堤防工程土工合成材料应用技术
公路工程土工合成材料土工格栅第4部分

公路工程土工合成材料土工格栅第4部分土工格栅是一种由塑料或橡胶等材料制成的土工合成材料,用于加固和增强土壤的承载力和稳定性。
在公路工程中,土工格栅被广泛应用于路基加固、软基处理、防护工程等方面。
本文将详细介绍土工格栅的种类、特点及在公路工程中的应用。
一、土工格栅的种类土工格栅根据材料的不同可分为塑料土工格栅和橡胶土工格栅两大类。
1. 塑料土工格栅:塑料土工格栅主要由聚丙烯(PP)或高密度聚乙烯(HDPE)等材料制成。
它具有良好的耐久性、抗老化性和抗化学侵蚀性能,能够长期保持其力学性能。
塑料土工格栅具有较高的抗拉强度和刚度,能够有效地抵抗土体的拉伸和变形,提高土壤的承载力和抗剪强度。
2. 橡胶土工格栅:橡胶土工格栅采用橡胶材料制成,具有良好的弹性和耐久性。
橡胶土工格栅具有较高的抗拉强度和抗变形性能,能够有效地增强土体的稳定性和承载能力。
橡胶土工格栅适用于较为复杂的地质条件和高荷载要求的公路工程。
二、土工格栅的特点土工格栅具有以下几个特点:1. 高强度:土工格栅具有较高的抗拉强度和刚度,能够有效地抵抗土体的拉伸和变形,提高土壤的承载能力。
2. 耐久性:土工格栅具有良好的耐久性和抗老化性能,能够长期保持其力学性能,适应各种恶劣的环境条件。
3. 透水性:土工格栅具有一定的透水性,能够允许土壤中的水分自由渗透,减少地下水位的升高和地基的液化。
4. 适应性:土工格栅可以根据工程需要进行定制,适应不同地质条件和荷载要求,提供灵活的工程解决方案。
三、土工格栅在公路工程中的应用土工格栅在公路工程中有广泛的应用,主要包括以下几个方面:1. 路基加固:土工格栅可以用于路基的加固,提高路基的承载力和稳定性。
土工格栅可以有效地分散和抵抗荷载,防止路基发生沉降和变形,延长路基的使用寿命。
2. 软基处理:对于软弱地基,土工格栅可以用于软基处理,提高地基的稳定性和承载能力。
土工格栅可以有效地增加地基的抗剪强度和抗变形性能,防止地基沉降和差异沉降。
水利工程新版解决方案:新材料新技术新工艺

水利工程新版解决方案:新材料新技术新工艺1. 概述水利工程是关于水资源的开发、利用和管理的重要工程领域。
随着我国经济的快速发展和人口的增长,对水资源的需求不断增加,水利工程在国民经济中的地位日益重要。
为了提高水利工程的质量和效益,降低成本和环境影响,本文档提出了新材料、新技术和新工艺的水利工程新版解决方案。
2. 新材料2.1 混凝土材料2.1.1 超高性能混凝土(UHPC)超高性能混凝土具有高强度、超高耐久性和较低渗透性等优点,适用于水利工程中的大坝、堤防、混凝土坝等结构。
2.1.2 自密实混凝土(SCC)自密实混凝土具有高流动性和较低渗透性,可减少混凝土内部的孔隙率,提高水利工程的耐久性。
2.2 土工合成材料2.2.1 土工网土工网是一种具有高强度和抗腐蚀性能的合成材料,可用于加固土体、防止土体侵蚀和提高土体的承载能力。
2.2.2 土工膜土工膜是一种具有高防水性能的合成材料,可用于防水和防污染工程,如水库、污水处理厂等。
3. 新技术3.1 无人机技术无人机技术可用于水利工程的勘察、设计和施工过程中,提高工程的安全性和效率。
3.2 信息技术信息技术在水利工程中的应用可以提高工程管理的智能化水平,实现工程信息的实时监测、分析和预测。
3.3 绿色施工技术绿色施工技术包括低噪音、低振动、低污染等施工方法,可降低水利工程对环境的影响。
4. 新工艺4.1 预制混凝土工艺预制混凝土工艺可以提高混凝土结构的质量和精度,减少现场施工时间和劳动力成本。
