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1、1前言12了解土工合成材料22.1工合成材料发展历史及工程应用21. 2土工合成材料基本知识介绍32. 3工合成材料基础材料的33了解术语、符号43. 1术语43. 2符号44基本规定44. 1材料44. 2设计原则54. 3施工检验55反滤及排水55. 1一般规定55. 2反滤准则65. 3设计方法65. 4施工要求65. 5软土地基处理中排水带设计与施工66防护76. 1一般规定77. 2软体排防冲76.3其它防护工程77总结7参考文献9致谢10论土工合成材料技术摘要：在我国建筑业大发展的同时，各类建筑形式正竞相发展。这其中也包括土木合成技术。土工合成材料是土木工程应用的合成材料的总称。作

2、为一种土木工程材料，它是以人工合成的聚合物（如塑料、化纤、合成橡胶等）为原料，制成各种类型的产品，置于土体内部、表面或各种土体之间，发挥加强或保护土体的作用。土工合成材料应用技术规范将土工合成材料分为土工织物、土工膜、土工特种材料和土工复合材料，土工网，玻纤网，土工垫等类型。土木工程历史悠久早在上古时代，人类就野处穴居，新石器时代后期仰韶文化遗址中已发现用木骨泥墙构成的居室，到公元前20世纪，已发现有夯土的城墙，商代时已逐渐采用粘土做成的版筑墙，西周时期已有烧制的瓦，战国墓葬中发现有烧制的大尺寸空心胸，这些都是土木工程的雏形。随着文明的不断进步，土木工程也在不断的发展，各种桥梁，水利工程建筑应

3、运而生。我国著名的万里长城，都江堰，故宫建筑群等都是我国珍贵的土木文化遗产，还有世界的众多土木建筑，也都别巨匠心，充分体现了土木工程的魅力。其中埃及金字塔，修建过程仍是土木工程中的一个不解之迷。关键词：术语、符号；反滤及排水；基本规定1前言土工合成材料是土木工程应用的合成材料的总称。作为一种土木工程材料，它是以人工合成的聚合物（如塑料、化纤、合成橡胶等）为原料，制成各种类型的产品，置于土体内部、表面或各种土体之间，发挥加强或保护土体的作用。土工合成材料应用技术规范将土工合成材料分为土工织物、土工膜、土工特种材料和土工复合材料，土工网，玻纤网，土工垫等类型。土木工程历史悠久早在上古时代，人类就野

4、处穴居，新石器时代后期仰韶文化遗址中已发现用木骨泥墙构成的居室，到公元前20世纪，已发现有夯土的城墙,商代时已逐渐采用粘土做成的版筑墙，西周时期已有烧制的瓦，战国墓葬中发现有烧制的大尺寸空心砖，这些都是土木工程的雏形。随着文明的不断进步，土木工程也在不断的发展，各种桥梁，水利工程建筑应运而生。我国著名的万里长城,都江堰，故宫建筑群等都是我国珍贵的土木文化遗产，还有世界的众多土木建筑,也都别巨匠心，充分体现了土木工程的魅力。其中埃及金字塔，修建过程仍是土木工程中的一个不解之迷。土工合成材料在曾被称为“土工织物”(geotexti1e)和“土工膜”(geomembrane)o随着工程需要，这类材料

5、不断有新的品种出现，例如土工格栅、土工网和土工模袋、土工网垫、土工带，复合土工膜，膨润土防水毯，复合排水网等，原来的名称已不能准确地函盖全部产品，这样，在其后的一段时期内，把它们称之为“土工织物、土工膜和相关产品(re1atepyoduct)”。显然，这样的名称不宜作为一种技术名词或学术名词。为此，1994年在新加坡召开的第五届国际土工合成材料学术会议上，正式确定这类材料的名称为“土工合成材料”(geosynthetics)。土工合成材料的原材料是高分子聚合物(PoIy1ner)。它们是由煤、石油、天然气或石灰石中提炼出来的化学物质制成，再进一步加工成纤维或合成材料片材，最后制成各种产品。制造

