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      地下工程长期处于复杂的环境中,致使结构产生变异的不利因素很多,一旦发生变异,衬砌结构就会出现位移和变形、开裂、混凝土剥落等现象,进而使得防水体系失效。如由于围岩具有流变性,后期的围岩应力在长期的调整过程中可能会使防水板受到来自一衬和二衬得长期挤压,在基面不平衡或有突出点处产生穿刺性损伤,造成防水层失效。在四季温差较大的场合,常年冻融交替,在冻胀力的强烈作用下,残余变形逐年积累,使衬砌结构位移和开裂,导致防水层逐步失效。结构本身材料劣化引起的变异,如混凝土碳化、盐害、碱集料反应等,其析出物也是造成防水体系破坏的原因。
      土工格栅是一种主要的土工合成材料,与其他土工合成材料相比,它具有独特的性能与功效。土工格栅常用作加筋土质结构的筋材或复合材料的筋材等。土工格栅分为玻璃纤维类和聚酯纤维类两种类型。塑料类 GB/T 17689-2008此类土工格栅是经过拉伸形成的具有方形或矩形的聚合物网材,按其制造时拉伸方向的不同可分为单向拉伸和双向拉伸两种。它是在经挤压制出的聚合物板材(原料多为聚丙烯或高密度聚乙烯)上冲孔,然后在加热条件下施行定向拉伸。单 向拉伸格栅只沿板材长度方向拉伸制成,而双向拉伸 格栅则是继续将单向拉伸的格栅再在与其长度垂直的方向拉伸制成。由于土工格栅在制造中聚合物的高分子会随加热延伸过程而重新排列定向,加强了分子链间的联结力,达到了 提 高 其强度的目的。其延伸率只有原板材的10%~15%。如果在土工格栅中加入炭黑等抗老化材料,可使其具有较好的耐酸、耐碱、耐腐蚀和抗老化等耐久性能。
      塑料盲沟是由塑料芯体外包裹滤布组式。塑料芯体是以热可塑性合成树脂为主要原料,经过改性,在热熔状态下,通过喷咀挤压出细的塑料丝条,再通过成型装置将挤出的塑料丝在结点上熔接,形成三维立体网状结构。塑料芯体有矩形、中空矩阵、圆形中空圆形等多种结构形式。该材料克服了传统盲沟的缺点,具有表面开孔率高,集水性好,空隙率大,排水性好,抗压性强,耐压性好,柔性好,适应土体变形,耐久性好,重量轻,施工方便,工人劳动强度大大下降,施工效率高,因而受到工程局的普遍欢迎,并得到广泛的应用。
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      总结分析了土工布的生产工艺类型和原料种类,提出非织造型土工布具有更为广泛的应用领域;介绍了长丝纺粘针刺技术和短纤针刺技术两种非织造型土工布生产工艺,基于土工布的功能分析,指出防渗工程、高铁无砟轨道滑动联、粉煤灰堆场工程、尾矿库堆场工程、矿山堆浸场工程和生态袋边坡防护工程等应用领域对上工布提出了高强度、耐酸碱性、耐腐蚀性和耐霉变性等高标准要求,提出了高强、耐环境型聚丙烯长丝纺粘针刺土工布是土工布行业的重要发展方向。
      中华人民共和国住建部颁发的:《土工合成材料应用技术规范》(GB 50290-1998)将土工合成材料分为土工织物、土工膜、土工特种材料和土工复核人材料,土工网,玻纤网,土工垫等类型。土工合成材料在曾被称为"土工织物"和"土工膜"。随着工程需要,这类材料不断有新的品种出现,例如土工格栅、土工网和土工膜袋、土工网垫、土工带,复合土工膜,膨润土防水毯,复合排水网等,原来的名称已不能准确地函盖全部产品,这样,在其后的一段时期内,把它们称之为"土工织物、土工膜和相关产品"。显然,这样的名称不宜作为一种技术名词或学术名词。为此,1994年在新加坡召开的第五届土工合成材料学术会议上,正式确定这类材料的名称为"土工合成材料"。土工合成材料是应用于岩土工程和土木工程建设的、以合成材料为原材料制成的各种产品的统称。因为它们主要用于岩土工程,故冠以"土工"两字,称为"土工合成材料",以区别于天然材料。土工合成材料的原材料是高分子聚合物。它们是由煤、石油、天然气或石灰石中提炼出来的化学物质制成,再进一步加工成纤维或合成材料片材,然后制成各种产品。制造土工合成材料的聚合物主要有聚乙烯(PE)、聚酯(PET)、聚酰胺PER)、聚丙烯(PP)和聚氯乙烯(PVC)、氯化聚乙烯(CPE)、聚苯乙烯(EPS)等。
