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淺析土工膜在公路工程中的應用

 摘要:土工組成資料,尤其是新式的組成型資料,在工程中占有越來越重要方位.因為其資料特性和價格上的兩層優勢,使用遠景廣泛。組成資料使用於路基與不加筋邊坡比較,土工格柵加筋路堤邊坡大大進步邊坡的安穩性和承載才能。組成資料加筋土技能、土工格柵、土工織物、土工複合排水資料在各種工程中的使用。

  關鍵詞:土工膜  

  一、概述 

  什麽是土工組成資料,歸納而言,土工組成資料是使用於岩土工程的、以組成資料為原資料製成的各種產品的總稱。因為它們首要用於岩土工程,故冠以“土工”兩字,稱為“土工組成資料”,以差異於天然資料。土工組成資料在前期曾被稱為“土工織物”和“土工膜”。跟著工程需求,這類資料不斷有新的種類呈現,例如土工格柵、土工網和土工模袋等,本來的稱號已不能精確地包含悉數產品,這樣,在這以後的一段時期內,把它們稱之為“土工織物、土工膜和相關產品”。明顯,這樣的稱號不宜作為一種技能名詞或學術名詞。為此,1994年在新加坡舉行的第五屆世界土工組成資料學術會議上,正式斷定這類資料的稱號為“土工組成資料”。 

  土工組成資料的原資料是高分子聚合物(polymer)。它們是由煤、石油、天然氣或石灰石中提煉出來的化學物質製成,再進一步加工成纖維或組成資料片材,最終製成各種產品。製作土工組成資料的聚合物首要有聚乙烯(PE)、聚酯(PER)、聚酰胺(PA)、聚丙烯(PP)和聚氯乙烯(PVC)等。聚乙烯是在1931年前後,首先由英國ICI公司研製成功的,1939年成為產品在市場上出售,它是聚合物中分子結構最簡略的一種,可分為低分子量和高分子量兩類。聚乙烯的比重為0.92,耐酸堿,抗化學劑才能強,吸濕性低,低濕時仍具柔性,電絕緣性極好。在1950年前後,又開發出了高密度聚乙烯(HDPE)資料,其比重、機械強度、熔點和硬度等都比低密度的為優。聚酰胺約在1935年研製成功,俗名為尼龍,其吸濕性較高,枯燥時有必定絕緣性、機械性能好。此外,常用的原資料還有聚氯乙烯,它的比重為1.4,具有極好的化學安穩性,不焚燒,可用於製作通明薄膜、管道、板材等。 

  二、土木組成資料的功用 

  (1)阻隔效果:將土工組成資料放在兩種不同的資料之間或同一資料不同粒經之間以及土體外表與上部修建結構之間,使其阻離隔來。當受外部荷載效果時,盡管資料受力彼此揉捏,但因為土工組成資料在中心離隔,不使其相互稠濁或丟失,堅持資料的全體結構和功用。土工組成資料阻隔效果己廣泛使用於鐵路、公路路基、土石壩工程、軟土根底處理以及河道整治工程。 

  (2)防護效果:土工組成資料能夠起到渙散應力的效果。也可由一種物體傳遞到另一物體,使應力分化,避免土體受外力效果損壞,然後起到對資料的防護效果。土工組成資料的防護效果分兩種狀況:一是外表防護,行將土工組成資料放置於土體外表,維護土體不受外力影響、損壞:二是內部接觸麵維護,行將土工組成資料置於兩種資料之間,當一種資料受會集應力效果時,而不使另一種資料損壞。 

  (3)濾層效果 

  濾層效果是土工織物的首要功用,被廣泛地使用於水利、鐵路、公路、修建等各項工程中,特別是水利工程中用作堤、壩根底或邊坡反濾層已極為遍及。在沙石料緊缺區域,用土工組成資料做反濾層,更顯示出它的優越性。因而經過把土工織物置於土體外表或相鄰土層之間,土中水分能夠經過織物排一起織物可阻撓土顆粒丟失,避免構成土體失穩(管湧),可替代砂、礫石等反濾層。 

  (4)排水效果 

  土工組成資料是傑出的透水資料,無論是資料法向或水平向均具有較好的排水才能,能夠將土體內的水集聚到織物內部,構成排水通道,排出土體。土工組成資料現己廣泛使用於土壩、路基、擋土牆修建以及軟土基排水固結等方麵。它與工程中的其他排水結構充沛合作,構成完善的排水係統,掃除地下水、地表水和結構中的剩餘水份。 

  (5)加筋效果 

  土工組成資料有較高的抗拉強度,將土工組成資料埋在土體中或路麵結構恰當方位,能夠散布土體或路麵結構應力、傳遞拉應力、束縛其側向位移,增強它與土體或路結構層資料之間的摩阻力,使土或路麵結構層――土工成資料複合體的強度進步,然後束縛土體或路麵結構層的形,並按捺或削減土體的不均勻沉降,進步土體或路麵結構層的安穩性具有加筋功用。 

  (6)防滲效果 

  土工膜和複合型土工組成資料,能夠作為各種工程的防滲資料。土工組成資料用於某一項工程會發揮主次效果,如公路的碎石底層與地基之間鋪放織物,一般說,“阻隔”是首要的,“濾層”和“加筋”是非必須的,“排水”是不甚重要的設計者合考慮,如選用潤滑的土工膜來阻隔,則或許引起路基中孔隙水壓力升高,構成路基失穩。弱地基上築路,“加筋或許起操控效果。 

  土工組成資料的耐久性和防護保養 

  土工組成資料的原資料是高分子聚合物。這種物質是鏈節結構,它對氧化(老化)非常靈敏,容易發生降解反響和交流反響,導致資料損壞。為此,土工組成資料的使用壽命天然引起工程人員的高度重視。氧化包含熱和溫度引起的熱氧化,以及陽光中紫外線發生的光氧化。其間光氧化的損壞效果很強,因為紫外線具有很大能量,能堵截聚合物的分子鏈,或引發光氧化反響。各種原資料抗紫外線的才能以聚丙烯和聚酰胺最差,聚酯最佳,聚乙烯、聚氯乙烯介乎其間,色彩淺的比深的差。因為老化是從表層逐步向內部開展,故產品厚的較薄的耐老化。 

  老化是高分子資料的固有特性之一,不能徹底消除,但假如采納有用辦法,能夠大大推遲。推遲老化的辦法能夠從兩方麵著手:一方麵是在原資料中加人防老化劑,按捺光、氧、熱等外界要素對資料的效果,如摻適量的抗氧劑、光安穩劑和深色碳黑等。有的單位在聚丙烯中參加防老化劑,經4年日光直接爆曬,強度僅丟失25%,假如不加防老化劑,直接在日光下照耀2~3月,強度即丟失殆盡。另一方麵是在工程中采納防護辦法,如盡量縮短資料在日光中的露出時刻,用岩土(要求在30cm厚以上)或深水掩蓋等。老化損壞程度常以資料的某物理力學量的改變率來反映,例如資料抗拉強度的丟失或延伸率的改變等。

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