土工合成材料在土木工程中的应用

发布时间：

2025-04-18

土工合成材料(土工格栅或土工织物)加入土坡中可以起加筋作用。就加筋功能而言，同针刺土工织物相比，土工格栅和加筋土工织物可以在较小的应变下发挥作用，针刺土工织物则具有土工格栅和有纺土工织物所不具有的土工合成材料平面内的透水性。

　　土工合成材料(土工格栅或土工织物)加入土坡中可以起加筋作用。就加筋功能而言，同针刺土工织物相比，土工格栅和加筋土工织物可以在较小的应变下发挥作用，针刺土工织物则具有土工格栅和有纺土工织物所不具有的土工合成材料平面内的透水性。在实际应用过程中，可将不同的土工合成材料组合使用，使得加筋效果更加良好。例如可将针刺土工织物与土工格栅叠合铺设、针刺土工织物与有纺土工织物叠合铺设结合，具有加筋和排水功能；土工合成材料作为土坡内排水系统(竖向和水平向)和土工格栅、有纺土工织物结合。

　　土工合成材料在加筋土坡中的应用前景是将土工合成材料作为含有活性炭纤维的载体，使土工合成材料成为具有导水性的填充聚合物或金属纤维。从而，通过电泳、离子转移和电渗改善加筋区内细粒土的性质。

　　加筋土挡墙

　　与加筋土坡类似，加筋土挡墙可以形成直立墙面。加筋材料可以是土工织物，但采用更多的是土工格栅。

　　土工合成材料在加筋土挡墙中的应用前景是在锚固区设置聚合绳、条带和锚具(或土钉)，将墙面单元通过加筋体锚固在锚固区。实质上，这一概念在20世纪80年代在我国的加筋土挡墙上已经采用。如果加筋土挡墙距岩体较近，也可以将锚具(或土钉)锚固在岩石上。土堤地基加筋

　　在土堤和地基之间设置加筋以减少不均匀沉降。土工合成材料作为土堤地基加筋的应用前景是寻找现场安装预应力加筋的方法，经过应力松弛，该预应力可以减少变位的发生。

　　混凝土坝防渗

　　在混凝土坝的上游面粘贴土工膜。沿垂直方向每隔2米设一水平不锈钢槽，以夹紧土工膜。

　该方法的改善是先在混凝土坝上游面设置土工网格，然后将土工膜粘贴在土工网格上。

　　由于紫外线和氧化作用，土工膜的寿命受到限制。如遇高温，这些作用对大多数聚合材料的影响非常大。这方面的发展前景应是开发改善型的聚合材料，以提供寿命更长的土工膜。

　　土坝防渗

　　土工膜以及土工合成材料和粘性土形成的衬砌(GCI。)，已被用在土坝或土坝的上游面作为防渗体。最新的发展是将该项技术用于碾压混凝土坝。在这种情况下，土工膜及铺于土工膜下面的

　　土工织物在工厂被粘贴在混凝土板上，该项技术有效地减少了水平渗漏。

　　隧道防渗

　　现行的方法是将土工膜用于永久性混凝土里侧的防渗体，与克重较大的针刺非织造土工织物一起，将水导人设在隧道底脚的排水出口，形成封闭的排水系统。然而，土工膜及其下面的土工织物的布置是很困难的。土工合成材料会从临时的护顶下垂，在永久性混凝土衬砌施工时容易遭到破坏。土工合成材料应和永久性混凝土衬砌同时施工，以避免在永久性混凝土衬砌施工时损坏土工合成材料。将来的发展是开发寿命在100年以上的土工合成材料，以抵抗隧道周围的不利环境。