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42．自上世紀(jì)90年代天津一家(軍工) 企業(yè)參與研制膜結(jié)構(gòu)材料之后，開啟了協(xié)會(huì)內(nèi)關(guān)于高強(qiáng)合成膜應(yīng)用的序幕。遼寧省水科院依據(jù)橡膠壩的原理，在中小型水庫的溢洪道上，以高強(qiáng)膜結(jié)構(gòu)可以自由立閉、倒放的靈活性，無形中多攔蓄了幾萬方以上的水，大大提高了灌溉效益。后來紡織和輕工部門又引進(jìn)國際先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，以玻纖織物與四氟乙烯塑料相復(fù)合，制成具有各種優(yōu)點(diǎn)的膜結(jié)構(gòu)材料，廣泛用于大跨度的建筑物或街道、旅游區(qū)的擋風(fēng)避雨點(diǎn)；在北京奧運(yùn)會(huì)的體育場館也有應(yīng)用之處，是一種頗有前途的結(jié)構(gòu)材料。www.cntugongcailiao.com梁經(jīng)理

43．圓明園湖底采用土工膜防滲，這本來是一件很正常的工程設(shè)計(jì)，在施工過程中，卻被一些高人和媒體炒得沸沸揚(yáng)揚(yáng)；借清理現(xiàn)場，砍伐了灌木，借土工膜下透水會(huì)影響地下水及自然環(huán)境，借高分子塑料的成分有污染水質(zhì)之嫌等罪名，大有一杠子打死在世界上已發(fā)展40年左右的新生事物。加之當(dāng)時(shí)國家的環(huán)保部門也參與其中，給我國的土工合成材料事業(yè)造成很大的壓力，給一些正在或?qū)⒁獞?yīng)用的工程帶來負(fù)面影響；使土工膜的應(yīng)用受到較大的挫折。@

但是科學(xué)的東西是不怕隨意攻擊的，實(shí)踐才是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)，在協(xié)會(huì)廣大會(huì)員的積極反應(yīng)下，在許多業(yè)內(nèi)老專家、老教授的參與下，寫文章、講道理、駁斥反擊，先后達(dá)10多篇；并舉出既改善了環(huán)境又獲得成效的人工湖應(yīng)用例證達(dá)幾十處之多。相反他們?cè)诖笮《啻蔚穆犠C會(huì)上，拿不出一個(gè)負(fù)罪(面) 的人工湖名稱，都是在哪里猜想、推論、空談。盡管我們協(xié)會(huì)的內(nèi)部《通訊》影響范圍很小，但閱讀者除平常會(huì)員外，還有我們的顧問院士們，各有關(guān)部的部長、司長們和相關(guān)社團(tuán)及刊物出版社；他們不僅對(duì)土工合成材料有認(rèn)識(shí)，而且接觸、參與、領(lǐng)導(dǎo)或研究過工程與材料，對(duì)土工膜的應(yīng)用是認(rèn)知的、贊同的。連圓明園管理處也在網(wǎng)站上聞?dòng)崄黼娗笾蛔詈笏^委托某高校再次論證的實(shí)情是什么? 雖然不太清楚，但后來吉林省一次真正的環(huán)境污染大事，有人被免職，則是人人皆知的。

44．關(guān)于防止蒸發(fā)、凈化水源在我國也有嘗試和進(jìn)展，利用合成材料的整體輕質(zhì)的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)成條塊結(jié)構(gòu)形式，一種是水平漂浮在水面上，起防止蒸發(fā)的作用。一種是垂直半潛半浮在水中，但入水深度要靠排架來控制，并做到基本不阻水流，只吸附水中雜物；特別在無一定流向的人工湖泊、池塘中使用，有很好的凈化作用。www.cntugongcailiao.com梁經(jīng)理