4.2 装配式建筑工艺装配式建筑工艺可以将建筑构件在工厂预制,然后运输到施工现场进行组装,提高工程质量和效率。
5. 总结本文档提出了新材料、新技术和新工艺的水利工程新版解决方案,旨在提高水利工程的质量和效益,降低成本和环境影响。
在实际工程中,应根据具体情况选择合适的材料、技术和工艺,以实现工程目标。
水利工程中建设施工技术运用

浅谈水利工程中建设施工技术的运用摘要:结合工作实际经验,本文介绍了土石坝、混凝土坝、混凝土面板堆石坝、碾压混凝土坝、堤防工程的防渗处理施工技术措施及土工合成材料的应用等,在水利工程施工中得到广泛应用,可供同行参考。
关键词:土石坝;混凝土;碾压;防渗漏;施工技术;一、土石坝施工技术1、防渗土料选取。
通过大量研究,劣质土料也能用于工程,如红粘土、湿陷性黄土,膨胀土,各种含砾土、粘质的砾石土,风化料,残积、冰积、洪积的碎石土等。
只要有科学的设计思路,合适的机械施工设备。
合理控制压实参数,这些劣质土料均可以作为防渗土料。
2、基础的防渗技术。
在深厚砂砾石层的基础筑坝,建造防渗墙技术非常重要。
近几年来,造墙技术采用冲击及反循环钻机钻主孔、抓斗挖掘副孔成墙;200t液压拔管机起拔接头套管,用孔内聚能爆破大孤石钻进等。
这些完善的施工工艺,保证了成墙的施工质量。
小浪底的防渗墙的造墙深度达到81.9m。
3、大型的施工设备。
近期我国建成的高土石坝,施工设备已达到很高水平。
以20t自卸汽车为主,最高月强度22.33万m3,以60t自卸汽车为主体,最高月强度118万m3,并使用碾重约16t的自行式振动碾。
这些标志着我国土石施工设备达到世界级水平。
二、混凝土面板堆石坝施工(1)利用堆石体临时挡水或过水渡汛,从而简化了导流和渡汛设施。
(2)采用混凝土防渗墙处理砂砾石基础,将混凝土面板的趾板与防渗墙连接,组成完整的防渗体系。
(3)对传统的周边缝三道止水作了改进。
底部铜止水片仍为基本的止水构件,中间塑料止水带承受的水压力不能超过10mpa,对高坝不适应。
表面止水研究了塑性填料.取得了良好效果。
(4)面板模板改进设计了一套重量轻、配套简单、效率高、浇筑灵活、转移和操作方便的无轨滑模系统。
它比有轨滑模效率提高3倍,已在国内普遍推广。
(5)施工期垫层上游坡面保护,采用喷混凝土或砂浆、乳化沥青剂等措施,以低标号碾压浆技术使用较普遍。
施工简单,不需专门设备,质量稳定,速度快,造价低。
水利工程施工中防渗技术

水利工程施工中防渗技术水利工程是关系国计民生的重要基础设施,防渗工程是保障水利工程质量的关键环节。
在水利工程施工中,防渗技术起到了举足轻重的作用。
本文将从防渗技术的重要性、防渗技术类型及其在水利工程施工中的应用等方面进行探讨。
一、防渗技术的重要性水利工程涉及到水库、河道、水闸、泵站等多种工程类型,其主要功能是调节水资源、防止水患、提供饮用水源等。
然而,水利工程在长期运行过程中,渗漏问题往往会影响工程的安全、稳定和效益。
据统计,我国约有70%的水利工程存在不同程度的渗漏问题。
因此,加强水利工程施工中的防渗技术研究与应用,对于确保工程质量、延长工程寿命、提高水资源利用效率具有十分重要的意义。
二、防渗技术类型1. 土工合成材料防渗技术土工合成材料是一种新型的工程材料,具有优良的防渗性能。
在水利工程施工中,土工合成材料可应用于土石坝、堤防、渠道等工程部位,形成一层稳定的防渗层,防止水分渗透。
常用的土工合成材料有土工布、土工膜、土工网等。
