第十二章土工合成材料ppt课件PPT.ppt

三、水理性特性
1.孔隙率（n)
指土工织物中的孔隙体积与织物的总体积之比，以百分 数表示。其大小影响土工织物的渗透性和压缩性。
2.开孔面积率（POA）
指土工织物平面的总开孔面积与织物总面积的比值，以 百分数表示。一般产品的POA=4%-8%，最大可达30%以上。 POA的大小影响织物的透水性和淤堵性。
2.用于加固地基
由于土工合成材料有较高的强度和韧性等力学性能，且 能紧贴于地表面，使其上部施加的荷载能均匀分布在地层 中。当地基可能产生冲切破坏时，铺设的土工合成材料将 阻止破坏面的出现，从而提高地基承载力。
3.用于加筋土挡墙
在挡土结构的土体中，每隔一定垂直距离铺设加固作用 的土工合成材料时，该土工合成材料可对路基起到加筋作 用。
四、耐久性和环境影响
耐久性和环境影响是反映材料在长期应用和不同环境条 件中工作的性状变化。 1.抗老化
指高分子材料在加工、贮存和使用过程中，由于受内外 因素的影响，使其性能逐渐变坏的现象，老化是不可逆的 化学变化。 2.徐变性
指材料在长期恒载下持续伸长的现象。
12.4 土工合成材料的主要功能
12.4.1土工合成材料的工程应用
3.等效孔径（EOS）
土工织物有不同大小的开孔，孔径尺寸用符号“O”表示。 EOS是用土工织物作滤层时选料的重要指标。
4.垂直渗透系数（kv) 指垂直于织物平面方向上的渗透系数，用cm/s表示。它
是土工织物用作反虑或排水层时的重要设计指标。
5.水平渗透系数
土工合成材料用作排水材料时，水在聚合物内部沿平面 方向流动，在土工合成材料内部孔隙中输导水流的性能可 用土工合成材料平面的水平渗透系数或导水率（为土工合 成材料平面渗透系数与聚合物厚度的乘积）来表示。
图（c）为降低均质坝坝体内浸润线，可在坝体内用土工 合成材料做排水体。
图（d）为土工合成材料用于建造无集水管的排水盲沟。
图（e）为防止细砂和土粒进入排水管道而引起堵塞，将 土工合成材料包裹管道，然后埋于地下。
三、隔离作用
一般修筑道路时，路基、路床材料和一般材料都混合在一 起，这虽然局部现象，但使原设计的强度、排水、过滤的 功能减弱。为了防止这种现象的发生，可将土工合成材料 设置在两种不同特性的材料间，不使其混杂，但又能保持 统一的作用。
1.相对密度 指原材料的相对密度（未参入其他原料）。
2.单位面积质量 指1m2土工织物的质量，由称量法确定。常用土工织物的
单位面积为100-1200g/m2。 3.厚度
指压力2KPa时其底面到顶面的垂直距离，由厚度测定仪测 定。
二、力学特性
1.压缩性
土工织物厚度随法向压力变化的性质为该材料的压缩性。 厚度与渗透性有关，故也可求得不同法向压力下的渗透系 数。
反应了土工合成材料的抗撕裂的能力，最常用的测试方 法为梯形法。
4.握持拉伸强度
这也是一种抗拉强度，它反应土工合成材料分散集中的 能力。试验方法与条带拉伸试验类似。
5.顶破强度
反应了土工合成材料抵抗垂直于其平面的法向压力的能 力。测定顶破强度方法：a.液压顶破试验；b.圆球顶破试 验；c.CBR顶破试验。
一、反滤作用
将土工合成材料铺放在上游面块石护坡下面，可起反滤 作用和隔离作用（如下图）；
同样也可铺放在下游排水体周围起反滤作用，以防止管 涌。
也可铺放在均匀土坝的坝体内，起竖向排水作用，这样 可有效地降低均质坝的坝体浸润线，提高下游坝体的稳定 性，渗透水沿土工合成材料进入水平排水体，最后排至坝 体外。
第十二章土工合成材料ppt课件
主要内容
❖ 12.1 ❖ 12.2 ❖ 12.3 ❖ 12.4 ❖ 12.5 ❖ 12.6
概述 土工合成材料的分类 土工合成材料的特性指标 土工合成材料的主要功能 设计计算 施工技术
12.1 概述
土工合成材料是各种由聚合物制成的土工产品的总称， 是由煤、石油、天然气等原材料制成的高分子聚合物通过纺 丝和后处理制成纤维，再加工而成应用于岩土工程领域的建 筑材料。
二、排水作用
具有一定厚度的土工织物具有良好的三维透水性，利用 这一特性除了可作透水反滤层外，还可使水经过土工合成 材料的平面迅速沿水平方向排走，构成水平排水层。
图（a）为土工合成材料与其他排水材料共同构成排水系 统，加速填筑土体的排水固结过程。
图（b）为挡土墙在填土之前，将土工合成材料置于挡土 墙后再填土，这样既可将水排出，又不会把土颗粒带走。
常见的这类纤维有：聚酰胺纤维、聚酯纤维、聚丙烯纤 维、聚乙烯纤维、聚氯乙烯纤维等等。
12.2 土工合成材料的分类
7）土工网 8）土工模袋 9）土工网垫 10）土工塑料排水带 11）土工织物膨润土垫 12）聚苯乙烯板块 13）玻纤网 14）土工复合材料
12.3 土工合成材料的特性指标
一、物理特性
6.刺破强度
反应土工合成材料抵抗带有棱角的块石或树杆刺破的能 力，测试方法与圆球顶破试验相似。
7.穿透强度
反应具有尖角的石块或锐利物掉落在土工合成材料上时， 土工合成材料抵御掉落物穿透作用的能力。采用落锤穿透 试验进行测定。
8.摩擦系数
该指标是核算加筋土体稳定性的重要数据，反应了土工 合成材料与土接触界面上的摩擦强度。可采用直接剪切摩 擦试验或抗拔摩擦试验进行测定。
四、防渗作用
土工膜和复合土工合成材料可以防止液体的渗漏、气体的 挥发、保护环境或建筑物的安全。
五、防护作用Hale Waihona Puke Baidu
土工合成材料对土体或水面可以起防护作用，如防止河岸 或海岸被冲刷、防止土体的冻害、防止路面反射裂缝、防 止水面蒸发或空气中的灰尘污染水面。
六、加筋作用
当土工合成材料用作土体加筋时，其基本作用是给土体提 供抗拉强度。其应用范围有：加固土坡、堤坝、地基及挡 土墙。 1.加固土坡和堤坝 a.可使边坡变陡，节省占地面积； b.防止滑动圆弧通过路堤和地基土； c.防止路堤下因发生承载力不足而破坏； d.跨越可能的沉陷区等。
2.抗拉强度
指试样受拉伸至断裂时单位宽度所受的力。常用的无纺 型土工织物的抗拉强度为10-30KN/m，高强度的为30100KN/m；最常用的编织型土工织物为20-50KN/m，高强度 的为50-100KN/m；一般的土工格栅为30-200KN/m，高强度 的为200-400KN/m。
3.撕裂强度