1、任务任务3-2土工合成材料的性能及应用学习任务学习任务土工合成材料试验土工合成材料是指工程建设应用中的土土工合成材料是指工程建设应用中的土工织物、土工膜、土工复合材料、土工工织物、土工膜、土工复合材料、土工特种材料的总称。特种材料的总称。土工合成材料的种类土工合成材料的种类土工网：指用合成材料带或合成树脂压制成的平面结构呈网状土工网：指用合成材料带或合成树脂压制成的平面结构呈网状的土工合成材料。的土工合成材料。土工格栅：指聚合物材料经过定向拉伸形成的具有开孔网格、土工格栅：指聚合物材料经过定向拉伸形成的具有开孔网格、较高强度的平面网状材料较高强度的平面网状材料.土工模袋：指双层聚合化纤物制成的
2、连续土工模袋：指双层聚合化纤物制成的连续(或单独的或单独的)袋状材料袋状材料。可以代替模板用，用高压泵把砼或砂浆灌入模袋中。可以代替模板用，用高压泵把砼或砂浆灌入模袋中,最后形最后形成板状或其他形状结构物。成板状或其他形状结构物。土工合成材料的种类土工合成材料的种类土工织物：指透水性的平面土工合成材料，按制造方法分为无纺土工织物：指透水性的平面土工合成材料，按制造方法分为无纺(非织造非织造)土工织物和有纺土工织物和有纺(织造织造)土工织物。无纺土工织物是由细土工织物。无纺土工织物是由细丝或纤维按定向排列或非定向排列并结合在一起的织物；有纺土丝或纤维按定向排列或非定向排列并结合在一起的织物；有纺
3、土工织物是两组平行细丝和纱按一定方式交织而成的织物。工织物是两组平行细丝和纱按一定方式交织而成的织物。土工合成材料的种类土工合成材料的种类土工复合排水材料：指以无纺土工织物和土工网、土工膜或不土工复合排水材料：指以无纺土工织物和土工网、土工膜或不同形状的合成材料心材复合而成的土工排水材料。同形状的合成材料心材复合而成的土工排水材料。土工合成材料的种类土工合成材料的种类玻璃网：指以玻璃纤维制成的平面网状材料。玻璃网：指以玻璃纤维制成的平面网状材料。土工垫：指以热塑性树脂为原料，经挤出、拉伸等工序形成的土工垫：指以热塑性树脂为原料，经挤出、拉伸等工序形成的相互缠绕、并在接点上相互熔合、底部为高模量
4、基础层的三维相互缠绕、并在接点上相互熔合、底部为高模量基础层的三维网垫。网垫。耐久性耐久性水力性能水力性能力学性能力学性能物理性能物理性能土工合成材料的性能土工合成材料的性能技术性能技术性能单位单位面积质量面积质量当量当量孔径孔径厚度厚度定义：土工织物在承受规定的压力下，土工织物在承受规定的压力下，正反两面之间的距离。正反两面之间的距离。计算在同一压力下所测定的计算在同一压力下所测定的1010块试样厚度的算术平均值，块试样厚度的算术平均值，计算到小数点后计算到小数点后3 3位，修约到小数点后位，修约到小数点后2 2位。位。厚度厚度定义：定义：单位面积的试样单位面积的试样在标准大气条件下的质量。
5、在标准大气条件下的质量。表达式：表达式：单位：单位：g/m2 单位面积质量单位面积质量当量孔径当量孔径定义：土工格栅、土工网等大孔径的土工合成材料，其网孔尺寸是通过换算折合成与其面积相当的圆孔形的孔径来表示的，称为当量孔径。表达式：表达式：精确到精确到0.1mm 技术性能技术性能顶压杆顶压试样直至破裂顶压杆顶压试样直至破裂过程中测得的最大顶压力过程中测得的最大顶压力从顶压杆顶端开始与试样表面接从顶压杆顶端开始与试样表面接触时起，直至达到顶破强力时，触时起，直至达到顶破强力时，顶压杆顶进的距离顶压杆顶进的距离环形夹具内侧至顶压杆边缘之间环形夹具内侧至顶压杆边缘之间试样的长度变化百分率试样的长度变
