土工合成材料在工程中有著廣泛的應(yīng)用。一般來說,它可以概括為過濾功能、排水功能、隔離功能、防護功能、加固功能和防滲功能六個基本功能。過濾又稱反過濾,是指過濾材料在土壤中發(fā)揮骨架作用固定下來的顆粒,并且各種流體可以以滲透的形式通過過濾體,從而避免土木工程填料因滲透空化而引起的病害。排水功能是指土工合成材料能夠?qū)⑼寥乐械乃懦?,達到降低地下水位的目的。這個函數(shù)也可以用來減少土體中的超孔隙水壓力,加速固結(jié),從而提高土體的整體穩(wěn)定性。根據(jù)不同土工合成材料的排水結(jié)構(gòu)特點,可分為垂直排水材料和橫向排水材料。在工程中,豎向排水材料常用于加速軟土地基的固結(jié),提高地基(如塑料排水板)的承載力。本文研究的復(fù)合三維排水土工格柵屬于一種橫向排水材料。隔離功能是將土工合成材料置于兩種不同粒徑的材料之間,使其相互分離,防止兩種材料的污染和混合,避免材料失去其原有的工程特性。還可以避免細小土壤顆粒的流失。土工合成材料往往發(fā)揮孤立的作用,包括土工織物和土工膜。土工合成材料的保護作用是利用一定強度的土工合成材料的應(yīng)力分散函數(shù)將相對集中的應(yīng)力分解并均勻地分布到土體中,從而達到保護土體的目的。
土工合成材料被稱為木材、鋼筋和混凝土之外的第四類重要建筑材料,它本身具有過濾和排水的作用,并具有隔離、加固效果、防護、防滲效果六大功能,使得土工合成材料在土木工程施工中可以解決許多常規(guī)材料不能解決的工程問題,而且它具有施工簡單、質(zhì)量可控、投資少、應(yīng)用效果好等特點。土工合成材料與工程中常用的傳統(tǒng)排水材料相比,具有明顯的優(yōu)勢: (1)土工合成材料是由工業(yè)成品生產(chǎn)的,其目標結(jié)構(gòu)和材料設(shè)計更大限度地滿足各種工況條件; (2)土工合成材料性能穩(wěn)定,在常規(guī)材料施工過程中難以控制; (3)土工合成材料在工程中的使用量少于傳統(tǒng)的土石材料,重量輕,道路運輸快捷方便,工程投資也大大低于傳統(tǒng)材料。土工合成材料在國內(nèi)外土建工程中的應(yīng)用實例很多,取得了理想的效果,有效地降低了工程總投資。(4)土工合成材料施工方便快捷,不需要重型、大型機械設(shè)備,勞動效率高,施工質(zhì)量易于控制。采用土工膜與高密度聚乙烯相結(jié)合的方法對土工織物材料進行排水,其結(jié)構(gòu)特點是用于高密度聚乙烯材料中的包裹過濾膜,具有良好的防水性能和新材料的排水率,已在許多道路工程中得到應(yīng)用,并取得了良好的效果。



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