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下垫层铺在土工膜的下面,有双重功能:一是排除膜下的积水、积气,确保膜的稳定;二是保护土工膜,使其不受支持层的破坏。
对于粗粒的堆石坝,下垫层也可起堆石与土工膜之间过渡层的作用,这时的下垫层由砾石、细砾和砂构成,三者之间的粒径应符合一定的层间关系。如果采用的是非织造土工织物复合膜,而且是用于碾压式土坝,则下垫层一般可以省去,因为非织造土工织物已经可以起到保护和排水排气作用,而且又增加了与土工膜的摩擦力。
下垫层对土工膜起支持层的重要作用。如果土工膜直接放在粗粒料上,在水压力作用下,它会被压进粗粒的大孔隙中,而被拉破。相反,如果膜下为平整硬层或细粒土料,则情况就会不同了。前人的试验研究证明,0.25mm厚的聚乙烯土工膜铺在级配良好的砂卵石层上,作用水头甚至达到200m,土工膜也没有破坏,这表明膜下垫层的状态对膜的安全至关重要。
5.支持层
土工膜是柔性材料,必须铺设在可靠的支持层上,它可以让土工膜受力均匀。除上述的下垫层外,支持层还可采用级配良好的压实土层,粒径应根据膜厚来选择。有学者建议,对于0.2mm厚的土工膜,支持层的最大粒径应不大于6mm,不均匀系数应不小于20。
如果是碾压式土石坝,由于其坝面平整,又有较大密实度,可以不专门设置支持层。