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岩土研究院

土工合成材料的作用

293 2022-05-09 09:47:09

土工合成材料用于岩土工程中所起的作用,可以概括为反滤、排水、隔离、加筋、防渗和防护等作用。

一、反滤作用

在土工建筑物中,为了防止流土(流砂)、管通破坏,常需设置砂石料所组合的反滤层。而土工合成材料完全可以取代这种常规的砂石料反滤层,起到防止渗透破坏的反滤作用。编织的、机织的和无纺的土工织物都可以起到这种反滤作用。如土石坝粘土心墙或粘土斜墙的反滤层、块石护坡下面的反滤层以及土坡下游堆石棱体上游侧的反滤层等等,均可用土工织物取代,如图 15-1所示。

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二、排水作用

某些具有一定厚度的土工合成材料有着良好的三维透水特性,利用这种特性,除了可以透水反滤外,还可使水经过土工织物的平面迅速地沿水平向排泄,且不会堵塞,构成水平排水层。此外,它还可与其他排水材料(如粗粒料、排水管、塑料排水带等)一起构成排水系统或深层排水井,如图15-2所示。

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三、隔离作用

土工合成材料设置在两种不同的土(材料)之间,或者设置在土与其他材料之间予以隔开,以免相互混杂失去各种材料和结构的完整性,或发生土粒流失现象。见图 15-3。

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四、加筋作用

由于土工合成材料具有较高的抗拉强度,又具有较好的柔性,容许一定的变形而不破坏,当以适当的方式铺设在土中时,可以约束土的拉伸应变,减少土的变形,从而增加土的模量,改善土的受力状况,增加土的稳定性。如图15-4 所示。

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五、防渗作用

土工膜和复合型土工合成材料,可以防止液体的渗漏、气体的挥发,保护环境或建筑物的安全。例如;土坝或水闸地基的垂直防渗墙,渠道防渗,水闸上游护坦及护坡防渗等等,如图15-5所示。

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六、防护作用

土工合成材料对土体或水面,可以起防护作用。例如防止河岸或海岸被冲刷,防止土体的冻害,防止路面反射裂缝,防止水面蒸发或空气中的灰尘污染水面等等,如图15-6所示。

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必须指出,在工程实际中运用土工合成材料往往是几种作用的综合,其中有的是主要的,有的是次要的。例如;对松砂或软土地基上的铁路路基,则隔离作用是主要的,而反滤和加筋作用是次要的;而软十地基上的公路路基。则加筋作用是主要的,隔离和反滤作用是次要的。