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土工合成材料是一種新型的巖土工程材料，它是以合成纖維、塑料以及合成橡膠為原材料制成的各種產(chǎn)品，置于土體內(nèi)部、表面和各層土體之間，發(fā)揮加強和保護土體的作用。具有反濾、排水、隔離、防滲、防護、加筋、加固、蓄水等多種功能。土工合成材料的品種很多，我國GB50290-98《土工合成材料應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》將其分為四大類：土工織物、土工膜、土工復(fù)合材料和土工特種材料。其中，土工格柵屬于土工特種材料。目前，土工合成材料的應(yīng)用范圍已遍及環(huán)保、基建、水利、水電、水運、公路、鐵路、海港、建筑、采礦、民生及軍工等工程的各個領(lǐng)域。在我國，土工合成材料在巖土工程等領(lǐng)域的應(yīng)用歷史較短。較早應(yīng)用的是土工膜，大約在 20 世紀(jì) 60 年代初期，用于渠道防滲；70年代中期，在長江護岸和長江堤防中用織造型土工織物；80 年代初期，非織造型土工織物開始應(yīng)用于工程中，如鐵路部門利用無紡織物防止基床翻漿冒泥；90 年代后期，土工格柵等特種材料在土建工程中應(yīng)用，發(fā)展很快�？v觀土工合成材料 30 多年的發(fā)展史，可將其應(yīng)用歷程大致分為三個階段：80 年代中期以前的初創(chuàng)階段；80 年代中期至 90 年代中期的發(fā)展階段和 90 年代后期開始的逐漸成熟階段。
復(fù)合膜是在薄膜的一側(cè)或兩側(cè)貼上土工布，形成復(fù)合土工膜。其形式有一布一膜、二布一膜。幅寬4-6m，重量為200-1500g/平方米，抗拉、抗撕裂、頂破等物理力學(xué)性能指標(biāo)高，產(chǎn)品具有強度高，延伸性能較好，變形模量大，耐酸堿、抗腐蝕，耐老化，防滲性能好等特點。能滿足水利、市政、建筑、交通，地鐵、隧道、工程建設(shè)中的防滲，隔離，補強，防裂加固等土木工程需要。由于其選用高分子材料且生產(chǎn)工藝中添加了防老化劑，故可在非常規(guī)溫度環(huán)境中使用。常用于堤壩、排水溝渠的防滲處理，以及廢料場的防污處理。
塑料土工格柵是經(jīng)過拉伸形成的具有方形或矩形的聚合物網(wǎng)材，按其制造時拉伸方向的不同可為單向拉伸和雙向拉伸兩種。土工格柵施工方法同層方法一樣，后再填筑0.3m的中（粗）砂，填筑方法同層一樣，用25T壓路機靜壓兩遍后，這樣路基基底加固就處理完畢。在第三層中（粗）砂碾壓好后，沿線路縱向在邊坡兩側(cè)各鋪設(shè)土工格柵兩幅，搭接0.16m，并用同樣方法連接好，然后開始土方施工作業(yè)，鋪設(shè)土工格柵進行邊坡防護，必須每層測量出鋪設(shè)的邊線，每側(cè)要保證邊坡整修后土工格柵埋于邊坡內(nèi)0.10m。
1、首先放出路基邊坡線，為了保證路基寬度，每側(cè)各加寬0.5m。
2、把晾曬好的基底土進行整平后用12T振動壓路機、25T以上輪胎壓路機或2.5T的夯錘夯實，不平整的地方人工配合整平（不進行薄層貼補找平）。
3、鋪墊0.3m厚的中（粗）砂，人工配合機械整平后，25T的振動壓路機靜壓兩遍。
