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土工合成材料在工程中的作用

时间:2023-06-23 理论教育 版权反馈
【摘要】:将土工布与聚氯乙烯或聚乙烯等塑料薄膜防渗基材复合后制成的土工膜,以及将土工织物与土工膜复合而成的复合土工膜,两者均具有非常好的防渗功能。

土工合成材料在工程中的作用

在岩土工程中,土工合成材料主要起到加筋、防护、排水、过滤(反渗)、隔离、防渗六大作用。

5.5.2.1 加筋

土壤层的抗压缩强度、抗剪切强度以及拉伸强度均较低,长时间受力容易产生变形、坍塌等。土工合成材料具有优异的抗拉强度,将其按照一定方式铺设到土壤中,其优异的机械强度能够有效地重新分布土体应力,可以增加土体强度、限制土体变形,进而提高土工结构物的稳定性以及地基的承载力。土工合成材料的加筋作用主要应用在修建公路、铁路路基,堤岸、斜坡等护坡加固,增加软地基、潮湿地的强度等。加筋土工石坝结构示意图如图5-29所示。

5.5.2.2 防护

图5-29 加筋土工石坝结构示意图

由土工合成材料制成的土工模袋、土工织物填充袋等,可以对土体起到有效的防护作用。土工合成材料作为防护作用的工程有:堤岸、斜坡等护坡,起到防水流冲蚀效用;公路地基,可以有效阻止沥青路面开裂;粉煤灰堆场、垃圾填埋场等隔离层,可以有效阻止有害物质扩散到土壤和地下水中;铁路地基,起到防震动引起的干扰破坏作用等。图5-30是土工袋边坡防护作用示意图。

5.5.2.3 排水

土工布应用到地下排水系统农业排灌、挡土墙和土坝等需要排水工程中时,由于土工布优异的透水性能,土体内的水通过土工布积聚到土工织物外表面并排出,排出的水进入土体排水通道中流出,能够起到加速土体结团、降低渗透压力、降低无压渗流场浸润线位置等作用。土坝水平排水/软基垂直排水示意图如图5-31所示。

5.5.2.4 过滤(反滤)

由于土工布内具有很多细小的孔隙通道,因此具有优异的透水、透气性能。当泥沙水流通过土工布时,土工布相当于一层滤纸,允许水流有效通过,不允许细砂、土颗粒等通过,从而起到防止水土流失的作用。常应用于公路、海岸、大坝等护坡工程中,有效地提高工程的稳定性,增加工程建筑的使用年限。图5-32是海岸结构示意图。

5.5.2.5 隔离

修建公路、铁路、停车场、运动场、飞机场等路基时,将土工布铺设在两种不同的岩土材料之间,由于土工布的阻隔作用,两种不同岩土材料便不会相互掺杂,这样便保持了每种材料层结构的完整性能。同时,铺设土工布后能够使上层材料铺设施工更加方便,加快工程进度。土工布起隔离作用时,为防止岩石材料将其刺破,土工布应具备较好的抗刺破强度、抗拉强度、抗撕裂强度;同时作为路基材料使用还应具备一定的孔隙率和透水率,有效排出土壤中的水分。土工布的隔离作用如图5-33所示。(www.xing528.com)

5.5.2.6 防渗

图5-30 土工袋边坡防护作用示意图

图5-31 土坝水平排水/软基垂直排水示意图

图5-32 海岸结构示意图

图5-33 土工布的隔离作用

土工布本身不具有防渗功能,反而是一种透水材料。将土工布与聚氯乙烯聚乙烯等塑料薄膜防渗基材复合后制成的土工膜,以及将土工织物与土工膜复合而成的复合土工膜,两者均具有非常好的防渗功能。主要应用在储水池和输水渠道中,可以防止漏水。应用在垃圾填埋场、尾矿堆放场以及粉煤灰中堆放场中时,可以防止有毒液体扩散,从而起到保护土壤环境的作用。土工材料的防渗作用示意图如图5-34所示。

图5-34 土工材料的防渗作用示意图

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