土工織物

土工織物

土工織物又稱(土工纖維或土工薄膜)是指,用合成纖維紡織或經膠結、熱壓針刺等無紡工藝製成的土木工程用卷材。

基本介紹

  • 中文名:土工織物
  • 外文名:geotextile
  • 別稱:土工纖維或土工薄膜
  • 主要原料聚丙烯聚酯聚醯胺
  • 分類:濾水型、不透水型、保溫型
  • 學科:土木工程
發展歷史,介紹,特點,性能指標,主要性能,隔離,過濾,排水,加筋,防護,防穿刺,注意事項,

發展歷史

“土工織物”一詞最早是由J.P.Giroud與J.Perfetti於1977年首先提出來的,他們把透水的土工合成材料稱為“土工織物”。按其製造方法與物理特性可分為無紡土工織物與有紡土工織物。
土工織物的套用,在我國起步較晚,但發展很快。1976年在江蘇省長江嘶馬護岸工程中,首先使用軟體沉排,防止河岸沖刷,類似的軟體沉排相繼套用在江蘇省江都西閘和湖北省長江堤防工程。進入 80年代,土工織物的套用日益增多,除軟體沉排外,還普遍套用於土、沙、石袋以及軟弱地基加固工程。我省在圍墾工程中使用土工織物進行地基加固處理,始於90年代,現已被廣泛地套用,取得了良好的效果。我市海塗在圍墾九四丘三期工程中,就大量套用泥漿泵在土工編織袋中疏泥築堤就取得了成功,在上虞市海塗九六丘圍墾中利用土工織物進行小斷面封堵龍口也取得了良好效果。

介紹

紡織品最迅速增長的套用之一是土工織物的使用。土工織物包括穩定地層用織物,防水土流失織物,道路用織物以及防潮織物。
機織物和非織造布均可作為土工布。這些織物使用的纖維有:聚丙烯、烯烴、滌綸、尼龍以及丙烯腈纖維。在這一領域非織造布的套用超過了機織物。最重要或者說套用最廣泛的纖維是聚丙烯纖維。滌綸纖維的性能最好,但人們認為它造價較高而不能大量使用;丙烯腈儘管具有許多優異的性能,但也被認為價格較高而不宜作此用途。
土工織物使用最普遍的領域有:地層的穩定,水土流失的防止以及土層的排水。土工織物相當於一個隔離層,在不同的土層之間形成穩定的邊界,以保持每層的完整性、固有特性以及使用性能。在構築堤壩時和給公路或鐵路鋪放道碴時使用土工布便屬於這一類型。這些紡織材料相當於一道屏障,它阻止了土壤顆粒的運動,但允許水的流動,以利於排水。水可以通過土工織物層從一個土層排到另一個土層;或排水過程可在一個平面或一層內進行,此時土工布起到排水的媒介作用(即過濾作用)。通過在大面積範圍內保持均勻的應力,土工材料起到了對結構增強及減少土層流失的作用。
紡織品還可用作建造水壩、運河、排水系統、水池或湖泊護圍的支撐材料或加固材料。在建造道路方面,土工織物有著多種用途,它們可以覆蓋在土層或岩石上面,以分離下層土與填充土;也可以直接鋪放在路基上,然後覆蓋瀝青。前者可使應力均衡,也可隔離下層土與填充土;後者可減少路基及瀝青面的斷裂,降低為保證路面穩定所需的瀝青用量,兩者對排水都有改進作用。
織物種類包括:
3、非織造(無紡)土工布;
4、複合土工布及其相關製品。

特點

合成纖維的主要原料有聚丙烯聚酯聚醯胺等。土工織物按其用途分為濾水型、不透水型、保溫型。寬度為1~18米,長度不限。土工織物的厚度與成型方法有關,每平方米的重量從16克到900克不等。
1、濾水型土工織物允許水通過,而阻止細粒土隨水流失。其用途可以代替管道作為排水盲溝;道路中作為滲濾層,以防止翻漿冒泥;軟弱地基上作為堤壩的墊層,以提高地基的穩定性;或隔離兩種不同粒徑的土粒,以免混合。
2、土工織物表面敷以不透水的塗層即成為防水型,可以作為渠道的防滲漏鋪面,也可作為房屋基礎中的防潮層。
3、保溫型土工織物,用於寒冷地區作為地基的保溫隔層。
由於用途不同,土工織物的強度也不同,通常它的抗拉強度、抗撕裂強度、耐衝壓強度及極限伸長率都較大;埋在土壤中的耐腐蝕性和抗微生物侵蝕性也都良好。

性能指標

土工織物產品的主要性能指標有:
(1)產品形態:材料製造加工方法、寬度、每卷的直徑及重量等;
(2)物理性質:主要有單位面積、質量、等效孔徑、均勻性等;
(3)力學性質:主要包括抗拉強度、撕裂時的延伸率、撕裂強度、沖穿強度、頂破強度、蠕變性、與岩土的磨擦係數等;
(4)水利學性質:垂直向、水平向透水性;
(5)耐久性、抗老化能力。
其中物理性質和力學性質是土工織物的主要性能指標。

主要性能

隔離

利用滌綸短纖針刺土工布對具有不同物理性質(粒徑大小、分布、稠度及密度等)的建築材料(如土體與沙粒、土體與混凝土等)進行隔離。使兩種或多種材料間不流失,不混雜,保持材料的整體結構和功能,使構築物載承能力加強。

過濾

當水由細料土層流入粗料土層時,利用滌綸短纖針刺土工布良好的透氣性和透水性,使水流通過,而有效地載流土顆粒,細沙、小石料等,以保持水土工程的穩定。

排水

滌綸短纖針刺土工布具有良好的導水性能,它可以土體內部形成排水通道,將土體結構內多餘液體和氣體外排。

加筋

利用滌綸短纖針刺土工布增強土體的抗拉強度和抗變形能力,增強建築結構的穩定性,以改善土體質量。

防護

水流對土體沖刷時,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,其保護土壤。

防穿刺

土工膜結合成為複合防水防滲材料,起到防穿刺的作用。抗拉強度高、滲透性好、透氣性能、耐高溫、抗冷凍、耐老化、耐腐蝕、不蟲蛀。滌綸短纖針刺土工布是一種套用廣泛的土工合成材料。廣泛用於鐵路路基的加筋、公路路面的養護、運動館、堤壩的防護、水工建築的隔離、遂洞、沿海灘涂、圍墾、環保等工程。

注意事項

1、土工布只能用土工布刀進行切割(鉤刀),如在場地內切割,對其他材料須採取特殊保護措施,以防由於切割土工布而對其造成不必要的損壞。
2、在鋪設土工布的同時,必須採取一切必要措施,以防止對下面一層材料造成破壞;
3.在鋪設土工布時,必須注意不要讓石頭、大量塵土或水分等有可能破壞土工布、有可能阻塞排水渠或過濾網、或有可能給接下來的連線帶來困難的物質進入土工布或土工布的下面;
4.安裝結束後,對所有土工布表面進行目測以確定所有損壞的地主,作上標記並進行修補,確定鋪設表面沒有可以造成損壞的外來物質,如斷針等異物;
5.土工布的連線必須遵循以下規定:正常情況下,坡面上不能有水平連線(連線須沿坡面的輪廓不與其相交),除修補的地方以外。
6.如採用縫合,縫合線須採用與土工布材質相同或超過的材料,縫合線須為防化學紫外線的材持。縫合線與土工布應有明顯的色差,以便於檢查。
7.安裝時對縫合特別注意以確保沒有泥土或礫石覆蓋層中的礫石進入土工布中間。

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