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拓扑锁闭混合物料在经水层养护时的试验研讨

发表时间:2019-12-01 15:32

考虑到土体和模块性能在不同比尺下难以模拟,易造成失真现象,结合现场的试验条件,可提供10m/s流速的条件,因此模型试验拟采用原型状况进行,即比尺1:1,取部分宽度实体模块进行抗冲性能验证试验。

试验用水来自一个离地面高为18m的蓄水池,长和宽均为30m左右,深20m,蓄水池与试验冲刷区域由有压引水钢管连接,通过出口段矩形出口射流,在有压引水管设阀门以控制泄水流量。蓄水池由两台持续供水,多余水量由溢流堰溢出,保持蓄水池水位固定不变,试验用水循环使用,由泄水段排入地下水库,经水泵重新抽入蓄水池,试验流速主要通过控制下游流量来实现。

模拟冲刷试验示意图按照既定的试验方案将玻璃钢拓扑互锁复合材料铺设在水槽中,单体之间依靠自身的嵌套形式连接在一起,并将两端固定,按照设计将3块复合材料单体铺设在水槽中,在10m/s的流速作用下,连续冲刷2h.

冲刷试验结束后试验结果表明,经过2h10m/s流速的冲刷,玻璃钢拓扑复合材料单体无破坏和损坏现象,且具有较强的整体抗冲性能,强度满足要求,仅在孔洞边缘出现部分磨损,分析为水槽底部所垫石块被掏出时与其磨擦导致。

结论(1)利用拓扑互锁的理论,设计了玻璃钢拓扑互锁复合材料,材料具有较好的可设计性,其最大的特点是易于组装,可重复使用,并可以依据实际情况选择不同的原材料进行设计,适用范围较广。(2)设计的玻璃钢拓扑互锁复合材料具有较好的抗冲刷性能,在10m/s的高速水流的作用下,自身强度较好,整体性能良好。