【技术实现步骤摘要】
地基加固防渗系统中土工合成材料的老化试验方法
[0001]本专利技术属于材料耐久性评估的
，具体涉及一种地基加固防渗系统中土工合成材料的老化试验方法
。
技术介绍
[0002]复合土工膜和土工合成材料是以人工合成的高分子聚合物为原料制成的，这种聚合物是由一种或几种低分子有机化合物通过化学聚合反应以共价键结合而形成的高分子有机化合物
。
随着使用时间的增加，这种聚合物因为受到环境温度和湿度等的影响，产生不同程度的老化现象，具体表现为材料物理机械性能的衰变，如强度降低等，同时丧失或部分丧失使用功能，进而对整个工程的安全和稳定性产生决定性的影响
。
研究土工合材料的老化问题过程是一项比较复杂的工程，尤其在复杂的环境中，土体和土工合成材料的热量的传递演变规律对于结构的研究至关重要，但现有的一些针对土工合成材料的老化性能的研究往往只针对材料本身，且耗费大量时间，忽略了材料与土体以及土体内部有机物质之间的相互作用对材料老化性能的研究
。
因为有必要开发新的老化试验方法以解决现有技术存在的问题
。
技术实现思路
[0003]本专利技术的目的在于针对现有技术的不足之处，提供一种地基加固防渗系统中土工合成材料的老化试验方法，该方法充分考虑了加固防渗体系中各部分在长期服役过程中的相互作用对土工合成材料老化的影响，从而使得对土工合成材料老化的研究结果更符合实际
。
[0004]为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：
[0...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.
一种地基加固防渗系统中土工合成材料的老化试验方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤
1、
对实际加固防渗系统中用到土工合成材料的结构进行研究获得影响其老化的物理参数；步骤
2、
基于相似理论对实际加固防渗系统老化涉及到的各物理参数进行分析，得到各物理参数的相似常系数，并根据相似常系数计算得到模拟的加固防渗系统模型中各物理参数；步骤
3、
根据缩尺比例制作老化模型箱，在老化模型箱内部基于步骤2得到的各物理参数并计算其对应的结构层尺寸铺设模拟的加固防渗系统得到老化试验模型；步骤
4、
对老化试验模型进行加速老化试验；步骤
5、
老化试验结束后取出老化试验模型并进行测试和计算，得到用到土工合成材料的结构层的老化特性；步骤
6、
根据步骤5得到的用到土工合成材料的结构的老化特性反推实际加固防渗系统中土工合成材料的老化特性
。2.
根据权利要求1所述的地基加固防渗系统中土工合成材料的老化试验方法，其特征在于，步骤1中用到土工合成材料的结构层包括土工格室和复合土工膜
。3.
根据权利要求1所述的地基加固防渗系统中土工合成材料的老化试验方法，其特征在于，步骤1影响老化的物理参数包括地基土土层和保护垫层的密度
ρ
、
地基土的导热系数
λ
、
比热
c
，地基土层和防护层的几何尺寸
L、
老化时间
T、
系统温度
Q、
用到土工合成材料的结构层的铺设厚度
τ
、
铺设高度
h、
撑开直径
D、
老化速率
k
以及长期强度
σ
l
。4.
根据权利要求1所述的地基加固防渗系统中土工合成材料的老化试验方法，其特征在于，步骤2中求得各物理参数的相似常数的方法为：
1)
利用量纲分析法中的
π
定理，首先列出该老化物理过程涉及到的所有物理量，这些物理量组成的无量纲
π
函数的表达式为：式中，
ρ
表示土体密度，
C
示各材料比热，
λ
表示各材料的导热系数，
L
表示土层厚度尺寸，
T
表示温度，
t
表示时间，
τ
表示保护垫层厚度，
h
表示土工格室高度，
D
表示土工格室撑开直径，
σ
l
表示土工格室抗拉强度，
a1、a2、a3、a4、a5、a6、a7、a8、a9、a
10
为系数；
2)
写出上述各物理量的量纲，即
ρ
＝
ML
‑3；
C
＝
L2T
‑2θ
‑1；
λ
＝
MT
‑3θ
‑1；
L
＝
L
；
t
＝
T
；
T
＝
θ
；
τ
＝
L
；
h
＝
L
；
D
＝
L
；
σ
l
＝
MT
‑2L
‑1ꢀꢀꢀꢀ
(3)
式中，
M
表示质量的基础量纲，
L
为尺寸的基础量纲，
θ
表示温度的基础量纲；
3)
将式
(3)
代入式
(2)
中，得到
4)
根据量纲和谐原理，令式
(4)
中各量纲的指数等于零0，列出方程组并对其求解，即
5)
最后得到如下的相似准则得到相似常系数的计算公式：式中，
c
λ
表示导热系数的相似常系数，
c
T
表示温度的相似常系数，
c
ρ
表示密度的相似常系数，
c
C
示比热的相似常系数，
c
L
表示土层几何尺寸的相似常系数，
c
Q
表示潜热的相似常系数，
c
τ<...
【专利技术属性】
技术研发人员：黎勇，冯彦芳，杨维，王东星，张艳林，王少卿，阳波，李时臻，邹顺清，赵吉英，
申请(专利权)人：武汉大学，
类型：发明
国别省市：
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