2. 灌浆防渗技术灌浆防渗技术是通过钻孔将灌浆材料注入地层裂缝或孔隙中,形成凝结体,以达到防渗目的的技术。
灌浆材料可分为无机灌浆材料和有机灌浆材料两大类。
无机灌浆材料主要包括水泥、砂浆等,有机灌浆材料主要包括聚氨酯、环氧树脂等。
灌浆防渗技术适用于地基处理、隧道、地下室等工程部位。
3. 防渗墙施工技术防渗墙施工技术是通过钻孔、挖孔或地下连续墙等方式,在地下构建一道垂直防渗墙,以达到防渗目的的技术。
防渗墙施工技术适用于水库、河道、水闸等工程部位。
常用的防渗墙施工方法有钻孔灌注桩、地下连续墙、预制混凝土桩等。
4. 混凝土防渗技术混凝土防渗技术是通过优化混凝土配合比、提高混凝土密实度、采用抗渗混凝土等手段,达到防渗目的的技术。
混凝土防渗技术适用于水利工程中的坝体、渠道、泵站等结构物。
三、防渗技术在水利工程施工中的应用1. 土石坝防渗土石坝是水利工程中常见的坝型,其防渗性能对工程安全至关重要。
水利工程用土工合成材料及新型材料开发制造方案(一)

水利工程用土工合成材料及新型材料开发制造方案一、实施背景水利工程是国家基础设施建设的重要组成部分,对于国民经济的发展和人民生活的改善具有重要意义。
然而,传统的水利工程材料存在一些问题,如易受侵蚀、抗渗性能差、强度低等。
因此,为了提高水利工程的质量和效益,需要采用新型材料来替代传统材料。
二、工作原理土工合成材料是一种由土工合成品和土工合成品组成的复合材料,其工作原理是通过土工合成品的增强作用,提高土体的力学性能。
新型材料开发制造方案主要包括以下几个方面:1. 材料选择:选择适合水利工程使用的土工合成材料和新型材料,如聚酯、聚丙烯等。
2. 材料制备:根据水利工程的具体要求,对土工合成材料进行制备,包括原材料的选取、加工工艺的设计等。
3. 材料性能测试:对制备好的土工合成材料进行性能测试,包括抗渗性能、抗拉强度、抗剪强度等。
4. 材料应用:将制备好的土工合成材料应用到水利工程中,如防渗墙、护坡、土石坝等。
三、实施计划步骤1. 制定研究计划:明确研究目标、任务和时间节点。
2. 材料选择与制备:根据实际需要选择合适的土工合成材料和新型材料,并进行制备。
3. 材料性能测试:对制备好的材料进行性能测试,包括抗渗性能、抗拉强度、抗剪强度等。
4. 应用实践:将制备好的材料应用到水利工程中,观察其效果并进行评估。
四、适用范围该方案适用于各类水利工程,包括水库、堤防、渠道、护坡等。
五、创新要点1. 采用土工合成材料和新型材料替代传统材料,提高水利工程的抗渗性能和强度。
2. 通过制备优质的土工合成材料,提高水利工程的施工效率和质量。
3. 结合实际应用需求,开发制造适用于水利工程的新型材料,提高工程的可持续发展性能。
六、预期效果1. 提高水利工程的抗渗性能,减少水资源的浪费和土壤的侵蚀。
2. 增强水利工程的抗拉强度和抗剪强度,提高工程的安全性和稳定性。
3. 提高水利工程的施工效率和质量,降低工程成本。
七、达到收益1. 提高水利工程的质量和效益,促进国家经济的发展。
堤坝工程施工技术论文

浅谈堤坝工程施工技术【摘要】随着经济和科学的发展,水利工程建设得到大力改善,在建设过程中的好坏问题关系到一个城市的发展与人民财产安全。
本文介绍土石坝、混凝土坝、混凝土面板堆石坝、碾压混凝土坝、堤防工程的防渗处理施工技术措施及土工合成材料的应用等,在水利工程施工中得到广泛应用。
【关键词】堤防工程;施工技术;探讨1 坝体填筑的施工技术在坝体填筑的施工技术中,坝面流水作业较为关键,流水作用主要包括以下四个方面:①对坝面流水作业的方向和工作段大小进行划分时,必须与坝面面积相符,同时,也要与施工机械的正常作业要求相符。