45．防滲與排水已用于屋頂綠化，西方國家在發(fā)展，我國上海等城市也有在嘗試。這是在屋頂上首先鋪設(shè)2-5cm 厚的防滲、擴(kuò)面(保護(hù)) 及平面排水結(jié)構(gòu)物，然后鋪有一層4-12cm 厚的培養(yǎng)基(主要為透氣而松軟的沃土及少量肥料) ；最后種植綠化植物或花卉。對(duì)我們來說是提供防滲和排水，但對(duì)綠化而言，要依據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂蚣拔蓓斀Y(jié)構(gòu)條件而定。頗有前途。

46．我國是一個(gè)煤炭資源大國，廣泛用于發(fā)電和生活及工業(yè)燃煤，為了保護(hù)環(huán)境，現(xiàn)在要求燃煤脫硫，擺脫硫的污染，但經(jīng)脫硫工藝所排出的煙氣濕度大，在霧狀的煙氣排出過程中，仍含有一定的腐蝕性，對(duì)砼或磚質(zhì)煙囪易產(chǎn)生較強(qiáng)的腐蝕。這在河北、四川已有用特種合成材料，內(nèi)襯煙囪壁進(jìn)行防腐的策劃；并已制訂出必要的施工程序和規(guī)定，使廣大電廠的已建煙囪得以按籌劃實(shí)施和改進(jìn)。此外在電廠的吹灰管道內(nèi)，防結(jié)垢、保耐用；在石油管道和輸水管道的防腐、保溫等方面，也都有大量應(yīng)用合成材料的地方。 @

發(fā)展中一些標(biāo)志性的工程和典型還有許多，一時(shí)不易全部回顧周全，例如上世紀(jì)80年代中期云南曲靖與南科院合作，在麥子河水庫應(yīng)用土工布替代砂礫石反濾料，是很典型的帶頭工程。后來他們又以樁膜圍堰的方式，于庫區(qū)準(zhǔn)確地探測出喀斯特溶洞，并以土工膜加以處理。

土工合成材料，又稱“土工布”、“土工織物”，它是以合成纖維、塑料、合成橡膠等 為原料制成的不同種類產(chǎn)品，使用過程中具有分離、加固、排水、過濾、防護(hù)、防滲六大基 本功能。國外在三十年代就開始了使用，迄今其產(chǎn)品從單一紡織品發(fā)展到其它合成材料及其 復(fù)合材料�，F(xiàn)在土工合成材料已被稱作與鋼材、水泥、木材齊名的" 第四種工程材料" ，并 廣泛的應(yīng)用于巖土、水利及土木工程等領(lǐng)域中。www.cntugongcailiao.com梁經(jīng)理

1 土工合成材料的種類及應(yīng)用

土工合成材料種類很多，一般按功能及生產(chǎn)方法分為四大類，即土工織物、土工膜、土工復(fù)合材料、土工特種材料。下面概述幾種土工合成材料的特點(diǎn)及應(yīng)用。

1.1 機(jī)織土工布

是我國使用最早的一種土工布�，F(xiàn)我國使用較多的機(jī)織布材料有長絲機(jī)織布和扁絲機(jī)織 布兩種，材料以聚丙烯為主，單位重量一般為100～300克/平方米。它的應(yīng)用以制作反濾布的 土工模袋為多。機(jī)織土工布具有強(qiáng)度高、延伸率低的特點(diǎn)，廣泛使用在水利工程中，用做防 汛搶險(xiǎn)、土坡地基加固、壩體加筋、各種防沖工程及堤壩的軟基處理等。其缺點(diǎn)是過濾性和 水平滲透性差，孔隙易變形，孔隙率低，最小孔徑在0.05～0.08 mm ，難以阻隔＜0.05mm 以下的微細(xì)土壤顆粒；當(dāng)機(jī)織布局部破損或纖維斷裂時(shí)，易造成紗線綻開或脫落，出現(xiàn)的孔 洞難以補(bǔ)救，因而應(yīng)用受到一定的限制。

1.2 經(jīng)編土工布www.cntugongcailiao.com梁經(jīng)理

用經(jīng)編機(jī)生產(chǎn)經(jīng)編土工布的方法較少單獨(dú)采用，經(jīng)常與其他方法聯(lián)合使用，如將經(jīng)編布 與非織造布交織形成纖網(wǎng)型縫編土工布，也可與紙帶一起編織成可降解的經(jīng)編土工布。@

