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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《土工合成材料應用技術規(guī)范》將其分為四大類：土工織物、土工膜、土工復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域。在我國，土工合成材料在巖土工程等領域的應用歷史較短。較早應用的是土工膜，大約在 20 世紀 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。
丙綸土工布機能:利用丙綸土工布良好的透氣性和透水性，使水流通過，從而有效的截留砂土流失。有效的將集中應力擴散、傳遞或分解，防止土體受外力作用而破壞。防止上下層砂石、土體及混凝土之間混雜。網(wǎng)孔不易堵塞，因不定型纖維組織形成的網(wǎng)狀結構有應變性和運動性。透水性高，在土水的壓力下，仍能保持良好的透水性。耐腐蝕，以丙綸或滌綸等化纖為原料，耐酸堿，不腐蝕，不蟲蛀，抗氧化。施工簡單，重量輕，使用方便。聚酯長絲土工布采用聚酯辦法經(jīng)紡絲針刺固結直接制成，產(chǎn)品規(guī)格從 80-800g/m 2 任意選擇，它是巖土工程和土木工程中應用的一種土工合成材料，是通過聚酯長絲成網(wǎng)和固結的方法制成，其纖維排列成三維結構。除了具有良好的力學性能外，還具有良好的縱橫向排水性能和良好的延伸性能及較高的耐生物、耐酸堿、耐老化等化學穩(wěn)定性能。同時，還具有較寬的孔徑范圍、曲折的孔隙分布。
塑料盲溝是由塑料芯體外包裹濾布組式。塑料芯體是以熱可塑性合成樹脂為主要原料，經(jīng)過改性，在熱熔狀態(tài)下，通過噴咀擠壓出細的塑料絲條，再通過成型裝置將擠出的塑料絲在結點上熔接，形成三維立體網(wǎng)狀結構。塑料芯體有矩形、中空矩陣、圓形中空圓形等多種結構形式。該材料克服了傳統(tǒng)盲溝的缺點，具有表面開孔率高，集水性好，空隙率大，排水性好，抗壓性強，耐壓性好，柔性好，適應土體變形，耐久性好，重量輕，施工方便，工人勞動強度大大下降，施工效率高，因而受到工程局的普遍歡迎，并得到廣泛的應用。
總結分析了土工布的生產(chǎn)工藝類型和原料種類，提出非織造型土工布具有更為廣泛的應用領域；介紹了長絲紡粘針刺技術和短纖針刺技術兩種非織造型土工布生產(chǎn)工藝，基于土工布的功能分析，指出防滲工程、高鐵無砟軌道滑動聯(lián)、粉煤灰堆場工程、尾礦庫堆場工程、礦山堆浸場工程和生態(tài)袋邊坡防護工程等應用領域對上工布提出了高強度、耐酸堿性、耐腐蝕性和耐霉變性等高標準要求，提出了高強、耐環(huán)境型聚丙烯長絲紡粘針刺土工布是土工布行業(yè)的重要發(fā)展方向。
復合膜是在薄膜的一側或兩側貼上土工布，形成復合土工膜。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、頂破等物理力學性能指標高，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。
特點：
1、塑料盲溝的組成纖維為2mm左右的絲條，相互接點熔結成型，呈立體網(wǎng)狀體，其原理與鋼結構造物的桁架原理相同。表面開孔庇為95-97%，是有孔管的5倍以上，是樹脂網(wǎng)格管的3-4倍，表面吸水率極高。
2、由于是立體結構，其空隙率為80-95%，構成空間與管理同且輕便，抗壓性能比管結構的樹脂強10倍以上。因此，即使因超負荷被壓，但由于是立體結構，故殘余空隙也達50%以上，不存在不通水的問題，無需考慮會被土壓力壓壞。 執(zhí)行標準：GB1040-79（塑料拉伸試驗方法）HG2-167-65（塑料撕裂強度試驗方法）SG245-81（軟質(zhì)聚氯乙烯擠出板材）
排防型LDPE塑料盲溝已被采用的工程：
1、京九全線隧道.
2、橫南全線隧道.
3、湘黔線部分隧道.
4、廣梅山線部分隧道塑料盲溝上稱為復合土工排水體。
玻璃纖維類 GB/T21825-2088此類土工格柵是以高強度玻璃纖維為材質(zhì)，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合成一體。由于土石料在土工格柵網(wǎng)格內(nèi)互鎖力，它們之間的摩擦系數(shù)顯著增大(可達0.8~1.0)，土工格柵埋入土中的抗拔力，由于格柵與土體間的摩擦咬合力較強而顯著增大，因此它是一種很好的加筋材料。同時土工格柵是一種質(zhì)量輕，具有一定柔性的平面網(wǎng)材，易于現(xiàn)場裁剪和連接，也可重疊搭接，施工簡便，不需要特殊的施工機械和專業(yè)技術人員。
土工膜（GB/T 17643-2011、CJ/T193-2006)土工膜一般可分為瀝青和聚合物(合成高聚物)兩大類。含瀝青的土工膜，主要為復合型的(含編織型或無紡型的土工織物)，瀝青作為浸潤粘結劑。聚合物土工膜，根據(jù)不同的主材料分為塑性土工膜、彈性土工膜和組合型土工膜。大量工程實踐表明，土工膜的不透水性很好，彈性和適應變形的能力很強，能適用于不同的施工條件和工作應力，具有良好的耐老化能力，處于水下和土中的土工膜的耐久性尤為突出。土工膜具有突出的防滲和防水性能。HDPE復合土工膜（GB/T 17642-2008)密度:密度取決于其制造材料，即使制造土工膜的聚合物屬于同一類，也往往存在明顯的差異。例如，聚乙烯材質(zhì)，就可以劃分為超低密度、低密度、中密度和高密度等不同的類別，由此制成的HDPE土工膜的密度也就存在差別。土工膜聚合物的密度范圍大概在0.85mg/L ~ 1.50mg/L，工程常用的密度一般在0.94mg/L以上。
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)狀結構材料，為保護玻璃纖維、提高整體使用性能，經(jīng)過特殊的涂復處理工藝而成的公路加筋材料。環(huán)保新型土工合成材料是土木工程應用的合成材料的總稱。作為一種土木工程材料，它是以人工加機械 合成的聚合物(如HDPE塑料顆粒、PP塑料顆粒、化學纖維、合成橡膠等)為原料，制成各種類型的產(chǎn)品，置于土體內(nèi)部、表面或各種土體之間，發(fā)揮加強、加固或保護土體的作用。環(huán)保新型土工合成材料主要用于建筑材料行業(yè)，建材工業(yè)是國民經(jīng)濟的重要基礎產(chǎn)業(yè)，是改善人居條件、治理生態(tài)環(huán)境和發(fā)展經(jīng)濟循環(huán)的重要支撐�！笆濉逼陂g建材工業(yè)持續(xù)較快增長，規(guī)模以上工業(yè)增加值年均增速在 15%以上。2015 年大規(guī)模以上建材工業(yè)增加值占全部工業(yè)比重達 7.3%，比 2010 年提高 1.9 個百分點。隨著“十三五”時期，我國基礎設施工程的開發(fā)建設，市場對建筑材料的需求將越來越大，該項目主要產(chǎn)品為環(huán)保新型土工合成材料。
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