊坡土工膜內的應力分布和大小有顯著的影響,在填埋場中填埋體底部一定滲濾液水位的存在將較大地改善土工膜的工作性態(tài),有利于其安全,由于介質參數(shù)和填埋場形態(tài)的差異,而使其他填埋場中的上述作用也將存在差異,計算表明,滲濾液向周圍環(huán)境滲漏的關鍵因素,因此,如何協(xié)調這兩者間的矛盾值得探討。