經(jīng)編 土工布主要應(yīng)用于排水溝、水壩或煙筒過濾，無中間層的海岸保護(hù)，阻截自流水壓，加固垂 直地面、傾斜面和堤岸基層等。

1.3 非織造土工布

非織造土工布的出現(xiàn)比織造土工布晚，其生產(chǎn)方法主要有紡粘法和針刺法兩種，其中針 刺法在我國所占比例較大。采用的原料以滌綸為主，其次是丙綸和維綸，單位重量為100～800克/平方米。非織造土工布具有較大的延伸率，能適應(yīng)較大的變形，可以根據(jù)需要制成適當(dāng) 大小的孔隙，并在水平與垂直方向均具有較好滲透力。因此，非織造土工布的發(fā)展速度很快 ，并已成為土工布的主要組成部分�，F(xiàn)已廣泛應(yīng)用于解決路基沉陷及翻漿冒泥問題，用于土 石壩的排水系統(tǒng)、地下排水管道、軟弱地基加固，各種堤岸的護(hù)坡墊肩等工程的濾層。此外 ，還可用于土加筋材料，使軟基加固或修筑輕型擋土墻，同時(shí)，還能降低路堤下的孔隙水壓 。

1.4 土工格柵www.cntugongcailiao.com梁經(jīng)理

我國以聚乙烯材料為主的塑料土工格柵居多，它是將高聚物薄膜經(jīng)有規(guī)律的刺孔、加熱 ，然后在一個(gè)方向拉伸，使高聚物中大分子鏈沿拉伸方向取向，并獲得單軸向格柵。也可繼 續(xù)在另一方向拉伸，得到雙軸向土工格柵，使兩個(gè)方向都有較高強(qiáng)度，土工格柵主要應(yīng)用于 軟土基礎(chǔ)加固及護(hù)坡、護(hù)堤等工程中。

1.5 復(fù)合土工布

復(fù)合土工布是由兩種或兩種以上不同功能、不同種類的土工布及其他材料復(fù)合而成，復(fù) 合材料可以是紡粘或針刺型非織造布、機(jī)織布、聚乙烯薄膜、塑料網(wǎng)、塑料管等。其生產(chǎn)方 法主要有以下兩種：(1)機(jī)械方法：采用針刺復(fù)合和縫編工藝技術(shù)；(2)熱熔粘合法：采用超 聲波粘合及熱軋粘合技術(shù)。復(fù)合土工布在我國應(yīng)用較多的是復(fù)合土工膜和塑料排水管，可應(yīng) 用于軟地基和地基下具有坑洼的路基，堤岸的增強(qiáng)，路邊排水，橋座和擋土墻下排水，蓄水 池、廢物處理池的密封層，傳統(tǒng)沙石層排水系統(tǒng)的替代等。復(fù)合土工布在原有單層材料基礎(chǔ) 上使其性能得到很大改善，如層壓后的土工布力學(xué)性能得到很大提高，機(jī)織布與非織造布經(jīng) 針刺復(fù)合后的過濾性能得到改善等。@

2 國內(nèi)土工合成材料應(yīng)用現(xiàn)狀及存在問題

2.1 應(yīng)用現(xiàn)狀www.cntugongcailiao.com梁經(jīng)理

土工合成材料在我國的發(fā)展較晚，大約在60年代中期開始，機(jī)織土工布應(yīng)用于河道及涵 閘工程。80年代初，非織造布始在鐵路工程和水利工程上試用，截止到1986年，我國累計(jì)土 工布總產(chǎn)量約100萬平方米。進(jìn)入90年代，土工布應(yīng)用發(fā)展更快，1992年機(jī)織土工布耗用量 達(dá)9000多萬平方米。1998年發(fā)生特大洪水，編織布用量已超過1億平方米/年。非織造土工布1995 年耗用量達(dá)到6500萬平方米，至今其使用量也已超過1億平方米/年。目前，土工布在我國應(yīng)用 規(guī)模較大、效果較好的有以下幾方面：