其宽度要大于碾压机械能错车与压实的最小宽度,通常情况下,宽度为10m-20m;长度应该与碾压机械的作业要求相符合,通常情况下,长度为40m-100m。
②对坝体填筑工序的划分要根据主要的作业内容来进行,具体的填筑面积、施工强度、铺料方式和季节等因素决定坝体填筑工序的主要步骤。
③应该把填筑土料的作业时间控制好,最大限度的减少作业循环时间,从而能够使冬季夏季施工过程中的热量的流失得以避免。
④在流水作业之后,必须制定出流失作业程序的工序数目和流水作业的单位时间。
卸料和平料等到流水作业完成后可进行。
2 预应力锚固技术在水利工程中,预应力锚固技术是一项重要的工程措施,它是预应力岩锚与混凝土预应力拉锚的总称,它为水利工程带来了很大的经济效益,适应面较广,既可以加固、补强原有的建筑物,而且还能够在新建工程中显示独特的功能。
预应力锚固技术有一个独有的优点——传递拉应力,这项优势已经收到国内外业界各部门的重视。
预应力锚固技术是在预应力混凝土基础上发展起来的。
这项技术与gsp相结合更加有效的按照设计要求的方向、大小及锚固深度,对基岩或建筑物预先施加主动的预压应力,从而使得加固或改善其受力条件的目的能够实现。
预应力锚固设计原则:①由于坝型不同,对稳定性的要求也就不同,那么稳定性分析的方法与稳定标准也有区别。
采用与上部结构类型相适应的标准和规定,从而保证基础稳定与相应上部结构相适应。
河湖整治工程施工

河湖整治工程施工是一项复杂的工程,涉及到的问题繁多,包括水质改善、河道疏浚、堤防加固、生态修复等。
本文将对河湖整治工程施工的主要内容和方法进行探讨。
一、水质改善工程水质改善工程是河湖整治工程的重要任务之一。
针对水质问题,可以采取以下措施:1. 污水治理:建设污水处理设施,对生活污水和工业废水进行处理,达到排放标准。
2. 污染源防控:加强对污染源的监管,严格控制农业面源污染、工业污染、生活污染等。
3. 生态修复:采用生物技术和生态工程方法,修复受污染的河湖生态环境。
4. 清水补给:通过构建水源涵养区、实施节水措施等,增加河湖的水量,提高水质。
二、河道疏浚工程河道疏浚工程旨在恢复河道的正常泄洪能力和航运功能,提高河道的生态环境质量。
河道疏浚方法包括:1. 机械疏浚:使用挖掘机、疏浚船等机械设备进行河道疏浚。
2. 人工疏浚:采用人工挖掘、清淤等方式进行河道疏浚。
3. 生态疏浚:在保证河道泄洪能力的前提下,采用生态方法修复河道生态环境,如构建湿地、种植水生植物等。
三、堤防加固工程堤防加固工程是为了提高河湖堤防的防洪能力,保障人民群众的生命财产安全。
堤防加固方法包括:1. 土工合成材料:使用土工布、土工网等土工合成材料加固堤防。
2. 混凝土衬砌:在堤防表面浇筑混凝土,提高堤防的抗冲刷能力。
3. 桩基加固:采用桩基技术加固堤防,提高其稳定性。
四、生态修复工程生态修复工程是为了恢复河湖的生态环境,提高生态系统的自我修复能力。
生态修复方法包括:1. 湿地建设:构建湿地生态系统,提高水体的自净能力。
2. 水生植物种植:种植水生植物,净化水质,改善生态环境。
3. 生态岛建设:在河湖中构建生态岛,提供生物栖息地,增加生物多样性。
4. 生态缓冲带建设:在河湖两岸建设生态缓冲带,降低人类活动对生态环境的影响。
总之,河湖整治工程施工需要综合运用多种技术和方法,针对不同问题进行针对性治理。
在施工过程中,要注重生态环境的保护,实现人与自然的和谐共生。
土工合成材料在沿淮水利工程中的应用

4防渗 功 能 .
