浅析土工合成材料在道路桥梁工程中的应用_0
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公路工程土工合成材料土工格栅第5部分在公路工程中,土工合成材料被广泛应用于土壤加固和增强工程中。
其中,土工格栅作为一种重要的土工合成材料,具有很高的强度和耐久性,被广泛应用于公路工程中的土壤加固和土方工程中。
土工格栅是由高分子聚合物纤维经过拉伸成型而成的网状结构材料。
其特点是具有较高的抗拉强度和刚度,能够有效地分散和传递荷载,提高土壤的整体强度和稳定性。
同时,土工格栅还具有良好的耐久性和抗老化性能,能够适应各种不同的环境和工程要求。
在公路工程中,土工格栅主要应用于以下几个方面:1. 路基加固:土工格栅可以与土壤形成复合体系,增加土壤的抗剪强度和抗侧向位移能力,提高路基的稳定性和承载能力。
通过在路基中铺设土工格栅,可以有效地解决路基沉降、路面龟裂等问题,延长路基的使用寿命。
2. 填方加固:在填方工程中,土工格栅可以与填充土进行紧密结合,形成均质的复合体系。
这样可以有效地提高填方土的内聚力和抗剪强度,防止填方土的沉降和变形,保持填方土的稳定性。
3. 边坡防护:在公路边坡工程中,土工格栅可以用于边坡的加固和防护。
通过在边坡表面铺设土工格栅,可以有效地增加边坡的抗滑能力和抗冲刷能力,防止边坡的坡面塌方和滑坡等事故发生。
4. 桥梁基础加固:土工格栅可以用于桥梁基础的加固和增强。
在桥梁基础周围的土壤中铺设土工格栅,可以有效地提高土壤的承载能力和稳定性,防止桥梁基础的沉降和变形,保证桥梁的安全运行。
土工格栅作为一种重要的土工合成材料,在公路工程中发挥着重要的作用。
通过合理应用土工格栅,可以有效地提高土壤的强度和稳定性,解决土壤工程中的各种问题,提高公路工程的质量和安全性。
在今后的公路工程中,土工格栅将继续得到广泛的应用和推广。
土工合成材料应用技术土工合成材料是指由无机、有机或无机有机复合材料制成的工程材料,主要用于土木工程、水利工程、环境工程、交通工程等领域。
它具有防水、隔水、排水、防渗、加固、护坡、过滤等功能,广泛应用于土木工程领域。
以下将介绍土工合成材料的应用技术。
首先是在土木工程中的应用。
土工合成材料在土木工程中主要用于土壤稳定、防渗、排水等方面。
在道路工程中,土工合成材料可以用于加固路基、抗渗防水、提高路面的承载力和稳定性。
在铁路工程中,可以用于增强路基和防止土壤的液化。
此外,在围堰工程中,土工合成材料可以用于加固和防渗,提高围堰的稳定性。
在堤坝工程中,土工合成材料可以用于加固土体,防止渗漏和土壤侵蚀,提高堤坝的安全性。
其次是在水利工程中的应用。
土工合成材料在水利工程中主要用于抗渗防水和排水。
在水库、河道、调蓄池等水利工程中,土工合成材料可以用于隔离底质和地下水,提高水库和调蓄池的防渗效果,减少水的泄漏。
同时,土工合成材料还可以用于排水,帮助排除地下水和地表积水,维持水利工程的正常运行。
再次是在环境工程中的应用。
土工合成材料在环境工程中主要用于固体废物处理、土壤修复和土地整备。
在垃圾填埋场和固体废物处理场中,土工合成材料可以用于防渗和防漏,防止废物渗漏到地下水和土壤中,防止地下水和土壤的污染。
在土壤修复中,土工合成材料可以用于提高土壤的稳定性和可透水性,促进土壤生态修复。
在土地整备中,土工合成材料可以用于土地平整和土地维护,提高土地的利用率。
最后是在交通工程中的应用。
土工合成材料在交通工程中主要用于加固和防水。
在道路工程中,土工合成材料可以用于加固路面,提高路面的承载力和稳定性,减少路面的沉降和裂缝。
同时,土工合成材料还可以用于防水,防止水从路面渗入路基,减少路面的损坏和破坏。
