[发明专利]高土石坝中复合土工膜表面柔性应变计的安装结构及方法

说明书

本发明公开了高土石坝中复合土工膜表面柔性应变计的安装结构及方法，结构包括坝面复合土工膜、过渡复合土工膜、柔性应变计、覆盖复合土工膜，柔性应变计包括应变计本体及连接在应变计本体一端的柔性连接杆，应变计本体连接柔性连接杆的一端、及柔性连接杆远离应变计本体的一端均连接有安装底板，安装底板固定在过渡复合土工膜上表面上，过渡复合土工膜下表面焊接在坝面复合土工膜表面上，柔性应变计保持张拉状态，柔性应变计一端连接有引出电缆，覆盖复合土工膜覆盖在柔性应变计上方，其边缘与坝面复合土工膜表面焊接。采用本发明方法安装的复合土工膜应变计能正常反应土工膜的变形，同时将对坝面复合土工膜的影响减小到最低。

技术领域

本发明属于岩土工程安全监测技术领域，具体涉及高土石坝中在复合土工膜表面安装柔性应变计的整体结构以及安装方法。

背景技术

复合土工膜由土工膜（聚合物膜）与针刺土工织物加热压合或用胶黏剂粘合而成，其中土工膜实现防渗作用；土工织物保护土工膜，避免其防水层被碎石刺破、敷设时被人或机械压坏，同时土工织物又可以起到排水层的作用，排出渗透水或孔隙水后可防止土工膜被压力水或气抬起以及加速土工膜下面的垫层排水固结。复合土工膜一般分为一布一膜、两布一膜和两膜一布等种类，其宽幅4-6m，重量为200-1500g/平方米，抗拉、抗撕裂、顶破等物理力学性能指标高，产品具有强度高、延伸性能较好、变形模量大、耐酸碱、抗腐蚀、耐老化、防渗性能好等特点。

复合土工膜在低土石坝中的应用已较为普遍，有些高土石坝也在尝试应用复合土工膜作为大坝防渗体。在《碾压式土石坝设计规范》(SL274-2001)中规定，土石坝按其高度可分为低坝、中坝和高坝，高度在30m以下为低坝，高度在30-70为中坝，高度在70m以上为高坝。

复合土工膜处于水下时，老化非常慢，在正常的保护条件下，其寿命可达50-100年。但在应用过程中容易发生几个问题：第一，复合土工膜是高分子化合物的柔性材料，厚度较薄，容易破裂；第二，在低温环境下，性能恶化，容易脆裂；第三，在接触阳光、气候冷热交替时，复合土工膜老化速度加快；第四， 容易受酸性、碱性或矿物油等化学腐蚀。特别是在高土石坝上应用时，因为坝体规模巨大，且坝体会发生位移或形变，这会导致其上覆盖的复合土工膜发生变形，影响防渗效果。因此，对复合土工膜状态的监测与坝体安全息息相关，而目前尚无有效的监测装置。

发明内容

为解决上述问题，本发明公开了高土石坝中复合土工膜表面柔性应变计的安装结构以及安装方法，能够监测到高土石坝中复合土工膜的多向变形。

为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

高土石坝中复合土工膜表面柔性应变计的安装结构，包括坝面复合土工膜、过渡复合土工膜、柔性应变计、覆盖复合土工膜，所述柔性应变计包括应变计本体及连接在应变计本体一端的柔性连接杆，应变计本体连接柔性连接杆的一端、及柔性连接杆远离应变计本体的一端均连接有安装底板，所述安装底板固定在过渡复合土工膜上表面上，所述过渡复合土工膜下表面焊接在坝面复合土工膜表面上，柔性应变计保持张拉状态，柔性应变计一端连接有引出电缆，所述覆盖复合土工膜覆盖在柔性应变计上方，其边缘与坝面复合土工膜表面焊接。

进一步的，所述柔性应变计的底座与过渡复合土工膜粘接。

进一步的，所述柔性应变计的底座与过渡复合土工膜还通过铆钉连接。

进一步的，所述柔性连接杆外设有波纹管。

进一步的，所述引出电缆外设有保护管。

进一步的，所述保护管通过复合土工膜条焊接固定在坝面复合土工膜表面上。

进一步的，所述复合土工膜条沿保护管均匀设置。

本发明还提供了高土石坝中复合土工膜表面柔性应变计的安装方法，包括如下步骤：