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逐步滿(mǎn)足地鐵、隧道等高要求工程中防滲、排水的需求;具有良好功能適用性的阻燃、耐酸堿、超低溫彈性防水卷材開(kāi)始應(yīng)用于建筑加固材料;濕法玻纖非織造技術(shù)面世,拓展了功能性土工復(fù)合材料的應(yīng)用;高強(qiáng)度、耐頂破、耐摩擦、抗酸堿的丙綸土工布應(yīng)用于高鐵軌道滑動(dòng)層材料。此外,帶有光纖傳感器和相關(guān)監(jiān)控系統(tǒng)的智能土工合成材料也在緊鑼密鼓的研發(fā)中,將可以一體化提供土壤加固、結(jié)構(gòu)監(jiān)控和預(yù)警功能。盡管?chē)?guó)內(nèi)土工合成材料發(fā)展迅速,但行業(yè)發(fā)展中仍然存在行業(yè)政策變化、標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)薄弱、原材料價(jià)格波動(dòng)等弱點(diǎn)與風(fēng)險(xiǎn),其中,需要引起注意的就是標(biāo)準(zhǔn)不完善的問(wèn)題。為此,東華大學(xué)教授靳向煜指出,我國(guó)土工合成材料標(biāo)準(zhǔn)體系自建立至今,盡管已經(jīng)形成較為科學(xué)、規(guī)范、合理的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)體系。
但與國(guó)外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)體系相比,仍存在很多不足。首先就是行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)之間的差異。我國(guó)土工合成材料標(biāo)準(zhǔn)基本包含了工程中常用的產(chǎn)品類(lèi)別,對(duì)土工織物、土工膜、土工復(fù)合材料、土工特種材料等大項(xiàng)均有涉及,但個(gè)部委也有自己的標(biāo)準(zhǔn)體系,相互之間有相似也有差別。標(biāo)準(zhǔn)的差異容易對(duì)制造商和購(gòu)買(mǎi)者造成較大分歧,因此,雙方通常采用歐美標(biāo)準(zhǔn),國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)面臨可有可無(wú)的尷尬。其次,測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)數(shù)量少,標(biāo)準(zhǔn)更新速度慢的問(wèn)題同樣不容忽視。我國(guó)現(xiàn)行的土工合成材料標(biāo)準(zhǔn)基本能夠與國(guó)外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)同步,但多以室內(nèi)指標(biāo)測(cè)試為主,缺乏現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)。其中有些標(biāo)準(zhǔn)還存在使用時(shí)間過(guò)長(zhǎng),沒(méi)有技術(shù)更新、補(bǔ)充的問(wèn)題。此外,檢測(cè)設(shè)備不穩(wěn)定的弊端依舊存在。我國(guó)專(zhuān)門(mén)研制、生產(chǎn)土工合成材料檢測(cè)儀器的廠家比較少。



3?土工格柵與土工網(wǎng)隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高速增長(zhǎng),我國(guó)基礎(chǔ)設(shè)施特別是高速公路的建設(shè)得到高速發(fā)展。在建設(shè)中,遇到的各種特殊地質(zhì)現(xiàn)象和不良地質(zhì)現(xiàn)象(如軟土、膨脹土、滑坡、泥石流)越來(lái)越多,高路堤和高邊坡隨處可見(jiàn),因而為利用新材料與新技術(shù)處理以上問(wèn)題提供了機(jī)會(huì)。近幾年中,我省公路建設(shè)中大量利用了土工格柵和土工網(wǎng),本章將重點(diǎn)介紹土工格柵和土工網(wǎng)的概念、制造工藝和性能,以便我們的設(shè)計(jì)、施工、管理人員加以區(qū)別。3.1?土工格柵土工格柵是經(jīng)過(guò)拉伸形成的具有方形或矩形格柵的聚合板材,常用作加筋土結(jié)構(gòu)的筋材或土工復(fù)合材料的筋材等。圖1?土工格柵的形狀及細(xì)部??土工格柵的制造過(guò)程是在經(jīng)擠壓制出的聚合物板材(原料目前多為聚丙烯或高密度聚乙烯)上沖孔,孔的形狀、大小及布置按終制成的土工格柵產(chǎn)品確定,然后施行定向拉伸。
單向拉伸格柵只沿板材長(zhǎng)度方向拉伸制成,雙向拉伸格柵則是繼續(xù)將單向拉伸的格柵再在與其長(zhǎng)度垂直的方向拉伸制成。格柵制造中聚合物的高分子隨加熱延伸過(guò)程而重新排列定向。土工格柵產(chǎn)品的規(guī)格品種在國(guó)外較多,我國(guó)的重慶慶蘭塑料制品有限公司生產(chǎn)的土工格柵也得到 認(rèn)可,其它一些廠商也開(kāi)始試制。3.1.2?土工格柵的一般特性a.?力學(xué)性能格柵由于制造過(guò)程中經(jīng)過(guò)了定向拉伸,使聚合物分子沿拉伸方向定向排列,加強(qiáng)了分子鏈間的聯(lián)結(jié)力,大大提高了其抗拉強(qiáng)度(可較未拉伸前提高5~10倍),而延伸率卻只為原板材的10~15%。土石料在格柵網(wǎng)格內(nèi)互鎖力增高,它們之間的摩擦系數(shù)也顯著增大(可達(dá)0.8~1.0)。圖2為幾種材料拉伸強(qiáng)度,延伸率曲線(xiàn),可以看出聚合物格柵的抗拉強(qiáng)度已接近于軟鋼的抗拉強(qiáng)度。




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更好地滿(mǎn)足具體工程的需要,能起到多種功能的作用。如復(fù)合土工膜,就是將土工膜和土工織物按一定要求制成的一種土工織物組合物。其中,土工膜主要用來(lái)防滲,土工織物起加筋、排水和增加土工膜與土面之間的摩擦力的作用。又如土工復(fù)合排水材,它是以無(wú)紡?fù)凉た椢锖屯凉ぞW(wǎng)、土工膜或不同形狀的合成材料芯材組成的排水材料,用于軟基排水固結(jié)處理、路基縱橫排水、建筑地下排水管道、集水井、支擋建筑物的墻后排水、隧道排水、堤壩排水設(shè)施等。路基工程中常用的塑料排水板就是一種土工復(fù)合排水材料。在介紹土工合成材料行業(yè)發(fā)展歷史之前,先來(lái)看下什么是土工合成材料,概括而言,土工合成材料是應(yīng)用于巖土工程的、以合成材料為原材料制成的各種產(chǎn)品的統(tǒng)稱(chēng)。
因?yàn)樗鼈冎饕糜趲r土工程,故冠以“土工”(geo一)兩字,稱(chēng)為“土工合成材料”,以區(qū)別于天然材料。下文是對(duì)土工合成材料行業(yè)發(fā)展歷史分析。土工合成材料行業(yè)發(fā)展歷史如何?土工合成材料在早期曾被稱(chēng)為“土工織物”(geotextile)和“土工膜”(geomembrane)。隨著工程需要,這類(lèi)材料不斷有新的品種出現(xiàn),例如土工格柵、土工網(wǎng)和土工模袋等,原來(lái)的名稱(chēng)已不能準(zhǔn)確地涵蓋全部產(chǎn)品,這樣,在其后的一段時(shí)期內(nèi),把它們稱(chēng)之為“土工織物、土工膜和相關(guān)產(chǎn)品(relatedproduct)”。


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