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我國土工布的應(yīng)用情況土工布是繼鋼材、水泥、木材之后的第四種應(yīng)用于巖土工程中的一種新型建筑材料,在鐵路、公路、水利、電力、冶金、礦山、建筑、軍工、海港、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域中推廣應(yīng)用,具有排水、過濾、隔離、加固、保護(hù)、防滲、防漏等作用。土工合成材料在我國的應(yīng)用開始于20世紀(jì)60年代中期,首先是把塑料薄膜用于灌溉渠道防滲,以后推廣到蓄水池、水庫和閘壩工程。1980年以后,土工布的應(yīng)用日漸增多,尤其是針刺型土工布在水利工程中的應(yīng)用發(fā)展更為迅速。至20世紀(jì)90年代末期,由于土工合成材料所具有的功能和特性及其在工程實(shí)踐中的卓越成效,引起了全國有關(guān)部門的充分重視,土工合成材料開始在一些 大型重點(diǎn)工程中得以應(yīng)用,如三峽工程、秦山核電工程等,并獲得了較大的技

術(shù)經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

2.2土工布的應(yīng)用前景

隨著我國基礎(chǔ)建設(shè)高峰的到來,土工布正面臨著前所未有的機(jī)遇,包括對大江大河的長期治理改造、農(nóng)田水利建設(shè)、公路建設(shè)、鐵路建設(shè)、機(jī)場和港口建設(shè),所有這些都為土工布的發(fā)展提供了無限商機(jī)。近年來由于制造工藝的改進(jìn),生產(chǎn)出大量成本低、強(qiáng)度高的產(chǎn)品,使土工合成材料的應(yīng)用飛速地發(fā)展起來。

國內(nèi)外多年實(shí)踐表明,土工合成材料的成本一般只占總投資的1%~2%,但由于在同等設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)下減少了砂石、水泥等材料的用量,總的工程造價(jià)可以降低20%~40%。土工合成材料的應(yīng)用既提高了工程的質(zhì)量,又延長了工程的使用年限。以現(xiàn)在的發(fā)展速度推測,到2065年世界土工布的用量可能達(dá)到覆蓋地球表面的一半以上。

3機(jī)織土工布、

3.1機(jī)織土工布的性能土工布有很多種,按生產(chǎn)方法分可分為針織土工布、非織造土工布和機(jī)織土工布等且通過處理可制成各種土工合成材料,因此發(fā)展迅猛。、

按成網(wǎng)和固著方法的不同,一般可將其分成紡粘土工布、短纖針刺土工布以及熱熔粘合土工布等三大類。




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國內(nèi)外多年實(shí)踐表明,土工合成材料的成本一般只占總投資的1%~2%,但由于在同等設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)下減少了砂石、水泥等材料的用量,總的工程造價(jià)可以降低20%~40%。土工合成材料的應(yīng)用既提高了工程的質(zhì)量,又延長了工程的使用年限。以現(xiàn)在的發(fā)展速度推測,到2065年世界土工布的用量可能達(dá)到覆蓋地球表面的一半以上。

3機(jī)織土工布、

3.1機(jī)織土工布的性能土工布有很多種,按生產(chǎn)方法分可分為針織土工布、非織造土工布和機(jī)織土工布等且通過處理可制成各種土工合成材料,因此發(fā)展迅猛。、

按成網(wǎng)和固著方法的不同,一般可將其分成紡粘土工布、短纖針刺土工布以及熱熔粘合土工布等三大類。

4.1 紡粘土工布長絲紡粘技術(shù)是非織造技術(shù)中發(fā)展為迅速的一種工藝,在土工布領(lǐng)域中也是如此。該工藝的主要流程為:將聚合物的粒子或粉末熔融,然后喂入擠壓機(jī)紡成連續(xù)的長

絲束,并且不規(guī)則地鋪放在傳送帶上形成纖網(wǎng),在長絲還未完全凝固時(shí)用熱壓羅拉加壓,或用粘合劑粘合,或用針刺法加固,形成連續(xù)均勻的土工布。這種方法工藝簡單,產(chǎn)量高,成本低,價(jià)格便宜。由于是將長絲鋪設(shè)成網(wǎng),因此這類非織造布的強(qiáng)力高、伸長率好,不易被頂破、撕裂。紡粘土工布具有一系列優(yōu)點(diǎn),包括:(1)各項(xiàng)力學(xué)性能十分優(yōu)異。國內(nèi)一些測試表明,其抗張強(qiáng)度是同等克重短纖針刺土工布的 1.5~1.9 倍。國外的一些資料則表明其相差倍數(shù)更大。此外,撕裂和頂破等強(qiáng)度、蠕變性能亦明顯優(yōu)于短纖針刺土工布。




非織造土工布獨(dú)特的纖維三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)使其具有良好的排水性能和保沙土性能,以此代替?zhèn)鹘y(tǒng)的砂礫滲濾層,不僅可以節(jié)省投資而且還能縮短施工周期。土工布滲濾層設(shè)計(jì)及選用的重要依據(jù)是其透水性能和保土性能,而這兩個(gè)性能的重要特征指標(biāo)為其孔徑。準(zhǔn)確測定土工布的孔徑有利于工程上更加合理地選用土工材料。本文結(jié)合實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn),對土工布孔徑測試方法歸納如下。

    1孔徑參數(shù)

    孔徑參數(shù)主要包括有效孔徑、特征孔徑、平均孔徑、 孔徑、小孔徑、泡點(diǎn)孔徑、孔徑分布、孔隙率等[3]。

    1.1有效孔徑(Oe)

    JTGE50—2006《公路工程土工合成材料試驗(yàn)規(guī)程》中的定義如下:能有效通過土工織物的近似 顆粒直徑,例如O90表示土工織物中90%的孔徑低于該值[4]。GB/T14799—2005《土工布及其有關(guān)產(chǎn)品有效孔徑的測定》中定義則如下:有效孔徑是能有效通過土工布的近似 顆粒直徑,例如090表示土工布中90%的孔徑低于該值[5]。

    1.2等效孔徑EOS(或稱表觀孔徑AOS)

    SL/T235—1999《土工合成材料測試規(guī)程》中定義如下:以土工織物為篩布對顆粒料進(jìn)行篩析,當(dāng)一種顆粒料的過篩率(通過織物的顆粒料重量與顆粒料總重量之比)為5%時(shí),則該顆粒粒徑尺寸定為土工織物的等效孔徑[6]。GB50290—1998《土工合成材料應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》及SL/T225—1998《水利水電工程土工合成材料應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》中定義如下:土工織物的 表觀孔徑[7-8]。JTJ/T019—1998《公路土工合成材料應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》中定義如下:用于表示織物型土工合成材料孔隙大小的指標(biāo)。采用不同的篩余率標(biāo)準(zhǔn),可得到不同的等效孔徑值[9]。


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