      特点:
      1、塑料盲沟的组成纤维为2mm左右的丝条,相互接点熔结成型,呈立体网状体,其原理与钢结构造物的桁架原理相同。表面开孔庇为95-97%,是有孔管的5倍以上,是树脂网格管的3-4倍,表面吸水率极高。
      2、由于是立体结构,其空隙率为80-95%,构成空间与管理同且轻便,抗压性能比管结构的树脂强10倍以上。因此,即使因超负荷被压,但由于是立体结构,故残余空隙也达50%以上,不存在不通水的问题,无需考虑会被土压力压坏。 执行标准:GB1040-79(塑料拉伸试验方法)HG2-167-65(塑料撕裂强度试验方法)SG245-81(软质聚氯乙烯挤出板材)
      排防型LDPE塑料盲沟已被采用的工程:
      1、京九全线隧道.
      2、横南全线隧道.
      3、湘黔线部分隧道.
      4、广梅山线部分隧道塑料盲沟上称为复合土工排水体。
      根据研究,发现由于防水材料材质的变异导致防水体系失效的情况占有较大的比例,其原因有地下水环境和微生物侵蚀对防水材料性能的弱化、已有防水材料材质固有的弱点随使用的环境的恶劣和使用时间推移逐渐丧失的防水功能。如某铁路隧道在维修养护时,其防水卷材已变质老化。发生这些情况归纳起来,主要有以下原因:a、劣质的混凝土添加剂中含有高浓度的碱性成分和不易分解的盐类物质,导致混凝土结构的松软,析出的物质对防水卷材起了侵蚀作用;b、冻融交替使得防水材料结构变异;c、微生物侵蚀、粘结材料变异;d、地下水中含有不同浓度的酸、碱、盐离子对材料的侵蚀;e、防水材料材质结构的不稳定导致材料结构组织的变异。
      根据研究,发现由于防水材料材质的变异导致防水体系失效的情况占有较大的比例,其原因有地下水环境和微生物侵蚀对防水材料性能的弱化、已有防水材料材质固有的弱点随使用的环境的恶劣和使用时间推移逐渐丧失的防水功能。如某铁路隧道在维修养护时,其防水卷材已变质老化。发生这些情况归纳起来,主要有以下原因:a、劣质的混凝土添加剂中含有高浓度的碱性成分和不易分解的盐类物质,导致混凝土结构的松软,析出的物质对防水卷材起了侵蚀作用;b、冻融交替使得防水材料结构变异;c、微生物侵蚀、粘结材料变异;d、地下水中含有不同浓度的酸、碱、盐离子对材料的侵蚀;e、防水材料材质结构的不稳定导致材料结构组织的变异。
      复合土工材料土工织物、土工膜、土工格栅和某些特种土工合成材料,将其两种或两种以上的材料互相组合起来就成为土工复合材料。土工复合材料可将不同材料的性质结合起来,更好地满足具体工程的需要,能起到多种功能的作用。如HDPE复合土工膜,就是将土工膜和土工织物按一定要求制成的一种土工织物组合物。其中,土工膜主要用来防渗,土工织物起加筋、排水和增加土工膜与土面之间的摩擦力的作用。又如土工复合排水材料,它是以无纺土工织物和土工网、土工膜或不同形状的土工合成材料芯材组成的排水材料,用于软基排水固结处理、路基纵横排水、建筑地下排水管道、集水井、支挡建筑物的墙后排水、隧道排水、堤坝排水设施等。路基工程中常用的塑料排水板就是一种土工复合排水材料。
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