项目八 土工合成材料检测,土工合成材料的种类,任务1,土工织物,土工膜,土工复合材料,土工特种材料,土工合成材料,一、土工织物,（一）织造型土工织物,1.结构,2.织造型式,基本的织造型式,平纹,斜纹,缎纹,3.各产品的特性,1.热粘合,2.化学粘合,3、机械粘合,二、土工膜,原材料,聚合物,沥青,制作方法,现场制作,工厂预制,三、土工复合材料,（一）复合土工膜 （二）塑料排水带 （三）软式排水管,四、土工特种材料,土工格栅,土工网,土工模袋,土工格室,土工管、土工包,聚苯乙烯板块,土工合成材料粘土垫层,第二节 土工合成材料的技术性能,一、物理性能,（一）单位面积质量,单位面积质量的测试方法为称量法,每块试样的单位面积质量G： G=,土工织物的厚度在承受压力时变化很大，并随加压持续时间的延长而减小。故规范规定，在测定厚度时应按要求施加一定的压力，在加压30s时读数。施加的压力分别为（20.01）kPa,(200.1)kPa和(2001)kPa，可以对每块试样逐级持续加压测读。,（二）厚度,（三）等效孔径,等效孔径相当于织物的表观最大孔径，也是能通过的土颗粒的最大粒径，以O表示，单位为mm。测定土工织物孔径的方法有直接法和间接法两种，直接法有显微镜测读和投影放大测读法，间接法包括干筛法、湿筛法、动力水筛法、水银压入法和渗透法等。,（四）孔隙率,孔隙率的大小不直接测定，由单位面积质量、密度和厚度计算得到，按下式计算：,np =（1 ）100%,二、力学性能,（一）抗拉强度,1.抗拉强度,Ts=,2.延伸率,3.影响因素,原料 结构型式及拉伸方向 试样宽度 拉伸速率,（二）握持强度 （三）撕裂强度 （四）胀破强度 （五）圆球顶破强度 （六）CBR顶破试验 （七）刺破强度 （八）落锥穿透试验 （九）蠕变性能,三、水力性能,（一）垂直渗透系数和透水率,水平渗透系数是水流沿土工织物平面水力梯度等于1时的渗透流速，单位为cm/s，以kh表示：,kh=,透水率是水流垂直于土工织物平面水位差 等于1时的渗透流速，用表示。,=,透水率和渗透系数之间的关系为：,=,水平渗透系数是水流沿土工织物平面水力梯度等于1时的渗透流速，单位为cm/s，以kh表示：,kh=,导水率是水力梯度等于1时水流沿土工织物平面单位宽度内输导的水量，单位为cm2/s，以Q表示。,Q=kh,四、土工织物与土的相互作用,（二）土工织物的界面摩擦特性,（一）淤堵,土工织物与周围的土产生相对位移时，在接触面上将产生摩擦阻力，界面摩擦剪切强度符合下列库仑定律。,f=Ca+Pntan,五、耐久性,（五）温度、水分和冻融的影响,（一）抗老化能力,（二）抗化学侵蚀能力,（三）抗生物侵蚀能力,第三节 土工合成材料的功能,一、反滤功能,用作反滤的土工织物一般是非织造型（无纺）土工织物，有时也可使用织造型土工织物，基本要求如下：,1.被保护的土料在水流作用下，土粒不得被水流带走，即需要有“保土性”。 2.水流必须能顺畅通过织物平面，即需要有“透水性”。 3.织物孔径不能被水流挟带的土粒所阻塞，即要有“防堵性”。,二、排水功能,一定厚度的土工织物或土工席垫，具有良好的垂直和水平透水性能，可用作排水设施，有效地把土体中的水分汇集后予以排出。,四、防渗功能,三、隔离功能,隔离是将土工合成材料放置在两种不同材料之间或两种不同土体之间，使其不互相混杂。,防渗是防止液体渗透流失的作用，也包括防止气体的挥发扩散。土工膜及复合土工膜防渗性能很好，其渗透系数一般为10-1110-15cm/s，,五、防护功能,六、加筋功能,水利工程中利用土工合成材料的常见防护工程有：江河湖泊岸坡防护；水库岸坡防护；水道护底和水下防护；渠道和水池护坡；水闸护底；岸坡防冲植被；水闸、挡墙等防冻胀措施等。,第四节 土工合成材料的储存与保管,土工合成材料在采购时，要严格按设计要求的各项技术指标选购，如物理性能指标、力学性能指标、水力学性能指标、耐久性指标等都要符合设计标准。,