土工合成材料

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1、铺面工程新材料铺面工程新材料CH2 CH2 土工合成材料土工合成材料傅傅 珍珍一、土工合成材料发展概况一、土工合成材料发展概况 第一节第一节 常用土工合成材料常用土工合成材料 二、路用土工合成材料的类型及作用二、路用土工合成材料的类型及作用土工合成材料土工合成材料（geosynthetics）土工合成材料是应用于土工合成材料是应用于岩土岩土工程工程、以、以人工合成的聚合物为原材料人工合成的聚合物为原材料制成的各种产品的统称。因制成的各种产品的统称。因为它们主要用于岩土工程，故冠以为它们主要用于岩土工程，故冠以“土工土工”( geo( geo) )两字，称为两字，称为“土工合成材料土工合成材料”

2、 ，以区别于天然材料。，以区别于天然材料。置于土体内部、表面或各层土体之间，发挥加强或保护土体的作用。早期产品主要是透水的土工织物（俗称土工布）和基本不透水的土工膜以及组合产品，所以称为：土工织物、土工膜和相关产品。随着工程建设需要和制造技术发展，产品种类不断扩展，1994年在新加坡召开的第5届国际土工合成材料学术讨论会议上正式确定为：土工合成材料正式确定为：土工合成材料。土工合成材料名称由来土工合成材料名称由来一、土工合成材料发展概况一、土工合成材料发展概况国际发展概况国际发展概况以天然植物作为岩土工程材料，已经有几千年的历史。如：茅草作为土的加筋材料，在我国北方的大部分地区仍在沿用。荷兰在

3、水利工程上，大量利用柳条加固堤防，防止冲刷。但天然植物易于腐烂，不能耐久；金属容易锈蚀；到20世纪30年代，塑料、合成纤维和合成橡胶问世。土工合成材料随化学工业聚合物的发展和工程拓展而兴起，其应用技术则依赖于岩土力学基本原理。创始人之一吉劳德教授（Dr.Giroud.J.P.）曾誉为“可能是岩土工程历史上的一次重要革命”一、土工合成材料发展概况一、土工合成材料发展概况土工合成材料开始应用的确切年代已难以考证。只能从部分早期有里程碑意义的工程事例中知其大概；上世纪30年代，聚氯乙烯土工膜聚氯乙烯土工膜已被应用游泳池防渗游泳池防渗；1953年美国垦务局开始用聚乙烯膜聚乙烯膜于渠道防渗渠道防渗；前苏

4、联也较早地在渠系上铺设设低密度聚乙烯膜；1958年美国佛罗利达州在海岸块石护坡海岸块石护坡下展铺土工织物土工织物作反反滤护垫滤护垫，至今被认为是近代史土工织物应用的发端。19521953年荷兰遭遇特大风暴，造成重大生命财产损失，灾后启动著名的三角洲工程，这个项目动用了大量的早期的土工织物，因此大大推动了土工织物的发展。于1968年，荷兰又开发研制成双层土工织物缝制成的用于护岸护岸的混凝土模袋混凝土模袋。一、土工合成材料发展概况一、土工合成材料发展概况国际发展概况国际发展概况1968年法国的罗纳.普朗克（Rhone Poulenc ）公司首创无无纺土工织物纺土工织物，可替代传统的砂砾料用作滤层滤

5、层， 使土工织物的应用领域广为拓展；上世纪八十年代初英人麦瑟（Mercer）发明了以聚合物制成的至今仍为土加筋的最佳材料的土工格栅土工格栅（geogrid）。七十年代末有了塑料排水带塑料排水带，替代砂井用于软基排水固结软基排水固结。以有纺织物制成的大直径大长度的土工管袋土工管袋，可容纳疏浚泥沙容纳疏浚泥沙、淤泥淤泥等物，脱水固结脱水固结，形成连续大体积土管袋土管袋，可作岸边的防冲防冲障墙障墙，也可建成河工丁坝河工丁坝、顺坝顺坝，以及围垦造地围垦造地、兴建人工岛兴建人工岛。一、土工合成材料发展概况一、土工合成材料发展概况国际发展概国际发展概况况八十年代后期，大体积土工包产大体积土工包产生，土工包