(1)水利工程建設(shè)方面。江蘇省采用土工布對(duì)沿江沿海堤壩進(jìn)行加固，這些航道、河道 護(hù)坡成功地經(jīng)受了1998年的特大洪水侵襲的考驗(yàn)；河北省黃壁莊水庫下游減壓進(jìn)井冒渾水， 采用土工布封堵后，在1998年特大洪水沖擊下沒有出現(xiàn)險(xiǎn)情；天津北塘水庫使用土工布后， 工程質(zhì)量明顯提高；我國最大的水運(yùn)工程長江深水航道疏浚工程，在工程設(shè)計(jì)中決定試用土 工布構(gòu)筑導(dǎo)堤，經(jīng)試驗(yàn)段測試，取得了其他材料難以達(dá)到的良好效果。另外，上海陳行水庫 工程、江蘇太倉中遠(yuǎn)國際城等工程也均采用了土工布。

(2)公路建設(shè)方面。我國公路建設(shè)使用土工布現(xiàn)還局限于高速和等級(jí)公路，使用規(guī)模較 大的工程有東北錦大公路、浙江杭甬高速公路、廣州環(huán)城高深汕高速西段、上海滬寧高速公 路等。

(3)鐵路建設(shè)方面。我國鐵道部門從1981年開始采用土工布處理路基損壞及其他問題， 如用在京九鐵路建設(shè)中的地基處理與邊坡加固、京廣鐵路翻漿冒泥的整治、上海地鐵二號(hào)線 龍東路西段工程等。@www.cntugongcailiao.com梁經(jīng)理

(4)環(huán)境保護(hù)方面。土工布在環(huán)境工程方面的應(yīng)用比例還不很大，但在垃圾場及廢水排 放治理等工程中的應(yīng)用會(huì)越來越多。至今，我國土工布在環(huán)保方面應(yīng)用較多的是在貯尾礦和 灰壩的處理，如上海外高橋電廠、嘉興電廠、上海石洞口電廠的灰壩、銅山尾庫礦等工程中 。

2.2 存在問題

土工合成材料在我國從試驗(yàn)、生產(chǎn)、試用到大工程應(yīng)用，已有近20年歷史，雖然在應(yīng)用 上已有一定的廣度，但和我國基礎(chǔ)設(shè)施的巨大規(guī)模相比應(yīng)用比例較低。 (1)工藝與技術(shù)裝備方面。我國現(xiàn)有非織造布生產(chǎn)設(shè)備除部分為國產(chǎn)針刺加工設(shè)備外， 多為引進(jìn)。在這些引進(jìn)設(shè)備中，仍以針刺短纖土工布的生產(chǎn)為主，紡粘、化學(xué)粘合、熱粘合 設(shè)備工藝僅占很少部分，而在這部分中還有一些是為生產(chǎn)地毯、服裝、裝飾布、人造革、化 肥袋等設(shè)計(jì)的，與專門生產(chǎn)土工布的設(shè)備存在著一定程度的區(qū)別。

機(jī)織編織土工布的生產(chǎn)能力完全可以滿足我國" 九五" 期間各項(xiàng)工程的要求，但缺少搶 險(xiǎn)抗滑用材料的編織設(shè)備和多軸向編織機(jī)。

復(fù)合土工布生產(chǎn)設(shè)備國內(nèi)現(xiàn)已具備4 m寬以下的生產(chǎn)能力，6 m寬以上的生產(chǎn)設(shè)備在國內(nèi) 尚屬空白，無法滿足工程的需要。www.cntugongcailiao.com梁經(jīng)理

(2)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)方面。主要表現(xiàn)在原料單一，產(chǎn)品品種單一。我國土工布所選用的原料主 要是滌綸、丙綸、維綸及少量的錦綸。同時(shí)由于生產(chǎn)設(shè)備的限制造成了以短纖非織造土工 布及丙綸編織布為主導(dǎo)的單一產(chǎn)品結(jié)構(gòu)。國際上原料的選用除滌綸、丙綸外，還有錦綸、黃 麻、特種纖維，有的甚至織入鋼絲等，產(chǎn)品品種除短纖針刺產(chǎn)品外，高強(qiáng)度土工格柵、土工 片、紡粘法長絲針刺產(chǎn)品品種及復(fù)合土工布的品種也很多。由于實(shí)際工程中對(duì)土工布的功能 及品種有著不同的要求，因而單一的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)阻礙了土工布應(yīng)用的擴(kuò)大及工程質(zhì)量的提高。@