6、土工合成材料的聚合物主要有聚乙烯(PE)、聚酯(PP)、聚酰胺(PER)、聚丙烯(PP)和聚氯乙烯(PVC)氯化聚乙烯(CPE)聚苯乙烯(EPS)等。2材料了解土工合成1. 1土工合成材料发展历史及工程应用概况土工材料是当今被广泛应用于岩土工程中的土工合成材料，它是高分子聚合物产品的统称。早在20世纪20年代，化工部门即成功地生产出人工合成材料，但直到50年代后期，这种材料才逐渐地作为一种新型的建筑材料被推广应用于岩土工程。早期的产品主要是透水的有纺及无纺土工织物，后来又生产出不透水的土工膜。随着工程实践的要求和制造工艺的提高，又陆续制造出高强加筋用的土工格栅和其他组合产品。这样，原来的土工织

7、物一词已经远远不能概括各类产品的含义，于是在国际上出现了许多的替代名称，其中土工材料一词最为通用，不过习惯上仍然统称之为土工织物。土工材料分为几大类材料：土工布、土工膜、土工格栅、排水板，复合土工膜，土工网，土工格室，膨润土防水毯等。在国外对土工布的应用早在60年代就已开始，美国是世界上士工布消费量最大的国家，它在90年代初对其年用量就在3亿户以上，近几年用量达到7亿肝。欧洲和日本的土工布也得到较快发展，欧洲土工布近几年的年用量也在4亿疔左右,其中纺粘法非织造布占非织造土工布的60%左右；日本在90年代中期以后对土工布的应用有显著的增长。日本非织造土工布中以纺粘法用量最大，约占非织造土工布总量

8、的60%,而且主要是PET纺粘布。我国的土工布起步于80年代初,但当时的用量极少，只是试验性的应用。直到1998年特大洪水引起政府的重视，建筑部门把对土工布的应用列入到设计规范中去，并制定了相关的国家标准，土工布才真正得到重视和发展。目前我国土工布的用量已超过3亿户，非织造土工布占总量比重达到40%左右。我国土木工程建设具有巨大潜在市场，其潜力决不低于美国目前用量的78亿专家测算，我国土工布在今后15年仍将以双位数增长，其中增长速度较快的是PET纺粘长丝土工布。在“十五”及至“十一五”计划期间，我国规划在水利、电力、交通、环境保护、江河治理等各项工程上的投资巨大，包括水利建设、南水北调工程、电

9、力投资、公路和铁路建设、环境工程建设，还有港口、机场、垃圾处理、江河湖海治理、治沙等等工程，投资计达上万亿元。中国在今后10年或更长时间，将会有更多的基础设施工程要建设，对土工布的需求也将会越来越多，中国将成为世界士工合成材料的最大营销市场而在“十二五”期间，党中央也明确的指出了水利等各项工程的的大体计划。2. 2土工合成材料的种类工合成材料是土木工程应用的合成材料的总称。作为一种土木工程材料,它是以人工合成的聚合物（如塑料、化纤、合成橡胶等）为原料，制成各种类型的产品，置于土体内部、表面或各种土体之间，发挥加强或保护土体的作用。土工合成材料分为士工织物、土工膜、土工特种材料和土工复合材料等类

10、型。3. 3工合成材料的作用土工合成材料的应用十分广泛，主要用于岩土工程、环境土工、水利工程和铁路与公路交通工程等领域。在实际工程应用中，土工合成材料可以起到过滤、排水、隔离、加筋、防渗和防护六大基本功能。在特定情况下或对于特种土工合成材料，还可以发挥保护和减压的作用，如防渗结构层中将土工织物铺设在土工膜上面，阻止填土或其他物体对土工膜的损伤；在软土地基上使用土工泡沫块体修筑路堤，可以在不降低路堤高度的情况下有效降低路堤地对地基的压力。在一些工程应用中，土工织物还能发挥其它方面的作用。例如，土工织物可以用于沥青路面的补强；作为缓冲垫层，以防止下层的石头、施工废弃物或排水集料造成土工膜穿孔。一方

11、面，同一类土工材料在不同的工程中可以发挥不同的作用，另一方面，在某些情况下，一种土工合成材料可以同时发挥双重或多重功能。如铺设在软土地基与路堤之间的土工织物，其主要功能是隔离，但同时可以发挥加筋和排水的作用。4. 了解术语、符号4.1 术语土工合成材料geosynthetics土工织物geotexti1e织造土工织物wovengeotexti1e非织造土工织物nonwovengeotexti1e工膜geomembrane土工格栅geogrid工格室geoce11工网geonet反滤fi1tration4.2 符号A-系数H-高度I-水力梯度1-长度4基本规定5. 1材料土工织物、土工膜、土工格