综上所述,土工合成材料在土木工程、水利工程、环境工程、交通工程等领域具有广泛的应用。
它可以用于土壤稳定、防渗、排水等方面,提高工程的安全性和稳定性。
论述土工合成材料在公路软基处理中的应用摘要:土木合成材料是公路施工中常用的材料,其在软土地基的加固工程中发挥着重要的作用。
将土木合成材料加入软基的土体中,可以扩散土体的应力,增加地基的强度,还可以防止土体出现位移的现象,避免路基出现不均匀沉降等质量问题。
本文分析了土木合成材料在公路软基处理中的应用情况,介绍了几种公路软土地基的处理模式以及施工技术措施,希望对公路施工人员软基处理技术的提升有所帮助。
关键词:土木合成材料;方法;原理;公路软基;处理模式;技术土工合成材料在公路软基处理中比较常见,这种材料的出现距今已有一百多年,但是土木合成材料在公路软基工程的中的应用时间却不长,所以在应用的过程中,施工技术还不够精湛,很多施工工艺还需要改进。
土木合成材料的优点很多,其具有较好的防渗性,随着土工合成材料的不断发展,其应用范围越来越广,在公路软基处理中也受到了良好的效果。
路基处理工程是道路施工的重要组成部分,路基施工的质量对整个公路的质量影响很大,只有提高路基的承载力,才能延长公路的使用年限。
1 工程概况某公路路线比较长,其穿过稻田、芦苇湿地,该路段的地下水位比较高,地基的条件比较差,属于软土地基,这种路基的承载力比较低,所以必须对其进行加固处理,该工程主要采用了土木合成材料对公路的软基进行处理,现笔者对该材料的合成方法、原理以及施工处理技术进行了简述。
2 材料方法与原理2.1 合成材料法合成材料虽然产生的时间比较早,但是在软基处理工程中应用却比较晚,在没有应用这种材料前,施工单位一般采用的是软基处理方式是换填材料法。
换填材料指的是在软基中铺设一层砂,然后在其上部铺筑路堤,在这一工程中,施工单位往往会在该路基中挖去软土材料,然后换填材料。
在铺设砂垫层时,该材料的主要作用是排水,铺砂的厚度是50cm左右。
在挖土换填时,施工人员需要先挖去一部门材料,然后换填砂土材料,提高软基的强度以及承载力。
砂垫层的横截面一般是梯形,有时施工单位为了降低成本,减少对砂砾的使用量,会将其横断面改为三角型,有的施工单位为了最大限度的节省材料,也会将砂层做为砂窗格形式的。
道路桥梁工程施工材料随着我国经济的快速发展,基础设施建设如道路、桥梁等工程得到了迅猛推进。
在这些工程中,施工材料起到了至关重要的作用。
本文将主要介绍道路桥梁工程施工中常用的几种材料及其特点。
1. 水泥水泥是道路桥梁工程施工中最为常用的建筑材料之一。
它是一种粉末状的无机胶凝材料,主要由石灰石、粘土、铁矿石等天然原料经过高温烧制而成。
水泥在混凝土、砂浆等建筑制品中起到胶结作用,使制品具有强度和稳定性。
根据性能的不同,水泥可分为普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥等。
2. 钢材钢材是道路桥梁工程中重要的结构材料。
在桥梁工程中,钢材主要用于制作桥梁的梁、柱、板等主要受力构件。
随着我国钢铁工业的发展,钢材质量不断提高,品种日益丰富,为道路桥梁工程提供了良好的材料保障。
此外,钢材还具有良好的塑性、韧性和焊接性能,便于施工加工。
3. 混凝土混凝土是道路桥梁工程中使用量最大的建筑材料。
它由水泥、砂、石子、水等原材料按一定比例拌和而成。
混凝土具有较好的强度、耐久性和稳定性,能够适应各种恶劣环境。
根据混凝土强度等级的不同,可分为C15、C30、C40等。
在道路桥梁工程中,混凝土主要用于浇筑桥墩、桥台、混凝土梁等构件。
4. 沥青沥青是道路桥梁工程中用于路面铺设的重要材料。
它是一种黑色黏稠状的有机物质,主要由石油提炼而成。
沥青具有较好的耐热性、耐寒性和抗滑性,能够适应各种气候条件。