6、放置在开底船上容纳废弃物、疏浚土料等后封闭，靠GPS定位系统运到指定水域，开启船底投放，修成水下稳定平台水下稳定平台、防波堤防波堤等，或控制海底侵蚀控制海底侵蚀和建潜坝建潜坝结构等。为了改善生态、保护环境，各种三维土工网垫三维土工网垫相继问世，可用于坡面植草坡面植草。环保问题的高度重视，不仅防渗用土工膜及应用技术有了很大的改进，也促成了土工合成材料膨润土垫膨润土垫（GCL）的研制成功， GCL结合土工膜结合土工膜构成垃圾填埋场的防渗系统防渗系统。并逐渐推广到渠道渠道、水池水池和人工湖人工湖等防渗。一、土工合成材料发展概况一、土工合成材料发展概况国际发展概国际发展概况况土工合成材料的应用在我国的

7、发展可归纳为四个阶段。（一）自发应用时期（一）自发应用时期早在上世纪六十年代，山东打渔张灌区、河南人民胜利渠即采用塑料薄膜作渠道防渗，后推广用于水池、水库等防漏；1965年辽宁桓仁水电站用沥青聚氯乙烯膜为混凝土支墩坝上游面止裂防漏；1976年江苏长江岸边的江都嘶马以扁丝土工织物结合混凝土块压重，制成软体沉排防治江岸冲塌；这一时期的特点，是个别工程应用该材料，既无一定规格的的产品，也无定型的设计方法，纯属按既往岩土工程经验，群众性自发应用。一、土工合成材料发展概况一、土工合成材料发展概况我国发展概况我国发展概况（二）技术引进时期（二）技术引进时期八十年代初，铁科院用杜邦公司赠送的2万平方米无纺土

8、工织物，试用于治理铁道长期存在的翻浆冒泥病害，算是我国采用正规土土合成材料的开端。土工模袋的引进，并由无锡毛纺织染厂将其国产化。 1983年又引进了加筋技术和加筋土工格栅。到九十年代中期，自行研究出国产化产品。一、土工合成材料发展概况一、土工合成材料发展概况我国发展概况我国发展概况（三）组织建立时期（三）组织建立时期1983年，国际土工织物学会（简称IGS）成立，1994年更名为国际土工合成材料学会（仍简称IGS）。 1984年底，成立了“土工织物科技情报协作网”。1986年更名为“土工合成材料技术协作网”（简称CTAG）1990年中国正式加入“国际土工合成材料学会国际土工合成材料学会”（IG

9、S），并成立了“国际土工合成材料学会中国委员会国际土工合成材料学会中国委员会”（CCIGS）;1986年至今先后在天津、沈阳、仪征、宜昌、西安、上海召开了八届全国土工合成材料学术会议。1995年正式成立 “中国土工合成材料工程协会中国土工合成材料工程协会” (仍简称CTAG)。一、土工合成材料发展概况一、土工合成材料发展概况我国发展概况我国发展概况（四）步入标准化时期1998年的特大洪水中，国家领导与各部门领导认识了土工合成材料在防汛抢险中的显著作用；水利部率先编制土工合成材料应用技术规范 SL/T225-1998 水利水电工程土工合成材料应用技术规范，结束了我国无标准的状态；继后国家标准和铁

10、路、公路、水运的行业技术标准随之发布；产品标准和材料测试标准紧随其后。1998年年底，土工合成材料及技术步入规范化时期。一、土工合成材料发展概况一、土工合成材料发展概况我国发展概况我国发展概况二、路用土工合成材料的类型及作用二、路用土工合成材料的类型及作用土工织物土工织物（土工布）土工膜土工膜土工复合材料土工复合材料土工特种材料土工特种材料有纺 无纺（长丝和短丝）针刺黏结热黏结胶剂黏结复合土工织物复合土工膜复合防、排水材料土工格栅、经编格栅、土工带、土工网、土工格室、土工包等土工合成材料膨润土衬垫（GCL） 、三维植被网垫、聚苯乙烯板块、发泡土工材料等最常用如：经编土工织物主要作用：加筋、增强

11、、过滤、排水、隔离等功能。 在 软土地基处理； 提高路基、路面工程质量； 增强稳定性方面有重要作用。二、路用土工合成材料的类型及作用二、路用土工合成材料的类型及作用( (一一) )土工织物土工织物二、路用土工合成材料的类型及作用二、路用土工合成材料的类型及作用( (一一) )土工织物土工织物织造型土工织物（有纺）织造型土工织物平纹平纹斜纹斜纹缎纹缎纹非织造型土工织物热粘合热粘合化学粘合化学粘合机械粘合机械粘合非织造型土工织物纺粘法是粘合法中的一种，是将聚合物原料经过熔融、挤压，纺丝成网，纤维加固后形成的产品。这种织物厚度薄而强度高，渗透性大。由于制造流程短，产品质量好，品种规格多，成本低，用途