文档介绍：11 土工合成材料及其应用
前言前言
土工合成材料是具有自身独特的优点,在岩土工程
中得到了广泛的应用,但也存在蠕变、老化等问题。
本章内容:土工合成材料的类型和特点、在岩土工
程中的应用、设计和施工重点。
重点阐明:土工合成材料作为反滤、排水、隔离、
加筋、防护和封闭等作用的基本原理,以及相应的设计
方法。
类型和特点
基本类型基本类型
1 土工合成材料概况(Geosynthetics): 是指应用
于岩土工程和土木工程中各类合成材料的总称,主要材
料为聚丙烯、聚乙烯、聚酯等,可进行如下分类:
⑴土工织物:有纺型、无纺型、编织型、组合型
土工纤维;
⑵土工膜:在各种塑料、橡胶或土工纤维上喷涂
防水材料而制成的各种不透水膜;
⑶土工垫:由粗硬的纤维压制粘结而成,并具有
一定的厚度;
⑷土工格栅:分为单向、双向两个大类;
类型和特点
⑸土工网:由塑料线粘结和编制而成,具有一定
的柔性和张拉性能;
⑹土工塑料排水带:由挤压或压制并具有一定的
孔隙可以排水;
2 土工织物(Geotextiles):土工织物是采用编织
技术生产的透水性土工合成材料,成布状,故俗称土工
布。主要特点是重量轻、整体连续性好、施工简便、抗
拉强度高、耐腐蚀。
土工织物又分为有纺土工织物(woven geotextiles)和
无纺土工织物(nonwoven geotextiles),前者由单丝或多
股丝织成,或由薄膜切成的扁丝编织而成;后者由短纤
维或喷丝长纤维随机铺成絮垫,再经机械缠合(针刺)
或热粘,或化学粘合而成。
类型和特点
隔
离、
加
筋
图1 有纺织物图2 无纺织物
类型和特点
3 土工格栅(geogrids):土工格栅是一种以高密度聚
乙烯或聚丙烯塑料(包括玻璃纤维)为原料加工形成的开
口的、类似格栅状的产品,具有较大的网孔。塑料土工格
栅可以在一个方向或两个方向上进行拉伸取向以提高力学
性能。
另一种更灵活的、织物状的土工格栅采用的是聚酯纤
维,这导致了在编织机上制造聚脂格栅的发展,产品称为
经编(knitted)格栅。在这种工艺中,众多的纤维在一起
形成了纵向和横向肋条,上面涂有一些保护材料,如PVC,
乳胶或沥青。
类型和特点
单向塑料格栅
双向塑料格栅
经编土工格栅
类型和特点
4 土工网:土工网是由连续的聚合物肋条以一定角度
的连续网孔平行挤出而成。较大的孔径使其形成了象网一
样的结构,同时能承受一定的法向压力不显著减小孔径。
其设计功能主要应用在排水领域,即需要输导各种液体的
地方。在土中需和外包无纺织物反滤层构成土工复合材料
使用,也起到加筋作用。
类型和特点
5 土工膜-土工格栅型复合材料:
由于某些土工膜和土工格栅可用同种原料生产,如高
密度聚乙烯,它们可以粘合在一起形成一个不透水的屏障
,且其强度和摩擦力都有所提高。
6 土工织物-土工格栅型复合材料:
这些低模量、低强度和高延伸率的土工织物(通常是
无纺织物)可通过用土工格栅做成复合材料而使其弱点得
到克服,共同发挥隔离、反滤和加筋作用。
类型和特点
7 土工格式(geocell)和土工网格(geoweb):
呈菱形或蜂窝网格状结构的土工合成材料,铺设厚度
为50~200mm,中间空格尺寸大约80~400mm。格中填土、砂、
碎石或混凝土,起侵蚀控制作用,亦可用于加筋地基、加
筋土挡土墙。
类型和特点
8 土工条带(geostrips):
该产品用高强度的合成材料或玻璃纤维作抗拉筋材,
外面裹以塑料套,一般在套的表面具有防滑花纹,增大与
土的摩擦力。土工条带多用于加筋土挡墙。