在道路桥梁工程中,沥青主要用于铺设路面、桥面,以及制作沥青混凝土、沥青砂浆等。
5. 土工合成材料土工合成材料是近年来发展起来的一种新型工程材料,广泛应用于道路桥梁工程中。
它主要包括土工布、土工网、土工格栅等。
土工合成材料具有较好的抗拉强度、抗腐蚀性和耐久性,能够有效地改善土体的工程性能,提高道路桥梁工程的稳定性和耐久性。
总之,道路桥梁工程施工材料种类繁多,各种材料在工程中发挥着不同的作用。
了解和掌握这些材料的特点,对于保证工程质量、提高工程效益具有重要意义。
土工合成材料在整治路基病害工程中的应用随着现代化基础设施建设的不断推进,公路工程在我国的经济发展中扮演着至关重要的角色。
而土工合成材料在整治路基病害工程中的应用则成为了公路工程建设中一个不可或缺的重要组成部分。
本文将从土工合成材料的特点及其在整治路基病害工程中的应用等方面进行探讨。
一、土工合成材料概述土工合成材料简称土工材料,是一种将合成纤维、合成制品和地工格栅等过滤材料耦合在一起,同时具备隔离、过滤、加固等作用的合成材料。
常见的土工合成材料有土工布、土工格栅、土工膜等。
与传统的土工材料相比,土工合成材料具有多项优势,如高强度、高延性、耐久性强、透水、透气等。
二、土工合成材料在整治路基病害工程中的应用路基病害是指由于路面和基层之间结构、材料、工程施工等原因引起的路面变形、裂缝、沉降等现象。
在公路工程建设中,路基病害的治理是一个重要的工作。
而土工合成材料在整治路基病害工程中发挥了至关重要的作用。
下面详细介绍几种常见的路基病害以及应用土工合成材料进行治理的方法。
1. 填缝缝隙路面裂缝是公路工程中常见的病害之一,而路面裂缝处理的方法之一就是使用土工布或土工格栅进行填缝。
填缝就是将土工布或土工格栅放置在裂缝处,并使用夹具将其固定在路面上。
通过该处理方式,可以增强路面刚度,防止裂缝扩大并提高路面承载能力。
2. 改善基础条件出现路表反弹、膨胀、凹陷等现象时,常见的处理方式是对路基进行加固。
在加固中,同时利用土工合成材料的优点,如高强度、高延性等,进行基础处理。
比如采用土工格栅对透水混凝土进行薄面层加强,增加基础的稳定性和承载能力。
3. 解决土质土层强度不足问题在公路建设中,如遇到软弱土和沉积层较薄的情况下,也可以采用土工合成材料来增加土层强度。
在这里,通常采用土工格栅等材料来加固土质土层,以提高其承载能力和稳定性。
三、结语在公路工程建设中,路基病害的治理是工程建设中的一个重要环节。
而土工合成材料作为公路工程建设中一种重要的材料,发挥了不可或缺的作用。
浅谈土工合成材料及其在道路路基加固中的应用土工合成材料兴起于20世纪50年代,近几十年来随着化工产业技术的进步及岩土工程技术的发展而成为岩土工程领域的奇葩,引起了岩土工程领域的一场革命。
1、土工合成材料的应用历史及分类1.1土工合成材料的发展历史土工合成材料是以合成纤维、塑料、合成橡胶等高分子聚合物为原料制成的新型材料。
目前在道路工程中已被广泛地应用于软土地基处理中。
土工合成材料是工业发展的产物,应用于土建工程则是20世纪50年代才开始的。
首先是将塑料薄膜作为防渗材料应用于水利工程。
到50年代末,土工合成材料开始应用于海岸护坡工程。
70年代末,随着无纺织物的推广,土工合成材料才以很快的速度发展起来,从而在岩土工程学科中形成一个重要的分支。
1977年在法国巴黎举行的第一次国际土工合成材料会议上,J.P.Giroud把它命名为土工合成材料(Geotextile),并于1986年在维也纳召开的第三届国际土工合成材料会议上将它称之为岩土工程的一场革命。