12、栅和某些特种土工合成材料，将其两种或两种以上的材料互相组合起来就成为土工复合材料。土工复合材料可将不同材料的性质结合起来，更好地满足具体工程的需要，能起到多种功能的作用。如复合土工膜，就是将土工膜和土工织物按一定要求制成的一种土工织物组合物。其中，土工膜主要用来防渗，土工织物起加筋、排水和增加土工膜与土面之间的摩擦力的作用。又如土工复合排水材料，它是以无纺土工织物和土工网、土工膜或不同形状的土工合成材料芯材组成的排水材料,用于软基排水固结处理、路基纵横排水、建筑地下排水管道、集水井、支挡建筑物的墙后排水、隧道排水、堤坝排水设施等。路基工程中常用的塑料排水板就是一种土工复合排水材料。国外大量用于

13、道路的土工复合材料是玻纤聚酯防裂布和经编复合增强防裂布。能延长道路的使用寿命，从而极大地降低修复与养护的成本。从长远经济利益来考虑，是国内应该积极采用和提倡土工复合材料4. 2设计原则：设计应从工程整体出发名和利的确定材料的铺放位置，范围和与其他部件的连接等。土工合成材料性状受荷载，使用时间，温度和式样尺寸等因素影响，应按有关标准的规定进行测试。设计中应根据工程需要，确定原位观测项目。设计安全系数应根据工程应用条件确定。5. 3施工检验施工时有专人随时检查，没完成一道工序应按设计要求及时验收，合格后方可进行下道工序。检查验收的主要内容应包括清基，材料铺放方向，材料的接缝或搭接，材料与结构的链接

14、回填料，压重和防护层等。应根据设计要求埋设必要的观测设备5反滤及排水5.1 一般规定：可根据工程反滤、排水需要，合理选用土工织物。铁路，公路反滤，排水设施。挡墙后排水系统，岸墙后天都排水胸痛，地基处理塑料排水带预压工程.在渗沟的迎水面设置粒料反滤层时，粒料反滤层应用颗粒大小均匀的碎、砾石，分层填筑。2)土工布反滤层采用缝合法施工时，土工布的搭接宽度应大于IOomn1。铺设时应紧贴保护层，但不宜拉得过紧。土工布破损后应及时修补，修补面积应大于破坏面积的45倍。3)坑壁土质为粘性土或粉细砂土，采用无砂混凝土板作反滤层时，在无砂混凝土板的外侧，应加设100150mm厚的中粗砂或渗水土工织物反滤层。5

15、. 2反滤准则无论是作为护坡滤层,还是作为护脚、护底的土工织物软排都具有反滤要求,即要求土工织物软排具有渗透性和保土性。隔离作用：对于护脚、护底软排隔离作用显得尤为重要，因为软排可以使其上的抛石、混凝土块、土枕等单体压载不致于陷人河底泥沙中而失去保护作用。保土性，防止被保护粒随水流失。透水性，保证渗流水通畅排走。防堵型，防止材料被细土粒堵塞失效。6. 3设计方法：土工织物反滤材料应满足反滤准则，并应按下列步骤进行选择1确定土工织物的等效孔径、渗透系数，和被保护土的特征粒径。2按本规范第4.2.2条、第4.2.3条和第4.2.4条的规定检验待选士工织物。7. 4施工要求：场地应平整，场地上的杂物应清除干净。备料时，应先将窄幅与缝接，并应裁剪成要求的尺寸。铺放应平顺，松紧适度，并应与图面密贴。有顺坏处，应不出或者更换，相邻片可搭接300mm对可能发生移处应缝接，不平地，软土和水下铺设搭接宽度应适当增大。坡面上铺设自下而上上进行。与岸坡和结构物连接处结合良好。铺设人员不应穿硬地鞋。土料应及时回填。回填土石块最大落高不得大于300mm,重土石块不应再坡面上滚动下滑。8. 5软土地基处理中排水带设计与施工：排水地基设计应符合以下规定：1排水带的平面布置可为正三角形或者正方形2排水带的间距及插入深度应通过计算确定3排水带的当量井直径要按公式计算。4应进行排水地基的稳定分析计算5采用排水带应符