坡面稳定 , 运行状态 良好 。
6加 筋 功 能 .
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致 科技推广与应用】 l
充 填 式 灌 浆 技 术 的 特 殊 应 用
姚平昌
一
张
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陈
森
、
工 程 概 况 及 地 质条 件
2 .6 m。 8 k 设计要求水 泥土搅拌桩 2 d 造成对建筑物 的破 坏。如果 留有安全施 6 8
的水 力 特 性 。主 要 具 有 反 滤 、 水 、 排 防 同时隔离层 起整体性 作用 ,可使要求
八 里沟排涝站 出水 前池 的护 坦及进
护、 加筋 、 隔离 、 防渗六大基本功能 。 同 的地基 粗粒 支持 层的厚度减小 ,节 约 水前 池采用 重量轻 、 搬运 、 易 强度 高 、 抗腐 建筑材料 ; 地基 中有部分软弱 区域 , 铺 能 , 从而节省大量反滤材料 。工程运行稳 蚀 、 输方便 和价格低廉 等优点 。 运
土工合成 材料 以其质轻 、 耐腐 、 有柔
价廉 、 施工 简单等 特点 , 在岸 坡防 护 排水 , 减小 空隙压力 , 防止土坡失 稳 ; 位 设 土工 织物 反滤 既 能排 出土体 中 性 、
隧洞和廊 道排水 , 以减小渗水压力 ; 软 水 , 又可避免土被带出。 它可 以代替传 工程 中被广 泛运用 , 一些 狭窄 、 流速大 、 土地基排水 , 加快土 的固结 , 提高地基 统运用 的砂石反滤 。土工织物作用为 河道急转 弯处 的岸坡 防护可采用模袋混 承载力等。 席家沟堤 防整治工程使用土工织 反滤时 , 一般采用非织造型( 无纺 ) 。
纤维 、 塑料 、 合成橡胶等聚合物 以及玻
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前言下游及沿海平原地区,面积占国土总面积的8%。
这里有全国40%的人口和35%的耕地,工农业总产值占全国的70%,也是中国人口最密集、经济最发达的地区。
该地区的洪涝灾害严重,是我国国民经济和社会持续发展的心腹之患。
我国在防御洪涝灾害方面做出了很大努力并取得非凡成就,但由于自然、社会和经济条件的限制,我国现在的防洪减灾能力仍较低,江河和城市防洪标准普遍偏低,不能适应社会、经济迅速发展的要求,防洪减灾仍是一项长期而艰巨的任务。
堤防是防御洪水的最后屏障。
目前我国建有各类堤防25万km,其中主要堤防6.57万km。
局限性,基础大多为沙基,而且绝大部分堤防的基础基本上没有进行处理。
二是堤身质量差,不少堤防是在原民堤的基础上,经历年逐渐加高培厚而成,往往质量不佳。
三是堤后坑塘多,尤其是长江干堤和洞庭湖、鄱阳湖区,筑堤土料严重不足,多年来,普遍在堤后取土筑堤,取土坑、塘多未做处理,覆盖薄弱。
因此当遭遇洪水时,经常发生管涌、滑坡、崩岸和漫溢等险情,严重者导致大堤溃决。
在1998年的洪涝灾害中,仅长江中下游干堤就出现险情6100多处,高水位时每天出险300余处。
1998年抗洪斗争全面胜利后,全国各地掀起了以堤防工程建设为重点的水利建设新高潮。
