土工合成材料在我國(guó)的發(fā)展較晚,大約在60年代中期開始,機(jī)織土工布應(yīng)用于河道及涵閘工程。80年代初,非織造布始在鐵路工程和水利工程上試用,截止到1986年,我國(guó)累計(jì)土工布總產(chǎn)量約100萬(wàn)平方米。進(jìn)入90年代,土工布應(yīng)用發(fā)展更快,1992年機(jī)織土工布耗用量達(dá)9000多萬(wàn)平方米。1998年發(fā)生特大洪水,編織布用量已超過(guò)1億平方米/年。非織造土工布1995年耗用量達(dá)到6500萬(wàn)平方米,至今其使用量也已超過(guò)1億平方米/年。
水利工程建設(shè)方面。江蘇省采用土工布對(duì)沿江沿海堤壩進(jìn)行加固,這些航道、河道 護(hù)坡成功地經(jīng)受了1998年的特大洪水侵襲的考驗(yàn);河北省黃壁莊水庫(kù)下游減壓進(jìn)井冒渾水,采用土工布封堵后,在1998年特大洪水沖擊下沒有出現(xiàn)險(xiǎn)情;天津北塘水庫(kù)使用土工布后,工程質(zhì)量明顯提高;我國(guó)zui大的水運(yùn)工程長(zhǎng)江深水航道疏浚工程,在工程設(shè)計(jì)中決定試用土工布構(gòu)筑導(dǎo)堤,經(jīng)試驗(yàn)段測(cè)試,取得了其他材料難以達(dá)到的良好效果。另外,上海陳行水庫(kù) 工程、江蘇太倉(cāng)中遠(yuǎn)國(guó)際城等工程也均采用了土工布。
經(jīng)編復(fù)合時(shí),即利用經(jīng)編捆綁線在經(jīng),緯紗與短纖針刺土工布的纖維層間反復(fù)穿行,使三者編結(jié)為一體。因而經(jīng)編復(fù)合滌綸土工布既具有高抗拉強(qiáng)度,低延伸率的特點(diǎn),又兼有針刺非織造布的性能。因此經(jīng)編復(fù)合滌綸土工布是一種可用于加筋增強(qiáng),隔離防護(hù),并具有三維整體法向及水平均有較好的聚水,異水的作用。因其固體基質(zhì)和氣孔均呈連續(xù)相、成為多孔隙的過(guò)濾效應(yīng),是一種多功能的土工復(fù)合材料。它是當(dāng)今國(guó)際上高水平的應(yīng)用土工復(fù)合的基材。
經(jīng)編復(fù)合滌綸土工布的工程應(yīng)用
1、用在擋土墻、道路邊坡、水庫(kù)堤壩、土石圍堰、隧道、排水溝的反濾防護(hù)。
2、用在道路邊坡、路基、沿山道路背山護(hù)墻背面、鐵路道砟下層、高速公路路基和路面之間的排水。
3、用在建筑圍堰、碼頭、防坡堤軟土與塊石的隔離,垃圾填埋場(chǎng)場(chǎng)底與防滲層的隔離保護(hù),垃圾填埋場(chǎng)濾料與垃圾之間的隔離,柏油路面與路基的隔離與路面增強(qiáng)。
4、用在公路與鐵路等邊坡分層加筋排水,回填路基與堤壩的排水加筋。
5、用在人工湖、河道、水庫(kù)等防滲工程中防滲層的保護(hù)等。
6、用在景觀綠化工程等基層與綠化種植層的隔離。
7、用在軟地基的排水、加筋增強(qiáng)路基的承載力。
土工布也叫無(wú)紡布,它是用丙綸、錦綸纖維經(jīng)無(wú)紡花紋針刺,再用各種填加劑進(jìn)行浸漬、粘合、烘干而成的塑氈式織物。具有質(zhì)輕防腐、耐酸、耐堿、耐老化、不蟲蛀、低脹縮及無(wú)污染等優(yōu)點(diǎn);還具有高抗拉力、抗扯力、抗穿刺和抗頂破等力學(xué)性能;同時(shí)還具有很高的透水性,用其***進(jìn)行過(guò)濾或反濾,能將不同質(zhì)的材料進(jìn)行分離、隔離,能起到分擔(dān)荷載或加筋作用;而且還具有工廠化批量生產(chǎn),穩(wěn)定的質(zhì)量和現(xiàn)場(chǎng)施工簡(jiǎn)易、工期短、投資省等優(yōu)越性。因此已被廣泛用于土木工程的各個(gè)領(lǐng)域。在道路路面工程中,土工布主要用于舊路面罩面,防止路面反射裂縫,延遲反射裂縫的發(fā)生和發(fā)展。在路基工程中用來(lái)處理軟土地基,加速地基的固結(jié),提高地基承載力。
瀝青路面開裂發(fā)育機(jī)理:瀝青混合料是依附在基層上面作為路面結(jié)構(gòu)整體工作,當(dāng)外界氣溫影響面層溫度時(shí),特別是低溫影響下,路面材料就會(huì)相應(yīng)引起收縮。這種收縮變形受到基地摩擦力的抵抗,當(dāng)收縮加快時(shí),作為基底無(wú)限連續(xù)板塊對(duì)這種拉應(yīng)力超過(guò)材料本身抗拉強(qiáng)度的極限時(shí),路面被剪切,產(chǎn)生裂縫,瀝青路面開裂裂縫包括溫度裂縫和放射裂縫。同時(shí)瀝青混合料在收到低溫的影響下,材料本身的收縮引起的應(yīng)變與交通量荷載在不同時(shí)間作用下,材料本身的收縮引起的應(yīng)變與交通量荷載在不同時(shí)間作用下的應(yīng)變的總和,大大超過(guò)了材料本身抵抗應(yīng)變的強(qiáng)度,材料達(dá)到極限時(shí)就也會(huì)產(chǎn)生裂縫。