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1、土工合成材料加筋地基Geosynthetics-ReinforcedFoundation王釗武漢大學(xué)殷建華香港理工大學(xué)白曉紅太原理工大學(xué)2007黃文熙講座學(xué)術(shù)報(bào)告會(huì)南京2007年1月10日PDF文件使用"pdfFactoryPro"試用版本創(chuàng)建www.fineprint.cn一、土工合成材料（一）概述土工合成材料（Geosynthetics)是指應(yīng)用于巖土工程和土木工程中合成材料的總稱(chēng)。1、材料；聚丙烯、聚乙烯、聚酯等2、加筋用產(chǎn)品形式：土工織物（geotextiles)、土工格柵（geogrids）、土工復(fù)合材料(geocomposite
2、s)、土工格室等3、應(yīng)用領(lǐng)域：土建、水利、交通、采礦、環(huán)境保護(hù)等土作為散粒體需要一種連續(xù)介質(zhì)改善其工程特性例如，加筋土擋土墻、加筋地基加筋土坡、軟土地基上的加筋堤，以及路面的加筋等PDF文件使用"pdfFactoryPro"試用版本創(chuàng)建www.fineprint.cn（二）加筋用土工合成材料1、土工織物geotextiles土工織物是采用編織技術(shù)生產(chǎn)的透水性土工合成材料，成布狀，故俗稱(chēng)土工布。主要特點(diǎn)是重量輕、整體連續(xù)性好、施工簡(jiǎn)便、抗拉強(qiáng)度高、耐腐蝕。土工織物又分為有紡?fù)凉た椢铮╳ovengeotextiles）和無(wú)紡?fù)凉た椢铮╪onwo
3、vengeotextiles），前者由單絲或多股絲織成，或由薄膜切成的扁絲編織而成；后者由短纖維或噴絲長(zhǎng)纖維隨機(jī)鋪成絮墊，再經(jīng)機(jī)械纏合（針刺）或熱粘，或化學(xué)粘合而成（參見(jiàn)彩圖1和2）。PDF文件使用"pdfFactoryPro"試用版本創(chuàng)建www.fineprint.cn隔離、加筋圖1有紡織物圖2無(wú)紡織物PDF文件使用"pdfFactoryPro"試用版本創(chuàng)建www.fineprint.cn2、土工格柵geogrids土工格柵是一種以高密度聚乙烯或聚丙烯塑料（包括玻璃纖維）為原料加工形成的開(kāi)口的、類(lèi)似格柵狀的產(chǎn)品，具有較大的網(wǎng)孔。塑料土工格
4、柵可以在一個(gè)方向或兩個(gè)方向上進(jìn)行拉伸取向以提高力學(xué)性能。另一種更靈活的、織物狀的土工格柵由英國(guó)的ICI開(kāi)發(fā)出來(lái)，采用的是聚酯纖維，這導(dǎo)致了在編織機(jī)上制造聚脂格柵的發(fā)展，產(chǎn)品稱(chēng)為經(jīng)編（knitted）格柵。在這種工藝中，眾多的纖維在一起形成了縱向和橫向肋條，上面涂有一些保護(hù)材料，如PVC，乳膠或?yàn)r青。此外，還有玻纖(glassfiber)格柵，它也是一種經(jīng)編格柵（參見(jiàn)彩圖3）。目前，我國(guó)已具有上述格柵的生產(chǎn)能力。PDF文件使用"pdfFactoryPro"試用版本創(chuàng)建www.fineprint.cn加筋、隔離圖3單向塑料格柵雙向塑料格柵經(jīng)編土
5、工格柵PDF文件使用"pdfFactoryPro"試用版本創(chuàng)建www.fineprint.cn3、土工網(wǎng)geonets土工網(wǎng)是由連續(xù)的聚合物肋條以一定角度的連續(xù)網(wǎng)孔平行擠出而成。較大的孔徑使其形成了象網(wǎng)一樣的結(jié)構(gòu)，同時(shí)能承受一定的法向壓力不顯著減小孔徑。其設(shè)計(jì)功能主要應(yīng)用在排水領(lǐng)域，即需要輸導(dǎo)各種液體的地方。在土中需和外包無(wú)紡織物反濾層構(gòu)成土工復(fù)合材料使用，也起到加筋作用。PDF文件使用"pdfFactoryPro"試用版本創(chuàng)建www.fineprint.cn4、土工膜－土工格柵型復(fù)合材料由于某些土工膜和土工格柵可用同種原料生產(chǎn)，如高密度聚
6、乙烯，它們可以粘合在一起形成一個(gè)不透水的屏障，且其強(qiáng)度和摩擦力都有所提高。5、土工織物－土工格柵型復(fù)合材料這些低模量、低強(qiáng)度和高延伸率的土工織物（通常是無(wú)紡織物）可通過(guò)用土工格柵做成復(fù)合材料而使其弱點(diǎn)得到克服，共同發(fā)揮隔離、反濾和加筋作用。PDF文件使用"pdfFactoryPro"試用版本創(chuàng)建www.fineprint.cn6、土工－其它材料geo-others為了解決工程實(shí)踐中出現(xiàn)的新問(wèn)題，新型土工合成材料產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)：（1）土工格室（geocell）和土工網(wǎng)格（geoweb）這是一種呈菱形或蜂窩網(wǎng)格狀結(jié)構(gòu)的土工合成材料，鋪設(shè)厚度為50
7、~200mm,中間空格尺寸大約80~400mm。格中填土、砂、碎石或混凝土，起侵蝕控制作用，亦可用于加筋地基、加筋土擋土墻。PDF文件使用"pdfFactoryPro"試用版本創(chuàng)建www.fineprint.cn（2）土工條帶（geostrips）該產(chǎn)品用高強(qiáng)度的合成材料或玻璃纖維作抗拉筋材，外面裹以塑料套，一般在套的表面具有防滑花紋，增大與土的摩擦力。土工條帶多用于加筋土擋墻。PDF文件使用"pdfFactoryPro"試用版本創(chuàng)建www.fineprint.cn（三）應(yīng)用設(shè)計(jì)屬于“功能設(shè)計(jì)”的范疇，即根據(jù)土工合成材料應(yīng)用的主要功能和設(shè)計(jì)
8、理論確定土工合成材料要求的性能指標(biāo)，根據(jù)材料試驗(yàn)結(jié)果和不同的折減系數(shù)得到土工合成材料的允許特性指標(biāo)，則設(shè)計(jì)的安全系數(shù)Fs用下式計(jì)算：允許特性試驗(yàn)特性Fs=允許特性=要求特性折減系
