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土工材料是当今被广泛应用于岩土工程中的土工合成材料，它是高分子聚合物产品的统称。早在20世纪20年代，化工部门即成功地生产出人工合成材料，但直到50年代后期，这种材料才逐渐地作为一种新型的建筑材料被推广应用于岩土工程。早期的产品主要是透水的有纺及无纺土工织物，后来又生产出不透水的土工膜。随着工程实践的要求和制造工艺的提高，又陆续制造出高强加筋用的土工格栅和其他组合产品。这样，原来的土工织物一词已经远远不能概括各类产品的含义，于是在国际上出现了许多的替代名称，其中土工材料一词最为通用，不过习惯上仍然统称之为土工织物。土工材料分为几大类材料:土工布、土工膜、土工格栅、排水板、复合土工膜、土工网、土工格室、膨润土防水毯等。  

  

一、土工布，又称土工织物，它是由合成纤维通过针刺或编织而成的透水性土工合成材料。土工布是新材料土工合成材料其中的一种，成品为布状

土工布作用：  

  隔离：利用涤纶短纤针刺土工布对具有不同物理性质(粒径大小、分布、稠度及密度等)的建筑材料(如土体与沙粒、土体与混凝土等)进行隔离。使两种或多种材料间不流失，不混杂，保持材料的整体结构和功能，使构筑物载承能力加强。

过滤：当水由细料土层流入粗料土层时，利用涤纶短纤针刺土工布良好的透气性和透水性，使水流通过，而有效地截流土颗粒，细沙、小石料等，以保持水土工程的稳定。

排水：涤纶短纤针刺土工布具有良好的导水性能，它可以土体内部形成排水通道，将土体结构内多余液体和气体外排。

加筋：利用涤纶短纤针刺土工布增强土体的抗拉强度和抗变形能力，增强建筑结构的稳定性，以改善土体质量。

防护：水流对土体冲刷时，有效的将集中应力扩散，传递或分解，防止土体受外力作用而破坏，其保护土壤。

防穿刺：与土工膜结合成为复合防水防渗材料，起到防穿刺的作用。

  

二、土工膜是一种以高分子聚合物为基本原料的防水阻隔型材料。主要适用于垃圾清理场、尾矿储存场、渠道防渗、堤坝防渗、地铁工程、隧道工程等。

  

土工膜主要机理：  

  是以塑料薄膜的不透水性隔断土坝漏水通道，以其较大的抗拉强度和延伸率承受水压和适应坝体变形。而无纺布亦是一种高分子短纤维化学材料，通过针刺或热粘成形，具有较高的抗拉强度和延伸性，它与塑料薄膜结合后，不仅增大了塑料薄膜的抗拉强度和抗穿刺能力，而且由于无纺布表面粗糙，增大了接触面的摩擦系数，有利于复合土工膜及保护层的稳定。同时，它们对细菌和化学作用有较好的耐侵蚀性，不怕酸、碱、盐类的侵蚀，在避光使用情况下，使用寿命长。

  

三、土工格栅：格栅是用聚丙烯、聚氯乙烯等高分子聚合物经热塑或模压而成的二维网格状或具有一定高度的三维立体网格屏栅，当作为土木工程使用时，称为土工格栅。

  

土工格栅性能：  

  土工格栅具有高强度，低延伸(破断伸长不大于12%)的性能，同时其蠕变量很小。格栅加筋，加固补强地基，提高承载力，降低不均匀沉降，并阻抗土体破坏面的形成。土工格栅有较好的柔韧性，由于材质通过强力拉伸和横向肋带双面夹不断，即使开裂，也仍保持土工格栅的性能。

土工格栅摩擦系数：  

  产品表面经过处理，压有粗糙的花纹，以增强其粗糙度，同时纵横肋条形成的网孔对土体进行嵌锁，达到对土体最优的被动阻抗力。

土工格栅的应用：  

  应用于高速公路及铁路中，可减少路基与桥台的沉降差，降低车辆与路基振动，减缓路基结构变形，保证车辆行驶的安全舒适。

  在填方土中加入土工格栅，可增加填方土料的抗剪强度和中期的整体性，减少中期填方数量，使软基处理方便，降低成本。

  在土石坝剖面设计中采用土工格栅做加筋土结构，可改善坝体受力变形性能，避免坝体断裂，降低工程量和工程造价。

  

四、排水板是由聚苯乙烯(HIPS)或者是聚乙烯(HDPE)塑胶底板经过冲压制成圆锥突台或者加劲肋的凸点(或中空圆柱形多孔)而成，幅宽有3米，长度有10米或者是15米。

  

排水板应用范围：  

  绿化工程：车库顶板绿化、屋顶花园、垂直绿化、斜屋顶绿化、足球场、高尔夫球场。

  市政工程：机场、道路路基、地铁、隧道、垃圾填埋场。

  建筑工程：建筑物基础上层或下层、地下室内外墙体和底板以及顶板、屋面防渗和隔热层等。水利工程：水库防渗水、蓄水池、人工湖防渗水。

  交通工程：公路、铁路路基、堤坝和护坡层。

排水板操作及技术要求：  

1.排水板自然展开、疏松地铺设于规划好的位置。

2.排水板可按排水坡度的纵向或横向统一的方向铺设。

3.搭接必须按照顺排水坡度的方向搭接，不允许逆向搭接。

4.需要定位的部位或形状变化部位需要临时固定时，采用沥青马蹄脂点式粘结固定。

5.排水板的终止收口需要结合建筑部位设计确定。

  