我国从60年代中期到70年代末,开始将有纺织物应用于河道、涵闸工程及用于防治路基翻浆冒泥等,属于初期创始阶段;80年代初至80年代中期,土工合成材料逐渐在我国的水利、铁路、公路、军工、港口、建筑、矿冶和电力等领域逐渐推广应用,为中期发展阶段;90年代以后,特别是1998年洪水以后,土工合成材料在国家相关部门的直接关注下上了一个新台阶,土工合成材料生产企业大规模出现,各种行业标准和国标相继出台,使得土工合成材料的应用有规可循,进入了土工合成材料的逐步成熟阶段。
1.2土工合成材料原料及分类土工合成材料由合成纤维制成,合成纤维是以煤、石油、天然气等作为原料,经过化学加工而成为高分子聚合物,再经机械加工制成纤维、条带、网格、薄膜等。
2、土工合成材料的特性土工合成材料的突出优点是:重量轻;整体连续性好,如有需要,长度上可制成数百米到上千米;施工方便、抗拉强度高、耐腐蚀性和抗微生物侵蚀性好。
浅析土工合成材料在软土路基中的应用摘要:随着国家“一带一路”计划的出台,对我国的铁路和公路等建设也提出了较高的要求。
目前,在软土路基处理方面,土工合成材料占据重要地位,特别是高速铁路加筋土路堤,其工后沉降的严格控制,给软土路基的处理提出了新的机遇和挑战。
将土工合成材料运用于铁路和公路等工程建设中,可以显著提高地基承载力和稳定性,从而减少我国日益严重的公路病害问题。
本文主要对软土路基的概念、特征和土工合成材料的分类、加固原理及工程应用等进行了阐述。
实践证明,土工合成材料的运用,不仅提高了软土路基的强度,而且可以有效的减少施工成本,提高经济效益。
关键词:土工合成材料;软土路基;应用1软土地基概述1.1软土地基特点对于软土路基来说,较大的含水量、较大的孔隙是其具备的主要特点,是由于软土本身属于含水量较高的土粒,这也是软土路基往往抗压能力较差、流动性较强的原因。
值得注意的是,由于软土路基本身还具备着沉降特性,这就使得很多时候软土因时效性发生沉降时,很容易引发市政道路工程的失稳沉降,由此也能在一定程度上了解软土地基施工技术对于市政道路工程的重要性。
1.2软土地基施工中的常见问题在简单了解软土地基的特点后,还需要了解软土地基施工中的常见问题。
结合实际工作经验,文章将这类问题概括为路基强度低、边坡软土路基容易被雨水冲刷、沉降和剩余沉降控制困难三个方面。
(1)路基强度低。
对于市政道路工程来说,其本身对道路路基的强度与使用年限存在着较高要求,而这主要是为了保证道路的行车安全。
但对于市政道路工程中的软土路基来说,天然软土强度不高、较为容易因挤压与震动导致强度下降都使得路基强度得不到保证,这种强度较低的路基自然不能满足市政道路工程需求,路面变形和沉降现象也很容易因此大量涌现。
(2)边坡软土路基容易被雨水冲刷。
除了路基强度较低这一问题外,边坡软土路基容易被雨水冲刷也是软土路基施工中的常见问题,而边坡路基未进行处理或是处理质量较差就是引发这一问题的主要原因。
土工合成材料在软土路基中的应用浅析土工合成材料(Geosynthetics)是一种立足于土工工程领域的材料,以其良好的特性和性能在土工领域中得到广泛应用,包括软土路基中。
本文将浅谈土工合成材料在软土路基中的应用分析。
一、土工合成材料的定义土工合成材料,简称合成材料,是一种使用化学合成方法或机械加工方式加工形成的具有方向性结构形态的新型材料,通常由纤维、膜或网格、板、管或三维构件等构成。
这些材料的重要性在于可以提高工程的质量和效益,节约土建工程材料和人力,减轻对环境的不良影响,并有助于建立可持续发展的工程和城市化。
二、软土路基的特点软土路基是工程建设中常见的一种复杂松散土层,通常由水分含量高、稳定性差、变形率大等特点组成。
因此,软土路基在工程建设中很难获得可靠性和稳定性,产生的基础问题也会严重影响工程质量和安全。
三、使用土工合成材料修筑软土路基的优势作为一种先进的工程材料,土工合成材料在软土路基的应用中具有以下优势。
