土工合成材料,又称“土工布”、“土工织物”,它是以合成纤维、塑料、合成橡胶等 为原料制成的不同种类产品,使用过程中具有分离、加固、排水、过滤、防护、防渗六大基 本功能。国外在三十年代就开始了使用,迄今其产品从单一纺织品发展到其它合成材料及其 复合材料。现在土工合成材料已被称作与钢材、水泥、木材齐名的'第四种工程材料',并 广泛的应用于岩土、水利及土木工程等领域中。
非织造土工布的出现比织造土工布晚,其生产方法主要有纺粘法和针刺法两种,其中针 刺法在我国所占比例较大。采用的原料以涤纶为主,其次是丙纶和维纶,单位重量为100~800克/平方米。非织造土工布具有较大的延伸率,能适应较大的变形,可以根据需要制成适当大小的孔隙,并在水平与垂直方向均具有较好渗透力。因此,非织造土工布的发展速度很快,并已成为土工布的主要组成部分。现已广泛应用于解决路基沉陷及翻浆冒泥问题,用于土石坝的排水系统、地下排水管道、软弱地基加固,各种堤岸的护坡垫肩等工程的滤层。此外,还可用于土加筋材料,使软基加固或修筑轻型挡土墙,同时,还能降低路堤下的孔隙水压 。
1、储存、运输和处理土工布
土工布卷在安装展开前要避免受到损坏。土工布卷应该堆放于经平整不积水的地方,堆高不超过四卷的高度,并能看到卷的识别片。土工布卷必须用不透明材料覆盖以防紫外线老化。在储存过程中,要保持标签的完整和资料的完整。
在运输过程中(包括现场从材料储存地到工作地的运输),土工布卷必须避免受到损坏。
受到物理损坏的土工布卷必须要修复。受严重磨损的土工布不能使用。任何接触到泄漏化学试剂的土工布,不允许使用在本工程上。
2、土工布的铺设方法:
2.1用人工滚铺;布面要平整,并适当留有变形余量。
2.2长丝或短丝土工布的安装通常用搭接、缝合和焊接几种方法。缝合和焊接的宽度一般为0.1m以上,搭接宽度一般为0.2M以上。可能长期外露的土工布,则应焊接或缝合。
2.3土工布的缝合
所有的缝合必须要连续进行(例如,点缝是不允许的)。在重叠之前,土工布必须重叠zui少150mm。zui小缝针距离织边(材料暴露的边缘)至少是25mm。缝好的土工布接缝包括1行又线锁口链形缝法。用于缝合的线应为zui小张力超过60N的树脂材料,并有与土工布相当或超出的抗化学腐蚀和抗紫外线能力。任何在缝好的土工布上的'漏针'必须在受到影响的地方重新缝接。
必须采取相应的措施避免在安装后,土壤、颗粒物质或外来物质进入土工布层。布的搭接根据地形及使用功能可分为自然搭接、缝接或焊接。
玻璃纤维土工布是一种采用特殊编织工艺制成的玻璃纤维网状结构材料。这种材料具有很高的耐热性和优异的耐寒性,抗拉强度大,弹性好,膨胀系数低,耐磨性能强,抗撕裂强度优良,并有很高的化学稳定性。采用玻纤土工布作为沥青路面增强材料,可以防止路面因低温龟缩而产生裂纹,能改变路面的结构应力分布,阻止反射裂缝的扩展,还可以减轻车辙的轧痕。
在我国采用玻纤土工布做增强材料的开发研究起步较晚,1996年由南京玻璃纤维研究设计院研制成功的玻璃纤维土工布,在江苏省高速公路建设指挥部、北京市公路设计研究院、北京市公路局、南京新机场高速公路建设指挥部的大力支持和协助下,迅速用于沪宁高速公路、北京门头沟区部分路段、南京新机场高速公路等建设工程中。其中,沪宁高速公路是目前我国公路工程中投资大、软土地基长、技术复杂的工程。在宁沪高速公路C标、D标、E标、F标及G 标段的路面施工中率先采用了南京玻纤院研制的G-1011 型增强沥青路面用玻璃纤维土工布,用于防止路面局部因基层收缩开裂和构造沉降裂缝,以及因软土地基不均匀沉降而引起沥青面层反射裂缝的产生,铺设在可能会出现裂缝和已出现裂缝的中面层与上面层之间及下面层与中面层之间。