(3)產(chǎn)品檢測體系方面。最近，我國已相繼發(fā)布了土工布產(chǎn)品國際標(biāo)準(zhǔn)及土工布產(chǎn)品的 使用規(guī)范，但在產(chǎn)品質(zhì)量的實(shí)驗(yàn)方法、考核指標(biāo)內(nèi)容以及土工布與土相互作用性能實(shí)驗(yàn)等方 面還缺乏統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，而國外則成立有土工布專業(yè)委員會(huì)，來對(duì)此進(jìn)行規(guī)范化處理，因其具 有相當(dāng)?shù)臋?quán)威性而得到各自國家的認(rèn)可。因此，在我國加快一系列檢測體系標(biāo)準(zhǔn)制定的步伐 ，將更有助于土工布在我國的生產(chǎn)和推廣應(yīng)用。

(4)應(yīng)用與設(shè)計(jì)方面。由于土工布涉及到巖土、水利、土木、紡織、塑料等諸多領(lǐng)域， 而一種行業(yè)的設(shè)計(jì)人員缺乏其他行業(yè)的專業(yè)知識(shí)和實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，一些工程單位對(duì)土工布的特性 不是真正了解，不清楚這一能夠部分取代傳統(tǒng)沙石料的新型材料，再加上在施工過程中偏重 于一次性投資的降低等因素，造成了我國土工產(chǎn)品低水平重復(fù)嚴(yán)重及各種工程應(yīng)用量偏低的 局面。

3 發(fā)展趨勢www.cntugongcailiao.com梁經(jīng)理

國內(nèi)土工布的發(fā)展將由以紡織技術(shù)生產(chǎn)為主的形式轉(zhuǎn)向以適應(yīng)各種實(shí)際工程需要為目的 進(jìn)行生產(chǎn)，產(chǎn)品總的發(fā)展趨勢向系列型、復(fù)合型、綜合型發(fā)展。復(fù)合土工布是這幾年國外大 公司競相開發(fā)的產(chǎn)品，其產(chǎn)品包括排水管與土工布復(fù)合，機(jī)織布與非織造布復(fù)合，大流量排 水板與土工布復(fù)合等許多新型復(fù)合材料。我國在這方面則處于起步階段，現(xiàn)有的復(fù)合產(chǎn)品為 復(fù)合土工膜、針刺機(jī)織布和非織造布復(fù)合土工布、非織造布復(fù)合結(jié)構(gòu)的排水管，并且，還都 處于試制和試用階段。因此，復(fù)合土工布在我國的生產(chǎn)和應(yīng)用極具開發(fā)前景。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在" 九五" 期間，我國將新建公路30萬km ，其中高等級(jí)公路1.45萬km ；在鐵路建設(shè)中，每年預(yù)計(jì) 要修復(fù)1000 km 翻漿路段。1998年長江、松花江的一場特大洪災(zāi)后，國家又增加了資金投入 基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，這其中包括長江堤防的修復(fù)和加固、三峽工程、黃河治理、小浪底工程、南 水北調(diào)、長江口深水航道等巨型工程，這些工程建設(shè)都需要大量土工布�，F(xiàn)在，我國土工布 已經(jīng)有5項(xiàng)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)和20項(xiàng)試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)，土工布的使用規(guī)范也已正式頒布，這對(duì)生產(chǎn)、推 廣和使用土工布提供了條件和機(jī)遇。

4 幾點(diǎn)建議

4.1 由于土工合成材料是一種新型巖土工程材料，且應(yīng)用時(shí)一次投入成本較大，應(yīng)用 部門在不了解這種材料的條件下偏重于使用成本較低、后期維護(hù)費(fèi)用大的砂石、瀝青等材料 。@