6、化百分率刺破强力刺破强力 顶破刺破试验仪顶破刺破试验仪定义定义指顶杆顶压试样时的最大压力值指顶杆顶压试样时的最大压力值反映的是土工合成材料抵抗小面反映的是土工合成材料抵抗小面积集中负荷的能力。积集中负荷的能力。刺破试验刺破试验示意图示意图模拟具有尖角的石块或锐利物模拟具有尖角的石块或锐利物掉落在土工织物上对其造成损掉落在土工织物上对其造成损坏的一种试验，用于评价土工坏的一种试验，用于评价土工织物抵抗冲击和穿透的能力。织物抵抗冲击和穿透的能力。落锤穿透试验落锤穿透试验穿透试验穿透试验使用直剪仪和标准砂土对土工合成材料使用直剪仪和标准砂土对土工合成材料进行直剪试验，以模拟他们之间的作用进行直剪试验
7、，以模拟他们之间的作用过程。过程。土工合成材料单面和土发生位移时土工合成材料单面和土发生位移时用直剪摩擦试验反映摩擦性能。用直剪摩擦试验反映摩擦性能。测定土内土工合成材料与测定土内土工合成材料与周围土体拉拔摩擦阻力周围土体拉拔摩擦阻力当土工合成材料双面均与土当土工合成材料双面均与土发生位移时，用拉拔摩擦试验发生位移时，用拉拔摩擦试验反映摩擦性能。反映摩擦性能。技术性能技术性能垂直渗透性能试验垂直渗透性能试验土工织物在系列恒定水头下土工织物在系列恒定水头下的垂直渗透性能。要求土工织的垂直渗透性能。要求土工织物既能阻止土颗粒随水流失，物既能阻止土颗粒随水流失，又要求其有一定的透水性能。又要求其有一
8、定的透水性能。垂直渗透性能主要用于反滤设计，垂直渗透性能主要用于反滤设计，以确定土工织物的渗透性能。以确定土工织物的渗透性能。耐静水压试验耐静水压试验测定土工材料中的测定土工材料中的土工膜和复合土工土工膜和复合土工膜的防渗性能膜的防渗性能有效孔径试验有效孔径试验标准筛振筛机标准筛振筛机 有效孔径是指能有效有效孔径是指能有效通过土工织物的近似通过土工织物的近似最大颗粒直径最大颗粒直径目前测试有效孔径目前测试有效孔径的方法主要有干筛的方法主要有干筛法和湿筛法，干筛法和湿筛法，干筛法较为常用。法较为常用。技术性能技术性能抗氧化性能抗氧化性能抗酸碱性能抗酸碱性能抗紫外线性能抗紫外线性能耐久性能试验耐久
9、性能试验测定聚丙烯和聚乙烯类土工测定聚丙烯和聚乙烯类土工合成材料的抗氧化性能合成材料的抗氧化性能。抗氧化性能抗氧化性能试验试验测定所有土工合成材料的抗测定所有土工合成材料的抗酸、碱性能酸、碱性能。抗酸碱性能抗酸碱性能试验试验测定所有土工合成材料的抗测定所有土工合成材料的抗紫外线性能紫外线性能。氙弧灯法氙弧灯法荧光紫外灯法荧光紫外灯法氙土工合成材料的工程应用土工合成材料的工程应用反滤反滤排水排水土工织物、土工复土工织物、土工复合材料、土工管合材料、土工管保土性保土性透水性透水性防堵性防堵性1-排水体；排水体；2-土工织物；土工织物；3-“天然天然”反滤层；反滤层；4-原土原土体体 土工织物土工织物在不同类型排水中，有排水集料或带孔开槽管周围作过滤层在不同类型排水中，有排水集料或带孔开槽管周围作过滤层 土工复合材料土工复合材料土工管土工管复合复合防水防水材料材料膨膨润润土土垫垫复合复合土工土工膜膜土土工工膜膜防防渗渗隧道防渗隧道防渗加筋加筋路基路基防护防护坡面防护坡面防护冲刷防护冲刷防护防治防治反射裂缝反射裂缝土工织物在不同工程应用中的作用土工织物在不同工程应用中的作用
