下载文档原格式
土工合成材料工程應用第一章 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千百年来，在水利工程中，人们广泛采用的材料主要是木、竹、土、石等天然材料以及一些金属材料，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。
土工合成材料在早期曾被称为 “土工织物”(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)”。
土工合成材料书稿土工合成材料是一种由土壤和合成材料混合制成的新型材料。
它具有土壤的自然特性和合成材料的优势，广泛应用于土木工程、环境工程、交通工程等领域。
本文将从土工合成材料的特点、分类、应用以及未来发展等方面进行介绍。
一、土工合成材料的特点土工合成材料是一种由土壤和合成材料混合制成的新型材料，其具有以下特点：1. 高强度：土工合成材料由合成材料增强土壤而成，具有较高的抗拉强度和抗剪强度，能够有效地增强土体的力学性能。
2. 耐久性好：土工合成材料具有较好的耐久性，能够抵抗土壤的侵蚀和紫外线的照射，延长工程的使用寿命。
3. 透水性好：土工合成材料具有一定的透水性，能够有效地排水、降低地下水位。
4. 环保性好：土工合成材料采用天然土壤和合成材料制成，不含有害物质，对环境无污染。
二、土工合成材料的分类根据土工合成材料的材料组成和应用方式，可以将其分为以下几类：1. 土工布：土工布是一种由纤维材料制成的网状材料，主要用于土体的增强和隔离，广泛应用于土木工程、水利工程等领域。
2. 土工膜：土工膜是一种由聚乙烯、聚丙烯等合成材料制成的片状材料，主要用于地下水位的隔离和土体的防渗，常见的有HDPE土工膜、LDPE土工膜等。
3. 土工格栅：土工格栅是一种由聚乙烯、聚丙烯等合成材料制成的网状结构，主要用于土体的增强和抗滑，常见的有一维土工格栅、二维土工格栅等。
三、土工合成材料的应用土工合成材料具有广泛的应用领域，主要包括以下几个方面：1. 基础工程：土工合成材料可以用于土坡、土堤、土石坝等基础工程的增强和防护，提高工程的稳定性和安全性。
2. 道路工程：土工合成材料可以用于道路的软土地基处理、路基加固和路面防护，提高道路的承载能力和使用寿命。
3. 水利工程：土工合成材料可以用于河道的护坡、堤坝的防渗和水库的加固，保护水利工程的安全和稳定。
4. 环境工程：土工合成材料可以用于垃圾填埋场的隔离层、河道湿地的修复和海岸线的防护，改善环境的质量和生态的平衡。
一、分类：GB 50290-98二、定义：GB/T 13759-20091.土工合成材料在岩土工程和土木工程中与土壤和（或）其他材料相接触使用的一种产品的总称，其至少由一种合成或天然的聚合物组成，可以是片状的、条状的或三维结构的。
2.土工布在岩土工程和土木工程中与土壤和（或）其他材料相接触使用的一种平面状、可渗透的、由聚合物（天然或合成）组成的纺织材料，可以是机织的、针织的或非织造的。
非织造土工布由定向的或随机取向的纤维、长丝或其他成分，通过机械固结、热粘合和（或）化学粘合方法制成的土工布。
针织土工布由一根或多根纱线、长丝、条带或其他成分，并相互穿套形成的土工布。
机织土工布由两组或两组以上纱线、长丝，条带或其他成分，通常垂直相交织成的土工布。
3.土工格栅整体由抗拉材料联结构成的、呈规则孔状的一种平面聚合物结构体。
可以是挤压、粘合或交织二成，其网孔大于实体。
4.土工格室由土工合成材料条带联接构成可渗透的、蜂窝状或网格状的三维聚合物（合成或天然）结构体。
5.塑料排水带由不同的凹凸截面形状、具有连续排水槽的合成材料芯材，外包无纺土工织物构成的复合排水材料。
——术语和定义更多请参考GB/T 13759-2009三、土工合成材料的性能指标及试验项目：1.物理性能：单位面积质量、厚度、材料比重、孔径等。
2.力学性能：条带拉伸、握持拉伸、撕裂、顶破、CBR顶破、刺破、直剪摩擦、蠕变等。
3.水力学性能：垂直渗透系数、平面渗透系数、淤堵、防水性等。
4.耐久性能：抗紫外线能力、化学稳定性和生物稳定性等。
1.试样应不含有灰尘、折痕、孔洞、油污、损伤部分和可见疵点，避免雨淋、暴晒和直立。
2.送检样品应有产品标牌或出厂检验合格证，内容包括：产品名称、规格、代号、品质、长度、生产厂名、生产日期、执行标准号、检验责任章等。
3.送检样品应不小于1延长米（或2m2）。
4.委托单应注明工程名称、施工单位、样品名称（规格）、试验项目、试验规程和质量标准等。
土工合成材料土工合成材料：以聚合物为原料制成的应用于岩土工程的土工材料。
一、类型：1）土工网：合成材料条带或合成树脂压制成的平面网状结构土工合成材料；2）土工格栅：聚合物材料经过定向拉伸形成的具有开孔网格、较高强度的平面网状材料；3）土工模袋：双层聚合化纤织物连续（或单独）的袋状材料；4）土工织物：透水性的平面土工材料。
有纺：两组平行细丝或纱按一定方式交织而成；无纺：有细丝或纤维按定向或非定向排列并结合在一起的织物；5）土工复合排水材料：无纺土工织物、土工网、土工膜或不同形状的符合材料芯材复合而成的土工排水材料；6）土工（网）垫：以热塑性树脂为原料，经挤压、拉伸而形成的相互缠绕、并在接点上相互融合、底部为高模量基础层的三维网垫。
二、适用范围：土工合成材料适用于加固软弱地基、加速土的固结，提高土体强度；用于路基加筋土工程，防止路基翻浆、下沉；用于堤岸边坡加固，使结构坡角加大，并充分压实；作挡土墙后的加固和补强；用于排水工程等。
岩土工程应用较多的为土工纤维。
三、施工要点：1.加筋路堤：1）铺设土工合成材料时，将强度高的方向垂直于路堤方向布置；铺设基面要平整，并清除表面碎石、块石等坚硬凸出物，距土工合成材料8cm以内的填料最大粒径不大于6cm；2）土工合成材料之间的联接要牢固，受力方向联接处的强度不低于材料强度，且其叠合长度不小于15cm或设计要求；3）土工合成材料的铺设平顺，必要时采用人工、辅助器具或小钉将土工合成材料拉紧或固定于填土层表面；4）土工合成材料铺设后，及时填料，填料分层开挖、分层碾压；土工合成材料上面第一层填料采用轻型推土机或前置式装载机摊铺；5）软土地基采用自卸汽车沿加筋材料两侧边缘卸料，形成运土通道，并将土工合成材料张紧；填料卸在已填土面上，及时用摊铺机械摊铺；运土便道完成后，由两侧向中心平行于路堤中线对称填筑，保持填土施工面呈U形，软基上填筑加筋路堤速率符合JTJ017规定；土工合成材料上第一、二层填料采用推土机或轻型压路机压实，厚度大于60cm后采用重型压路机压实。