党中央、国务院多次强调,在灾后重建工作中,要运用先进技术,坚持质量第一。
对土工合成材料的推广应用给予了高度重视,朱镕基总理亲自指示要在大修堤防工作中采用,并对推广应用土工合成材料作了多次重要批示。
为贯彻落实党中央、国务院的指示精神,科学有序、积极稳妥地做好土工合成材料的推广应用工作,在国家经贸委的支持下,水利部国际合作与科技司、水利部建设与管理司以及国家防汛抗旱总指挥部办公室,共同组织从事科研、管理、设计、施工、教学的专家,在总结多年土工合成材料应用经验和国内外最新进展的基础上,编写了这本《堤防工程土工合成材料应用技术》。
本书也是“水利科技减灾系列丛书”之一。
它的出版,旨在向广大工程技术人员和基层干部群众推广普及土工合成材料在堤防工程中的实用技术和应用知识,为在堤防工程中推广应用土工合成材料提供技术支撑。
本书也可作为水利工程设计、施工、管理等技术人员的培训教材。
科所等为本书提供了许多资料。
李广信、俞仲泉、徐少曼等专家对本书进行了审阅,提出了许多宝贵意见。
此外,还得到了长江科学研究院、水利部科技推广中心的大力支持,在此一并向他们表示衷心的感谢。
由于编写时间紧迫,书中定会存在许多不足乃至错误,敬请广大水利工作者给予批评指正。
编者1999年11月目录第一章综述第一节土工合成材料的含义及其应用概况第二节土工合成材料的种类第三节土工合成材料的耐久性和防护保养第四节土工合成材料的性能和测试方法一些金属材料,但它们都有一些固有的缺陷,例如性能单一,质量大,寿命不长,价格昂贵等,故不能全面满足工程的特定需要。
同时天然材料毕竟数量有限,而且不少天然植物材料如过分利用还会影响自然界的生态平衡,破坏人们赖以生存的环境空间,例如大规模地砍伐森林树木,破坏地表植被,会造成水土流失和荒漠化。
有些金属材料虽然性能良好,但容易锈蚀,且成本较高,从而限制了其应用范围。
随着近代化学工业的迅速发展,品种繁多的人工合成材料陆续问世。
它们具有多种能满足工程需要的性能,可制成各种符合实用目的的产品,而且由于其质量轻、施工简易、运输方便、价格低廉、料源丰富等优点,为岩土工程提供了一种崭新的较为理想的材料,并由此带来一种实施简便和经济有效的技术途径。
鉴于这种人工合成材料的强大生命力,因此近二三十年来在全世界范围内得到迅速的发展和广泛的使用。
据不完全统计,它们已在数十万项工程中得到成功的应用,取得了良好的经济、社会和环境效益;在一些抗御自然灾害的斗争中,更显出其快捷、有效、简便的特点。
无怪乎这一项新材料和新技术被人们誉为20世纪岩土工程中的一项技术革命。
第一节土工合成材料的含义及其应用概况什么是土工合成材料,概括而言,土工合成材料是应用于岩土工程的、以合成材料为原材料制成的各种产品的统称。
因为它们主要用于岩土工程,故冠以“土工”(geo一)两字,称为“土工合成材料”,以区别于天然材料。
(geotextile)和“土工膜”(geomembrane)。
随着工程需要,这类材料不断有新的品种出现,例如土工格栅、土工网和土工模袋等,原来的名称已不能准确地涵盖全部产品,这样,在其后的一段时期内,把它们称之为“土工织物、土工膜和相关产品(related product)”。
显然,这样的名称不宜作为一种技术名词或学术名词。
