土工合成材料,又稱(chēng)“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(lèi)產(chǎn)品,使用過(guò)程中具有分離、加固、排水、過(guò)濾、防護(hù)、防滲六大基 本功能。國(guó)外在三十年代就開(kāi)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(chēng)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。
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(guó)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(wèn)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、儲(chǔ)存、運(yùn)輸和處理土工布
土工布卷在安裝展開(kāi)前要避免受到損壞。土工布卷應(yīng)該堆放于經(jīng)平整不積水的地方,堆高不超過(guò)四卷的高度,并能看到卷的識(shí)別片。土工布卷必須用不透明材料覆蓋以防紫外線老化。在儲(chǔ)存過(guò)程中,要保持標(biāo)簽的完整和資料的完整。
在運(yùn)輸過(guò)程中(包括現(xiàn)場(chǎng)從材料儲(chǔ)存地到工作地的運(yùn)輸),土工布卷必須避免受到損壞。
受到物理?yè)p壞的土工布卷必須要修復(fù)。受?chē)?yán)重磨損的土工布不能使用。任何接觸到泄漏化學(xué)試劑的土工布,不允許使用在本工程上。
2、土工布的鋪設(shè)方法:
2.1用人工滾鋪;布面要平整,并適當(dāng)留有變形余量。
2.2長(zhǎng)絲或短絲土工布的安裝通常用搭接、縫合和焊接幾種方法??p合和焊接的寬度一般為0.1m以上,搭接寬度一般為0.2M以上??赡荛L(zhǎng)期外露的土工布,則應(yīng)焊接或縫合。
2.3土工布的縫合
所有的縫合必須要連續(xù)進(jìn)行(例如,點(diǎn)縫是不允許的)。在重疊之前,土工布必須重疊zui少150mm。zui小縫針距離織邊(材料暴露的邊緣)至少是25mm。縫好的土工布接縫包括1行又線鎖口鏈形縫法。用于縫合的線應(yīng)為zui小張力超過(guò)60N的樹(shù)脂材料,并有與土工布相當(dāng)或超出的抗化學(xué)腐蝕和抗紫外線能力。任何在縫好的土工布上的'漏針'必須在受到影響的地方重新縫接。
必須采取相應(yīng)的措施避免在安裝后,土壤、顆粒物質(zhì)或外來(lái)物質(zhì)進(jìn)入土工布層。布的搭接根據(jù)地形及使用功能可分為自然搭接、縫接或焊接。
玻璃纖維土工布是一種采用特殊編織工藝制成的玻璃纖維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)材料。這種材料具有很高的耐熱性和優(yōu)異的耐寒性,抗拉強(qiáng)度大,彈性好,膨脹系數(shù)低,耐磨性能強(qiáng),抗撕裂強(qiáng)度優(yōu)良,并有很高的化學(xué)穩(wěn)定性。采用玻纖土工布作為瀝青路面增強(qiáng)材料,可以防止路面因低溫龜縮而產(chǎn)生裂紋,能改變路面的結(jié)構(gòu)應(yīng)力分布,阻止反射裂縫的擴(kuò)展,還可以減輕車(chē)轍的軋痕。
在我國(guó)采用玻纖土工布做增強(qiáng)材料的開(kāi)發(fā)研究起步較晚,1996年由南京玻璃纖維研究設(shè)計(jì)院研制成功的玻璃纖維土工布,在江蘇省高速公路建設(shè)指揮部、北京市公路設(shè)計(jì)研究院、北京市公路局、南京新機(jī)場(chǎng)高速公路建設(shè)指揮部的大力支持和協(xié)助下,迅速用于滬寧高速公路、北京門(mén)頭溝區(qū)部分路段、南京新機(jī)場(chǎng)高速公路等建設(shè)工程中。其中,滬寧高速公路是目前我國(guó)公路工程中投資大、軟土地基長(zhǎng)、技術(shù)復(fù)雜的工程。在寧滬高速公路C標(biāo)、D標(biāo)、E標(biāo)、F標(biāo)及G 標(biāo)段的路面施工中率先采用了南京玻纖院研制的G-1011 型增強(qiáng)瀝青路面用玻璃纖維土工布,用于防止路面局部因基層收縮開(kāi)裂和構(gòu)造沉降裂縫,以及因軟土地基不均勻沉降而引起瀝青面層反射裂縫的產(chǎn)生,鋪設(shè)在可能會(huì)出現(xiàn)裂縫和已出現(xiàn)裂縫的中面層與上面層之間及下面層與中面層之間。