(一)强度提高使用土工合成材料可以增强软土路基的少强度,因为不同类型的材料有不同的强度特质,如拉伸强度和抗压强度等等。
在利用土工合成材料修筑软土路基时,其具有的强度特质可以使得软土的承载能力得到提高。
(二)稳定性提高作为一种具有极强连接能力的材料,土工合成材料可以使软土路基的稳定性得到提高。
因为这种材料可以在相互之间高度的连接,可以提高软土的内摩擦力,从而增加土体重力,降低结构的变形率。
(三)防渗效果强因为土工合成材料具有闭合的构造,所以其可以有效地防止土层发生渗漏。
当土工合成材料被应用到软土路基时,可以有效地预防坍塌和改善土壤的透水性,从而提高路基土和基础的密集度和承载能力,防止那些水土流失的现象。
(四)施工便捷相比实行传统路基稳定方案的施工,使用土工合成材料可以节省成本、节约时间,而且这样做的效果还更好。
这种材料不需要在车辆运输、料运等方面额外消耗人力和时间,更易于施工人员使用。
四、土工合成材料在软土路基中的应用实例解析1、软土路基加筋优化设计,在此模型基础上开展了有土工合成材料和无土工合成材料的两种设计方案。
土工合成材料在公路工程中的应用 Application of Geosynthetics in Highway Engineering 赵春红 (河北省滦平县交通运输局,河北滦平068250) ZHAO Chun-hong (Hebei ProvinceLuanpingCountyTransportation Bureau,Luanping 068250,China) 【摘要】土工合成材料是工程建设施工中常用的材料,其属于一种新型的材料,而且具有操作简单、经济节省等优点,近年来,土工 合成材料在公路工程中应用越来越多,并收到了良好的效果,提高了公路工程的施工质量以及美观性,而且还延长了公路的使用年 限。土工合成材料是由高分子聚合物构成的,其具有较高的防水性,应用在公路工程中,可以增加公路的防渗效果,还可以降低路面 出现裂缝的概率。论文对土工合成材料在公路工程中的应用情况进行简单的分析与介绍,希望对施工单位提供一定可借鉴经验。 【Abstract]Thegeotextilematerialiscommonlyusedmaterialsengineeringconstruction,whichbelongstoanewtypeofmaterial,butalsohas theadvantagesofsimpleoperation,economicaladvantages,inrecentyears,moreandmoreapplicationsofgeosyntheticsinhighwayengineering, andreceivedgoodeffect,improvetheconslructionqualityofhighwayengineeringandaesthetics,butalsoprolongsthe ̄/icelifeofhighway. Thegeotextilematerialiscomposedofpolymer,thewaterproofplerformanceishigh,theapplicationinthehighwayengineering,canincreasethe anti—seepageeffectoftoacLbutalsocanreducetheprobabilityofoccurrenceofcracksinthepavement.Analyzeandintroducesimplyfollowing theauthorofgeosynthetiesinhighwayengineeringapplication,hopetoprovidesomereferenceexperiencefortheconstructionunit. 【关键词] ̄-ff成材料;公路工程;应用 【Keyword]geosynthetics;highwayengineering;application 【中图分类号1U414.9 【文献标志码】B 【文章编号11007.9467(2015)03.0055.03 【DoI】10.136160.enid.gejsysj.2015.03.010