为此,1994年在新加坡召开的第五届国际土工合成材料学术会议上,正式确定这类材料的名称为“土工合成材料”(geosynthetics)。
土工合成材料的原材料是高分子聚合物(polymer)。
它们是由煤、石油、天然气或石灰石中提炼出来的化学物质制成,再进一步加工成纤维或合成材料片材,最后制成各种产品。
制造土工合成材料的聚合物主要有聚乙烯(PE)、聚酯(PER)、聚酰胺(PA)、聚丙烯(PP)和聚氯乙烯(PVC)等。
聚乙烯是在1931年前后,首先由英国ICI公司研制成功的,1939年成为商品在市场上出售,它是聚合物中分子结构最简单的一种,可分为低分子量和高分子量两类。
聚乙烯的比重为0.92,耐酸碱,抗化学剂能力强,吸湿性低,低湿时仍具柔性,电绝缘性极好。
在1950年前后,又开发出了高密度聚乙烯(HDPE)材料,其比重、机械强度、熔点和硬度等都比低密度的为优。
1935年研制成功,俗名为尼龙,其吸湿性较高,干燥时有一定绝缘性、机械性能好。
1941年前后问世,它包括聚酯树脂、聚酯纤维和聚酯橡胶等。
1954年研制出来,1957年成为商品出售。
它的比重为0.90~0.91,耐温范围-30~1400C,耐化学剂性能较好,惰性强,价格低廉,是目前应用最多的原材料之一。
此外,常用的原材料还有聚氯乙烯,它的比重为1.4,具有极好的化学稳定性,不燃烧,可用于制造透明薄膜、管道、板材等。
以上五种原材料的性能对比如表1-1所示。
表1-1 几种高分子聚合物性能对比性能高分子聚合物聚酯聚酰胺聚丙烯聚乙烯聚氯乙烯单位质量高中低低高强度高中低低低弹性模量高中低低低破坏应变中中高高高蠕变性低中高高抗紫外线高中中低高耐碱性低高高高高耐霉、耐虫中中中高高施工方法、应用环境和侧限压力大小的影响。
1926年美国南卡罗林拉州公路部门曾采用过在棉布上洒沥青而制成的材料,其形式类似于土工膜。
其后,人们曾采用聚氯乙烯PVC土工膜作为游泳池的防渗材料。
50年代初,美国垦务局采用PVC土工膜作防渗衬砌。
前苏联以聚乙烯膜进行渠道防渗也有较长历史。
50年代初的荷兰三角洲工程。
据估计,用量超过了1000万m2,大大促进了土工合成材料的工程应用。
60年代,美国逐渐扩展了采用土工织物修建护坡下的垫层和反滤以及护岸等,并将土工织物铺在沥青路面中以防止路面反射裂缝。
土工网于1968年在日本开始应用,主要用在填土坡,帮助坡缘填土压实,以增大其强度和稳定性。
与此同时,土工网也被用在软基上筑堤,以后又发展为在堤底全面铺设。
1967年在美国、法国、英国开始应用,它是一种较厚的聚酯非织造土工织物,作为大坝上游抛石护坡下的反滤层,或作为基土与其上覆盖的粗粒料之间的隔离层。
非织造织物的出现为土工织物的应用开辟了较广阔的天地。
80年代后出现了排水带,路堤下用非织造织物作加筋,以及土工织物加筋挡墙等应用实例。
我国应用土工合成材料开始较晚,但发展速度很快。
目前几乎在各种类型的岩土工程和大量的水利及堤防工程中都得到应用。
1974年江苏省江都嘶马用织造型土工织物制成的软体排,结合混凝土块压重,进行长江护岸。
稍后江都西闸和湖北省长江堤防也都采用了软体排。
非织造土工织物用作反滤料的工程实例更多,云南麦子河水库用得最早。