鋪設(shè)土工格柵，土工格柵鋪設(shè)時底面應(yīng)平整、密實，一般應(yīng)平鋪，拉直，不得卷曲、扭結(jié)，相鄰的兩幅土工格柵需搭接0.2m，并沿路基橫向?qū)ν凉じ駯糯罱硬糠置扛?米用8號鐵絲進行穿插連接，并在鋪設(shè)的格柵上，每隔1.5-2m用U型釘固定于地面�！油凉じ駯配伜煤�，開始填設(shè)第二層0.2m厚的中（粗）砂，其方法：汽車運砂到工地卸于路基一側(cè)，而后用推土機向前趕推，先把路基兩側(cè)2米范圍內(nèi)填筑0.1m后，把層土工格柵折翻上來再填上0.1m的中（粗）砂，禁止兩側(cè)向中間填筑和推進，禁止各種機械在沒有填筑中（粗）砂的土工格柵上通行作業(yè)，這樣能保證土工格柵平整，不起鼓，不起皺，待第二層中（粗）砂平整后，要進行水平測量，防止填筑厚度不均勻，待抄平無誤后用25T振動壓路機靜壓兩遍。
玻璃纖維和無紡織物兩者的優(yōu)良性能，除具備土工格柵所具有的高強度，低延伸、高彈性模量、耐溫等特性外，還具有良好的防滲透及反濾能力，是一種多功能的土工合成材料，能有效地延長工程使用壽命，減少維修頻次，降低工程造價，適用于道路的路面路基、水利堤壩等工程的加筋增強及隔離防護。高強聚酯纖維土工格柵是一種增強路基的新型優(yōu)質(zhì)土工基材，采用高強滌綸纖維或丙綸纖維為原料，經(jīng)過經(jīng)編定向織造，經(jīng)特殊工藝浸膠涂敷處理而成。具有極高的抗拉強度、較低的延伸率，在路基工程中能有效地防止路面開裂，提高軟土地基的承載能力，防止基礎(chǔ)沉降，減少工程造價，提高施工效率，從而提高公路、鐵路等工程的使用質(zhì)量及使用壽命。。
鋼塑土工格柵鋼塑土工格柵以高強鋼絲（或其他纖維），經(jīng)特殊處理，與聚乙烯（PE），并添加其他助劑，通過擠出使之成為復(fù)合型高強抗拉條帶，且表面有粗糙壓紋，則為高強加筋土工帶。由此單帶，經(jīng)縱、橫按一定間距編制或夾合排列，采用特殊強化粘接的熔焊技術(shù)焊接其交接點而成型，則為加筋土工格柵。有時配合自粘感壓膠和表面瀝青浸漬處理，使格柵和瀝青路面緊密結(jié)合成一體。
一般軟基處理填高大于4米時采用。軟基處理時當(dāng)路基填高在3-4米之間或路橋結(jié)合部、防止不均勻沉降時采用。舊路加寬防止縱向裂縫在新舊路基結(jié)合部加鋪。低填淺挖段、填土在2米以內(nèi)的軟基處理、不良段的路基加.加固路基，防止斷裂當(dāng)填土高度大于4m時，土工格柵滿足行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的要求即可，縱橫向極限拉力應(yīng)不小于20kN/m當(dāng)填土高度在3-4m之間時，土工格柵縱橫向極限拉力不小于40kN/m當(dāng)填土高度小于3m時，土工格柵縱橫向極限拉力不小于50 kN/m，伸長率小于4%，建議采用GSZ60-60型土工格柵當(dāng)土工格柵用于路基填挖結(jié)合部時應(yīng)采用雙向不低于40kN/m的土工格柵，宜采用GSZ60-60型土工格柵。。
玻璃纖維土工格柵玻璃纖維土工格柵是以玻璃纖維為材質(zhì)，采用一定的編織工藝制成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)材料，為保護玻璃纖維、提高整體使用性能，經(jīng)過特殊的涂復(fù)處理工藝而成的土工復(fù)合材料。玻璃纖維的主要成份是：氧化硅、是無機材料，其理化性能極具穩(wěn)定，并具有強度大、模量高，很高的耐磨性和優(yōu)異的對寒性，無長期蠕變；熱穩(wěn)定性好；網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)使集料嵌鎖和限制；提高瀝青混合料的承重能力。因表面涂有特殊的改性瀝青使其具有兩重的復(fù)合性能，極大地提高了土工格柵的耐磨性及剪切能力。有時配合自粘感壓膠和表面瀝青浸漬處理，使格柵和瀝青路面緊密結(jié)合成一體.