五、复合土工膜是用土工织物与土工膜复合而成的不透水材料，它主要用于防渗，复合土工膜分为一布一膜和两布一膜、宽幅4-6m，重量为200-1500g/m2，抗拉、抗撕裂、顶破等物理力学性能指标高，能满足水利、市政、建筑、交通、地铁、隧道等土木工程需要。由于其选用高分子材料且生产工艺中添加了防老化剂，故可在非常规温度环境中使用。

  

复合土工膜主要功能：  

1、集防渗与排水作用于一体，同时具备隔离和加筋等功能。

2、复合强度高、剥离强度大、抗穿刺强度高。

3、排水能力强、摩擦系数大、线胀系数小。

4、耐老化性能好、适应环境温度范围宽、质量稳定。

复合土工膜应用领域:  

莲藕池防渗、泥鳅养殖、鱼塘防渗;

垃圾处理场，污水处理场，石化、冶金等环保工程;

水库、堤坝、水渠、河流、湖泊等水利工程;

地铁、隧道、地下仓库等;

人工湖、景点等园林工程;

建筑市场及其他防水工程。

  

六、土工网是高密度聚乙烯(HDPE)为主要原料，加入一定的抗紫外线助剂等辅料，经挤压成方形、菱形、六边形网格状结构的产品，具有一定的拉伸强度和耐久性、化学稳定性、耐候性、耐腐蚀等性能。因此可广泛应用于岩土工程、水利工程、险坡维护、软基处理、路面处理、立墙处理等工程，具有优良的性能、强度高、尺寸稳定性好、耐腐蚀、抗老化(15年以上)使用温度(-50℃-120℃)是建筑行业的一种具有跨时代意义的新型材料。

  

土工网主要应用在软基处理、路基增强、边坡防护、桥台加固、以及海岸边坡防护、水库库底加固等工程。在道路边坡上铺设土工网，可防止岩块滑落，避免对人或车辆造成危害;用土工网包裹住道渣，可防止道渣流失和路基变形，提高路基稳定性;铺设土工网可加固路面，防止反射裂缝的发展;土工网作为挡土墙体填土中的加筋材料，可分散土体应力，限制侧向位移，增强稳定性;用土工网制成石笼用于堤坝、岩石表面的防护，可防止侵蚀、避免塌方、和水土流失。

  

七、土工格室是由强化的HDPE片材料，经高强力焊接而形成的一种三维网状格室结构土工格室。一般经超声波针式焊接而成。因工程需要，有的在膜片上进行打孔。

  

土工格室产品特点：  

1、伸缩自如，运输可缩叠，施工时可张拉成网状，填入泥土、碎石、混凝土等松散物料，构成具有强大侧向限制和大刚度的结构体。

2、材质轻、耐磨损，化学性能稳定、耐光氧老化、耐酸碱，适用于不同土壤与沙漠等土质条件。

3、较高的侧向限制和防滑，防变形、有效的增强路基的承载能力和分散荷载作用。

4、改变土工格室高度、焊距等几何尺寸可满足不同的工程需要。

5、伸缩自如，运输体积小，联接方便、施工速度快。

土工格室主要用途：  

1、用于稳固公路、铁路路基。

2、用于承受载重力的堤防及浅水河道治理。

3、用于防止滑坡及受载重力的混合式挡墙。

4、在遇到软地基时，采用土工格室可大大减轻施工劳动强度，减少路基厚度施工速度快、性能好，大大的降低工程造价。

  

八、膨润防水毯是一种专门用于人工湖泊水景、垃圾填埋场、地下车库、楼顶花园、水池、油库及化学品堆场等防渗漏的土工合成材料，它是由高膨胀性的钠基膨润土填充在特制的复合土工布和无纺布之间，用针刺法制成的膨润土防渗垫可形成许多小的纤维空间，是膨润土颗粒不能像一个方向流动，遇水时在垫内形成均匀高密度的胶状防水层，有效的防止水的渗漏。

 

膨润防水毯产品特点：性能价格比高，用途非常广泛。产品幅度可达6米，大大提高了施工效率。

膨润防水毯防水特点：  

1.密实性

  钠基膨润土在水压状态下形成高密度横隔膜，厚度约3mm时，它的透水性为&×10ˉ11m/sec以下，相当于100倍的30cm厚度粘土的密实度，具有很强的自保水性能。

2.具有永久的防水性能

  因为钠基膨润土系天然无机材料，即使经过很长时间或周围环境发生变化，也不会发生老化或腐蚀现象,因此防水性能持久。

3.施工简便 工期短

  和其他防水材料比较，施工相对比较简单，不需要加热和粘贴。只需用膨润土粉末和钉子、垫圈等进行连接和固定。施工后不需要特别的检查，如果发现防水缺陷也容易维修。GCL是现有防水材料中施工工期最短的。

4.不受气温影响

  在寒冷气候条件下也不会脆断。

5.一体化

  防水材料和对