土工布的主要特性:一是隔离,利用涤纶短纤针刺土工布对具有不同物理特性的建筑材料进行隔离。使两种或多种材料间不流失,不混杂,保持材料的真题结构和能力,使构筑物承载能力加强。二是过滤,当水由细料土层流入粗料土层时,利用涤纶短纤针刺土工布良好的透气性和透水性,使水流通过,而有效地载流土颗粒,细沙,小石料等。三是排水,涤纶短纤针刺土工布具有良好的导水性能,它可在土体内部形成排水通道,将土体结构内多余液体和气体外排。四是加筋,利用涤纶短纤针刺土工布增强土体的抗拉强度和抗变形能力,增强间距结构的稳定性,以改善土体质量。五是防护,水流对土体冲刷时,有效地将集中应力扩散,传递或分解,防止土体受外力作用面破坏。另外土工布具有抗拉强度高、渗透性好、耐高温、抗冷冻、耐老化、耐腐蚀、不虫蛀等特性。
土工布在防汛抢险中的应用渗水抢险,一是开沟导渗。从背水堤坡出现渗水的 点至堤脚外止,开挖若干条与堤身垂直的竖沟或与堤身成45°-60°的斜沟,竖沟余沟要边通。一般狗宽0.3、-0.5m,深0.5-1.0m,沟距6-10m,沟内按反虑要求,分层铺真滤料,随挖随填,防止沟壁塌陷。二是反虑导渗。如堤防土质较差,断面较小,可采用大面积反虑导渗。先将渗水部位表层杂物,再按反虑要求,分层填铺。三是临河筑墙。在渗水堤段,顺临水坡填筑粘性土袋,修筑前墙,尺寸按临河水深及渗水程度确定,一般墙顶宽3-5m,高处水面1m,长度超过渗水堤段两端至少各5m。如河水流速较大,可采用庄柳编织篱笆或寺带堆筑隔墙,再填筑土料。四是土工布截渗导流。利用土工布的不透水性和良好的排水性能,在渗水位置的迎水面铺设具有不透水性能的土工布减少洪流对坝体或堤防的渗流,在背水堤坡铺设具有良好排水性能的土工布,把侵入坝体或堤防的水分排出,使其做到”上堵下排”。
管涌与流土抢险,管涌俗称翻沙鼓水,是土体中的细颗粒沿着骨架颗粒间的空隙被冲出土体的现象,常发生在不均匀的无粘性土层。
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二是土工织物反虑围井。土工织物反虑围井的抢护与砂石反虑围井基本相同,但清理地面时,应把一切带有尖、棱的石块和杂物干净,并加以平整,先铺复合反虑要求的土工织物。铺设时块与块之间要互相搭接好,四周用人工踩住土工织物,使其嵌入土内,然后再其上面填筑40-50cm厚的一般砖、石透水料。三是砂石反虑压(铺)盖。抢筑前,先清理铺设范围内的软泥和杂物,对其中涌水带沙较严重的管涌出口,用块石或砖块抛填,以消杀水势,同时在已清理好的大片有管涌冒孔群的面积上,普遍盖压1层粗砂,厚约20cm,其上再铺小石子或大石子各1层,厚约20cm, 压盖块石1层。四是土工织物反虑压(铺)盖。铺设时先清基和消杀水势,与砂石反虑压盖基本相同。先铺1层土工织物,再铺一层砖、石透水料40-50cm,或铺砂厚5-10cm, 压盖块石一层。在单个管涌口,可用反虑土工布织物袋(或草袋)装粒料排水导渗。
目前我国土工布质量检测存在的问题随着土工布 标准的实施及 宏观调控的加强,无疑将对土工布的生产、流通和应用起到积极作用,但是有些标准也存在一些缺陷,特别是标准与市场接轨方面尚存在不足。具体表现在:土工布应用范围广、功能多,要在短期内嗣订满足如此众多领域的统一标准的确有困难,因此土工布产品标准也存在诸多不足之处。
首先, 标准应该是对重点事物和概念作出统一规定,作为生产、建设、流通和质量监督检验各方共同遵守的准则和依据。而土工布产品 标准的指导思想是翻订一个生产性标准,即生产技术规范,以控制生产,与实际应用脱节。实际应用中应用部门再制订各自的应用技术规范,然后双方通过合同、协议来协调,并不能为应用部门合理选择材料提供嵌据。这就大大降低了 标准的实用性,也与中央领导的一切从应用出发的批示意见不符。应该以组织纺织、水利、铁路和公路等部门按用途(如过滤、排水、加强、防护等)分类的标准,作为土工布产品生产、推广应用的依据。其次, 标准应该是科学可靠、高起点、尽可能与国际接轨,以助于我国企业经营与管理规范化,使产品质量达到较高水平。要达到上述目标,标准应体现先进性与成熟性、科学性与实用性、严肃性与灵活性、统一性与差别性矛盾的统一。
土工布作为土工合成材料监测的中点,土工布是当前实施基础设施建设行之有效、必不可少的土工材料。土工合成材料中土工布在国内数以万计的大小工程中应用,在防洪抢险、集水节灌、生态环境保护等各个方面的应用都充分地显示了它的优异功能,这一新型土工材料和应用技术将在我国的经济建设中发挥出了巨大的作用。
由于土工合成材料所具有的功能和特性,引起全国工程界的极大兴趣和重视,并广泛地应用于水利、电力、铁路、公路、海港、建筑、机场、围垦、环保、军事等各项工程中。
国内外多年实践表明,土工合成材料的成本一般只占总投资的1%~2%,但由于在同等设计标准下减少了砂石、水泥等材料的用量,总的工程造价可以降低20%~40%。土工合成材料的应用既提高了工程的质量,又延长了工程的使用年限。以现在的发展速度推测,到2065年世界土工布的用量可能达到覆盖地球表面的一半以上。
3机织土工布、
3.1机织土工布的性能土工布有很多种,按生产方法分可分为针织土工布、非织造土工布和机织土工布等且通过处理可制成各种土工合成材料,因此发展迅猛。、
按成网和固着方法的不同,一般可将其分成纺粘土工布、短纤针刺土工布以及热熔粘合土工布等三大类。
4.1 纺粘土工布长丝纺粘技术是非织造技术中发展为迅速的一种工艺,在土工布领域中也是如此。该工艺的主要流程为:将聚合物的粒子或粉末熔融,然后喂入挤压机纺成连续的长
丝束,并且不规则地铺放在传送带上形成纤网,在长丝还未完全凝固时用热压罗拉加压,或用粘合剂粘合,或用针刺法加固,形成连续均匀的土工布。这种方法工艺简单,产量高,成本低,价格便宜。由于是将长丝铺设成网,因此这类非织造布的强力高、伸长率好,不易被顶破、撕裂。纺粘土工布具有一系列优点,包括:(1)各项力学性能十分优异。国内一些测试表明,其抗张强度是同等克重短纤针刺土工布的 1.5~1.9 倍。国外的一些资料则表明其相差倍数更大。此外,撕裂和顶破等强度、蠕变性能亦明显优于短纤针刺土工布。