土工膜袋土工膜袋是一種由雙層聚合化纖織物制成的連續(xù)(或單獨)袋狀材料，利用高壓泵把混凝土或砂漿灌入膜袋中，形成板狀或其他形狀結(jié)構(gòu)，常用于護坡或其他地基處理工程。膜袋根據(jù)其材質(zhì)和加工工藝的不同，分為機制和簡易膜袋兩大類。機制膜袋按其有無反濾排水點和充脹后的形狀又可分為反濾排水點膜袋、無反濾排水點膜袋、無排水點混凝土膜袋、鉸鏈塊型膜。聚苯乙烯泡沫塑料(EPS)聚苯乙烯泡沫塑料(即 EPS)是發(fā)展起來的超輕型土工合成材料。它是在聚苯乙烯中添加發(fā)泡劑，用所規(guī)定的密度預(yù)先進行發(fā)泡，再把發(fā)泡的顆粒放在筒倉中干燥后填充到模具內(nèi)加熱形成的。EPS具有質(zhì)量輕、耐熱、抗壓性能好、吸水率低、自立性好等優(yōu)點，常用作鐵路路基的填料。
復(fù)合膜是在薄膜的一側(cè)或兩側(cè)貼上土工布，形成復(fù)合土工膜。其形式有一布一膜、二布一膜。幅寬4-6m，重量為200-1500g/平方米，抗拉、抗撕裂、頂破等物理力學(xué)性能指標(biāo)高，產(chǎn)品具有強度高，延伸性能較好，變形模量大，耐酸堿、抗腐蝕，耐老化，防滲性能好等特點。能滿足水利、市政、建筑、交通，地鐵、隧道、工程建設(shè)中的防滲，隔離，補強，防裂加固等土木工程需要。由于其選用高分子材料且生產(chǎn)工藝中添加了防老化劑，故可在非常規(guī)溫度環(huán)境中使用。常用于堤壩、排水溝渠的防滲處理，以及廢料場的防污處理。
經(jīng)編滌綸土工格柵聚酯纖維精編土工格柵選取用高強聚酯纖維為原料。采用經(jīng)編定向結(jié)構(gòu)，織物中的經(jīng)緯向紗線相互間無彎曲狀態(tài)，交叉點用高強纖維長絲捆綁結(jié)合起來，形成牢固的結(jié)合點，充分發(fā)揮其力學(xué)性能，高強聚酯纖維經(jīng)編土工格柵具有抗拉強度高，延伸力小，抗撕力強度大，縱橫強度差異小，耐紫外線老化、耐磨損、耐腐蝕、質(zhì)輕、與土或碎石嵌鎖力強，對增強土體抗剪及補強提高土體的整體性與荷載力，具有顯著作用。鋼塑復(fù)合土工格柵鋼塑土工格柵以高強鋼絲，經(jīng)特殊處理，與PE，并添加其他助劑，通過擠出使之成為復(fù)合型高強抗拉條帶，且表面有粗糙壓紋，則為高強加筋土工帶。由此單帶，經(jīng)縱、橫按一定間距編制或夾合排列，采用特殊強化粘接的熔焊技術(shù)焊接其交接點而成型，則為加筋土工格柵。
復(fù)合膜是在薄膜的一側(cè)或兩側(cè)貼上土工布，形成復(fù)合土工膜。其形式有一布一膜、二布一膜。幅寬4-6m，重量為200-1500g/平方米，抗拉、抗撕裂、頂破等物理力學(xué)性能指標(biāo)高，產(chǎn)品具有強度高，延伸性能較好，變形模量大，耐酸堿、抗腐蝕，耐老化，防滲性能好等特點。能滿足水利、市政、建筑、交通，地鐵、隧道、工程建設(shè)中的防滲，隔離，補強，防裂加固等土木工程需要。由于其選用高分子材料且生產(chǎn)工藝中添加了防老化劑，故可在非常規(guī)溫度環(huán)境中使用。常用于堤壩、排水溝渠的防滲處理，以及廢料場的防污處理。
復(fù)合土工材料土工織物、土工膜、土工格柵和某些特種土工合成材料，將其兩種或兩種以上的材料互相組合起來就成為土工復(fù)合材料。土工復(fù)合材料可將不同材料的性質(zhì)結(jié)合起來，更好地滿足具體工程的需要，能起到多種功能的作用。如HDPE復(fù)合土工膜，就是將土工膜和土工織物按一定要求制成的一種土工織物組合物。其中，土工膜主要用來防滲，土工織物起加筋、排水和增加土工膜與土面之間的摩擦力的作用。又如土工復(fù)合排水材料，它是以無紡?fù)凉た椢锖屯凉ぞW(wǎng)、土工膜或不同形狀的土工合成材料芯材組成的排水材料，用于軟基排水固結(jié)處理、路基縱橫排水、建筑地下排水管道、集水井、支擋建筑物的墻后排水、隧道排水、堤壩排水設(shè)施等。路基工程中常用的塑料排水板就是一種土工復(fù)合排水材料。。
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