土工合成材料在工程中有着广泛的应用。一般来说,它可以概括为过滤功能、排水功能、隔离功能、防护功能、加固功能和防渗功能六个基本功能。过滤又称反过滤,是指过滤材料在土壤中发挥骨架作用固定下来的颗粒,并且各种流体可以以渗透的形式通过过滤体,从而避免土木工程填料因渗透空化而引起的病害。排水功能是指土工合成材料能够将土壤中的水排出,达到降低地下水位的目的。这个函数也可以用来减少土体中的超孔隙水压力,加速固结,从而提高土体的整体稳定性。根据不同土工合成材料的排水结构特点,可分为垂直排水材料和横向排水材料。在工程中,竖向排水材料常用于加速软土地基的固结,提高地基(如塑料排水板)的承载力。本文研究的复合三维排水土工格栅属于一种横向排水材料。隔离功能是将土工合成材料置于两种不同粒径的材料之间,使其相互分离,防止两种材料的污染和混合,避免材料失去其原有的工程特性。还可以避免细小土壤颗粒的流失。土工合成材料往往发挥孤立的作用,包括土工织物和土工膜。土工合成材料的保护作用是利用一定强度的土工合成材料的应力分散函数将相对集中的应力分解并均匀地分布到土体中,从而达到保护土体的目的。
土工合成材料被称为木材、钢筋和混凝土之外的第四类重要建筑材料,它本身具有过滤和排水的作用,并具有隔离、加固效果、防护、防渗效果六大功能,使得土工合成材料在土木工程施工中可以解决许多常规材料不能解决的工程问题,而且它具有施工简单、质量可控、投资少、应用效果好等特点。土工合成材料与工程中常用的传统排水材料相比,具有明显的优势: (1)土工合成材料是由工业成品生产的,其目标结构和材料设计更大限度地满足各种工况条件; (2)土工合成材料性能稳定,在常规材料施工过程中难以控制; (3)土工合成材料在工程中的使用量少于传统的土石材料,重量轻,道路运输快捷方便,工程投资也大大低于传统材料。土工合成材料在国内外土建工程中的应用实例很多,取得了理想的效果,有效地降低了工程总投资。(4)土工合成材料施工方便快捷,不需要重型、大型机械设备,劳动效率高,施工质量易于控制。采用土工膜与高密度聚乙烯相结合的方法对土工织物材料进行排水,其结构特点是用于高密度聚乙烯材料中的包裹过滤膜,具有良好的防水性能和新材料的排水率,已在许多道路工程中得到应用,并取得了良好的效果。



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