80年代中期,非织造土工织物在尾矿坝和灰堤等工程中得到应用。
塑料排水带早在80年代初即在天津新港用于加固软基,目前排水带在高速公路和机场工程已应用得十分广泛。
混凝土模袋最早用于江苏南宫河口岸,80年代末已成功应用于30多项工程。
加筋土挡墙已修建不少。
近年来我国已能生产土工格栅,其工程需求量很大,预计会大大促进加筋土技术的快速发展。
聚苯乙烯板块在我国寒冷地区早已用于工程防冻。
近来土工格室、植被土工网垫等新技术也已开始应用。
根据不完全统计,迄今我们采用土工合成材料的工程已逾8000项。
在1998年夏秋,在长江和松花江、嫩江特大洪灾的防汛抢险工作中,土工合成材料发挥了重要作用。
国务院领导高瞻远瞩,在灾后多次批示和指示,工程界和制造厂商积极响应,展现了前所未有的应用土工合成材料热潮。
可以预见,我国的土工合成材料的应用程度、技术水平、以及产品的质量和品种在不远的将来必将迈上一个新台阶。
第二节土工合成材料的种类GB50290—98《土工合成材料应用技术规范》将土工合成材料分为以下四大类:土工织物、土工膜、土工复合材料和土工特种材料,它们又各分为数种。
现择要介绍如下。
geotextile)1-1所示的各种类型。
土工织物{织造(有纺){单丝多丝裂膜非织造(无纺){热粘合化学粘和机械粘和(针刺)编织图1-1 土工织物分类(一) 织造型土工织物(woven geotextile)物原料加工成丝或纱或带,再借织机制成平面结构的布状产品。
织造时常包括相互垂直的两组平行丝,如图1-2。
沿织机(长)方向的称经丝,横过织机(宽)方向的称纬丝。
这种织物看来简单,却有着不同的丝种和不同的织法。
1-2土工织物的经纬丝0.5mm,它是将聚合物热熔后从模具中挤压出来的连续长丝。
在挤出同时或刚挤出后将丝拉伸,使其中的分子定向,以提高丝的强度。
多丝是由若干根单丝组成的,在制造高强土工织物时常采用多丝。
多丝也有用切割图1-2 土工织物的经纬丝成的短丝(一般长100mm)搓拧而成的。
的薄条,其厚度比单丝薄得多,且在切片前后都要牵引拉伸以提高其强度。
扁丝宽度约为3mm,是其厚度的一二十倍。
目前的大多数编织土工织物是由扁丝织成,而圆丝和扁丝结合织成的织物有较高的渗透性,如图1-3。
(fabrillated yarn),它是将一根扁丝剖成许多根细丝,但仍连在一起。
由裂膜丝织成的织物较为密实,柔软而渗透性小。
多丝和裂膜丝结合织成的编织物厚度可达1~2mm,比扁丝织成的要厚。
图1-3 圆丝和扁丝织成的织物最多的织法。
其形式是经、纬丝一上一下,如图1-2、图1-3。
斜纹则是经丝跳越几根纬丝,最简单的形式是经丝二上一下,如图1-4。
缎纹织法是经丝和纬丝长距离的跳越,例如经丝五上一下,这种织法适用于衣料类产品。
高。
采用不同的丝和纱以及不同的织法,可以使织成的产品具有不同的特性。
例如平纹织物有明显的各向异性,如图1-5,其经、纬向的摩擦系数也不一样;圆丝织物的渗透性一般图1-4 斜纹土工织物图1-5土工织物抗拉模量极坐标曲线1-织造土工织物;2-非织造土工织物;3-短纤维非织造土工织物比扁丝的要高,每厘米长的经丝间穿越的纬丝愈多,织物也愈密愈强,渗透性则愈低。