土工合成材料在公路中的应用介绍了沥青路面的优点,简述了土工合成材料的主要品种和特性,并从土工合成材料的选择、施工工序和基本要求等方面,阐述了土工合成材料在沥青路面施工中的应用,指出使用土工合成材料能有效遏制路面裂缝的产生,证明了土工合成材料在道路补强工程中的优异性能。
标签:公路工程;土工合成材料;应用土工合成材料是一种以高分子聚合物和玻璃等为主要原料制成的相对新型的施工材料,在公路、铁路、建筑工程中都得到了广泛的应用。
在公路工程中,土工合成材料通常会被应用于地基处理、排水、防护以及加筋等工程环节,其工程效果非常显著。
土工合成材料具有实用性强、成本低、质量轻、强度高以及耐腐蚀等优点。
1、土工合成材料的作用1.1 隔离的作用土工合成材料具有较好的隔离作用,能够较好地维持各种施工材料及结构的整体性能。
在公路工程施工过程中,将土工合成材料设置在土料、砂石料和地基之间,能够有效地隔离开半径不同的沙粒,进而防止沙粒之间的相互混杂,减少砂土的流失,保证材料结构的完整性。
1.2 防护的作用土工合成材料还具有一定的防护作用,它能够有效地对某种应力进行分散。
在公路工程施工过程中,通常会使用土工合成材料来进行保温,避免结构物因为温度过低而产生收缩或变形,进而对工程产生危害。
也可利用土工合成材料来分散车辆对路基的荷载,从而有效减少了因负载过大而造成路面开裂的现象。
1.3 滤层的作用滤层的作用也是土工合成材料的功能之一。
在公路工程施工过程中,可以将土工织物设置在相邻两土层之间,这样可以有效防止砂土流失,也可提高沙粒的透水性能,起到了良好的滤层作用。
这时候的土工合成材料能够较好地替代原来的砂石、砾石等滤层,不仅过滤效果非常明显,同时路基的稳定性也能得到显著提高。
2、土工合成材料在公路工程中的应用2.1 路堤加筋及软弱地基的处理在软弱土地基上进行公路高填土路堤施工时,高填土的侧向土压力会使其表面产生一定的水平剪应力,从而导致堤身向两侧位移,堤身失稳。
浅析土工合成材料在道路桥梁工程中的应用
中占有越来越重要地位.由于其材料特性和价格上的双重优势,应用前景广泛。
合成材料应用于路基与不加筋边坡相比,土工格栅加筋路堤边坡大大提高边坡的稳定性和承载能力。
合成材料加筋土技术、土工格栅、土工织物、土工复合排水材料在各种工程中的应用。
关键词:土工合成材料
一、概述
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,故冠以土工两字,称为土工合成材料,以区别于天然材料。
土工合成材料在早期曾被称为土工织物和土工膜。
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。
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。
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。
聚酰胺约在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。
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。