因此，建議水利、交通、建筑、紡織等方面聯(lián)合成立土工合成材料協(xié)會(huì)，大力宣傳土工合 成材料在工程建設(shè)中的使用方法、效果及經(jīng)濟(jì)合理性，并制定土工合成材料應(yīng)用的強(qiáng)制性國 家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)規(guī)范，使工程部門從不得不用到自愿采用。

4.2 加大土工合成產(chǎn)品協(xié)作開發(fā)的力度。土工合成材料涉及到建筑、水利、紡織等多 領(lǐng)域，各行業(yè)之間應(yīng)保持經(jīng)常性的信息溝通，使產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與開發(fā)為不同的行業(yè)、不同的工 程條件服務(wù)。因此，建議科研部門、企業(yè)及工程單位組成科研、生產(chǎn)、應(yīng)用體系，形成工程 部門需要什么科研部門研制什么，再由企業(yè)投入生產(chǎn)，形成全新的產(chǎn)品開發(fā)系統(tǒng)。

4.3 做好引進(jìn)設(shè)備的消化、吸收及開發(fā)創(chuàng)新工作。我國現(xiàn)有引進(jìn)設(shè)備中有一些不適合 土工產(chǎn)品的生產(chǎn)。因此，對(duì)這部分設(shè)備在進(jìn)行改善的基礎(chǔ)上，應(yīng)再填平補(bǔ)齊，建議政府部門 應(yīng)在這方面給予一定的技改及技術(shù)創(chuàng)新傾斜政策，以充分發(fā)揮現(xiàn)有設(shè)備的潛力及企業(yè)的積極性。

4.4 進(jìn)一步加大土工合成材料的銷售力度。除了政府部門、行業(yè)協(xié)會(huì)之間的宣傳、推 廣之外，建議在國內(nèi)建立起土工合成材料銷售網(wǎng)格，在網(wǎng)絡(luò)上可以查到國內(nèi)土工材料生產(chǎn)的 定點(diǎn)企業(yè)、產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)、所能生產(chǎn)產(chǎn)品種類、應(yīng)用范圍等，使應(yīng)用部門可以放心、清楚的購買 產(chǎn)品。這不但能擴(kuò)大土工材料的知名度，增加其在國內(nèi)市場的占有份額，而且，最終將能在 國內(nèi)形成幾種土工產(chǎn)品系列名牌。www.cntugongcailiao.com梁經(jīng)理

高速公路瀝青路面設(shè)計(jì)實(shí)例

一、設(shè)計(jì)資料：

本公路等級(jí)為高速公路，經(jīng)調(diào)查得，近期交通量如下表所示。交通量年平均增長率為9.5%，設(shè)計(jì)年限為15年，該路段處于Ⅳ2區(qū)。 二、交通分析：

軸載分析路面設(shè)計(jì)以BZZ-100為標(biāo)準(zhǔn)軸載。@

1、以設(shè)計(jì)彎沉值為指標(biāo)及驗(yàn)算瀝青層層底拉應(yīng)力中的累計(jì)當(dāng)量軸次 （1）累計(jì)當(dāng)量軸次

注：軸載小于25KN 的軸載作用不計(jì)。 （2）累計(jì)當(dāng)量軸次

根據(jù)公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范，高速公路瀝青路面的設(shè)計(jì)年限取15年，六車道的車道系數(shù)η取0.3～0.4，取0.3。交通量平均增長率為9.5%。

2、驗(yàn)算半剛性基層層底拉應(yīng)力中的累計(jì)當(dāng)量軸次 （1）軸載換算

注：軸載小于50KN 的軸載作用不計(jì) （2）累計(jì)當(dāng)量軸次

根據(jù)公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范，高速公路瀝青路面的設(shè)計(jì)年限取15年，六車道的車道系數(shù)η取0.3～0.4，取0.3。交通量平均增長率為9.5%。

三、設(shè)計(jì)指標(biāo)的確定www.cntugongcailiao.com梁經(jīng)理