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土工布的水力学指标在实际工程中起重要作用。
如以反滤功能为主的土工布,必须具有以下特性:
(1)保土性:防止被保护土的土粒随水流流失;
(2)渗水性:保证渗流水通畅排走;
(3)防堵性:防止材料被细土粒堵塞失效。
这被称为反滤三准则,都与上述土工布的水力学性能密切相关。
3.土工布的耐用性能
土工布的耐久性包括多个方面,主要是抗紫外线辐射、温度变化、化学与生物侵蚀、水解影响、冻融变化、机械磨损及蠕变性能等。
(1)蠕变性能
蠕变性能是聚合物合成材料的重要性能之一,是材料能否耐用的关键。土工布产生蠕变,其厚度会逐渐变薄,各项指标都会变坏。
织造土工布蠕变一般优于非织造土工布,长丝针刺又优于短纤维针刺土工布。这说明在用于增强目的时,织造土工布具有一定的优越性。但是非织造土工布在侧限状态下要比非侧限状态好。
蠕变受聚合物种类影响。将涤纶、丙纶、锦纶进行比较。涤纶的蠕变值小,锦纶次之,丙纶 。其影响之大超过因结构不同而产生的影响。
温度对蠕变性能也有影响,应变超过一定值时,温度愈高,蠕变量明显增大。
因此在实际应用中,应考虑聚合物蠕变的特性,在设计时应采用一定的系数以保证工程的耐久性。
(2)紫外辐射、温度、水份等影响
紫外线辐射是引起合成纤维老化的主要因素,紫外光特别是UVB的能量能引起高分子化学键断裂(聚丙烯对紫外线敏感的波长是300-310μm),聚酯则相对好一些。
温度可直接影响聚合物裂解,温度也可和其它因素结合在一起引起聚合物降解。已有文献阐明:土工布强度的变化,与季节气候有很大关系。秋冬季 节气温低、空气干燥,织物降解较为缓和,而春夏季气温高,雨水多,空气潮湿,促使降解反应加快,一般丙纶在紫外线作用下半年后,其剩余强度为0。
但是,只要土工布表面加以覆盖,避免紫外线直接照射,则其强度和延伸度的变化就甚微,有关试验表明,3年中基本上未有变化。
综上,紫外线直接照射是聚合物老化的主要因素,而水份、温度和紫外线结合将进一步促进老化。涤纶土工布抗老化性能好于丙纶织物,但当紫外线和水份联合作用时,涤纶织物的老化速度将加快,丙纶织物如采用防老化剂及添加炭黑,则能延缓老化。
因此,土工布只要避免紫外线直接照射,埋在土中或水中,其老化速度可变得很小。
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1、复合土工膜与支撑材料接触面应力求平整,以免薄膜被刺破丧失其防渗作用,否则,应设细粒垫层,以保护薄膜不被损伤。
2、通常在拐角及畸形地段,应是接缝长度尽量减短,除特殊要求外,在坡度大于1:6的斜坡上距顶坡或应力集中区域1.5米范围内,尽量不设焊缝。
3、复合土工膜自身的连接,防渗薄膜的连接方式可归纳为三种,即粘结法、焊接法以及硫化法,视防渗薄膜的原材料的不同而选择,所有连接缝的抗渗性能均应进行检查,以防接缝连接不好而渗漏。
4、复合土工膜与周边边界的连接。复合土工膜与周边边界必须严密结合,施工时可在地基和岸坡开挖锚固槽连接,如果地基是浅层砂砾石透水层,则应将砂砾石开挖掉,直至基岩然后浇筑混凝土底座,将土工膜固定在混凝土内,如果地基是不透水粘水层,可开挖深为2m,宽为4m左右的锚固槽,将土工薄膜置于槽内,然后密实回填粘土;如果地基是深厚的砂砾石透水层,可采用土工薄膜铺盖的方式进行防渗,其长度根据计算确定,铺盖部位必须整平,并铺设厚约30cm, 粒径为20mm的过渡层,同样膜上也要铺设过滤层,随后加设保护层,薄膜周边应与两岸岸坡不透水层严密结合,防渗薄膜与锚固槽的连接视薄膜与混凝土的允许接触渗透坡降确定。聚氯乙烯和丁基橡胶类薄膜可用粘合剂或溶化剂很好的粘着于混凝土面上,故嵌入长度适当可短些,因聚乙烯薄膜不能粘着于混凝土面上,故嵌上混凝土的长度至少为0.8m。
5、复合土工膜铺设完成后,应尽量减少在膜面上行走、搬动工具等,凡能对防渗膜造成危害的物件,均不应放在膜上或携带在膜上行走,以免对膜造成意外损伤。
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