二、土木合成材料的功能
(1)隔离作用:将土工合成材料放在两种不同的材料之间或同一材料不同粒经之间以及土体表面与上部建筑结构之间,使其隔离开来。
当受外部荷载作用时,虽然材料受力相互挤压,但由于土工合成材料在中间隔开,不使其互相混杂或流失,保持材料的整体结构和功能。
土工合成材料隔离作用己广泛应用于铁路、公路路基、土石坝工程、软土基础处理以及河道整治工程。
(2)防护作用:土工合成材料可以起到分散应力的作用。
也可由一种物体传递到另一物体,使应力分解,防止土体受外力作用破坏,从而起到对材料的防护作用。
土工合成材料的防护作用分两种情况:一是表面防护,即将土工合成材料放置于土体表面,保护土体不受外力影响、破坏:二是内部接触面保护,即将土工合成材料置于两种材料之间,当一种材料受集中应力作用时,而不使另一种材料破坏。
(3)滤层作用
滤层作用是土工织物的主要功能,被广泛地应用于水利、铁路、公路、建筑等各项工程中,特别是水利工程中用作堤、坝基础或边坡反滤层已极为普遍。
在沙石料紧缺地区,用土工合成材料做反滤层,更显示出它的优越性。
因此通过把土工织物置于土体表面或相邻土层之间,土中水分可以通过织物排同时织物可阻止土颗粒流失,以免造成土体失稳(管涌),可代替砂、砾石等反滤层。
(4)排水作用
土工合成材料是良好的透水材料,无论是材料法向或水平向均具有较好的排水能力,能够将土体内的水集聚到织物内部,形成排水通道,排出土体。
土工合成材料现己广泛应用于土坝、路基、挡土墙建筑以及软土基排水固结等方面。
它与工程中的其他排水结构充分配合,形成完善的排水体系,排除地下水、地表水和结构中的多余水份。
(5)加筋作用
土工合成材料有较高的抗拉强度,将土工合成材料埋在土体中或路面结构适当位置,可以分布土体或路面结构应力、传递拉应力、限制其侧向位移,增强它与土体或路结构层材料之间的摩阻力,使土或路面结构层――土工成材料复合体的强度提高,从而约束土体或路面结构层的形,并抑制或减少土体的不均匀沉降,提高土体或路面结构层的稳定性具有加筋功能。
(6)防渗作用
土工膜和复合型土工合成材料,可以作为各种工程的防渗材料。
土工合成材料用于某一项工程会发挥主次作用,如公路的碎石基层与地基
之间铺放织物,一般说,隔离是主要的,滤层和加筋是次要的,排水是不甚重要的设计者合考虑,如选用光滑的土工膜来隔离,则可能引起路基中孔隙水压力升高,造成路基失稳。
弱地基上修路,加筋可能起控制作用。
土工合成材料的耐久性和防护保养
土工合成材料的原材料是高分子聚合物。
这种物质是链节结构,它对氧化(老化)十分敏感,容易发生降解反应和交换反应,导致材料破坏。
为此,土工合成材料的使用寿命自然引起工程人员的高度关注。
氧化包括热和温度引起的热氧化,以及阳光中紫外线产生的光氧化。
其中光氧化的破坏作用很强,因为紫外线具有很大能量,能切断聚合物的分子链,或引发光氧化反应。
各种原材料抗紫外线的能力以聚丙烯和聚酰胺最差,聚酯最佳,聚乙烯、聚氯乙烯介乎其间,颜色浅的比深的差。
由于老化是从表层逐渐向内部发展,故产品厚的较薄的耐老化。
老化是高分子材料的固有特性之一,不能完全消除,但如果采取有效措施,可以大大延缓。
延缓老化的措施可以从两方面着手:一方面是在原材料中加人防老化剂,抑制光、氧、热等外界因素对材料的作用,如掺适量的抗氧剂、光稳定剂和深色碳黑等。
有的单位在聚丙烯中加入防老化剂,经4年日光直接爆晒,强度仅损失25%,如果不加防老化剂,直接在日光下照射2~3月,强度即损失殆尽。
另一方面是在工程中采取防护措施,如尽量缩短材料在日光中的暴露时间,用岩土(要求在30cm厚以上)或深水覆盖等。
老化破坏程度常以材料的某物理力学量的变化率来反映,例如材料抗拉强度的损失或延伸率的变化等。