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1、第六章第六章 建筑钢材建筑钢材第1页，本讲稿共27页 一、土工织物一、土工织物（一）织造型土工织物（一）织造型土工织物 1.结构结构 它是由单丝或多丝织成的，或由薄膜形成的扁丝编织成的布状卷材。第2页，本讲稿共27页 2.织造型式织造型式 基本的织造型式平纹斜纹缎纹 第3页，本讲稿共27页 3.各产品的特性各产品的特性 平纹织物有明显的各向异性，其经、的摩擦系数也不一样；圆丝织物的渗透性般比扁丝的高，每百米长的经丝间穿越的纬丝愈多，织物愈密愈强，渗透性愈低。单丝的表面积较多丝的小，其防止生物淤堵的性能好。第4页，本讲稿共27页 （二）非织造型土工织物（二）非织造型土工织物 1.热粘合热粘合2.
2、化学粘合化学粘合 3、机械粘合、机械粘合第5页，本讲稿共27页 二、土工膜二、土工膜原材料聚合物沥青第6页，本讲稿共27页制作方法现场制作工厂预制制造土工膜的制造土工膜的聚合物聚合物有有热塑塑料热塑塑料（如（如聚氯乙烯）、聚氯乙烯）、结晶热塑塑料结晶热塑塑料（如高（如高密度聚乙烯）、密度聚乙烯）、热塑弹性体热塑弹性体（如氯（如氯化聚乙烯）和化聚乙烯）和橡胶橡胶（如氯丁橡胶）（如氯丁橡胶）等。等。第7页，本讲稿共27页 三、土工复合材料三、土工复合材料 （一）复合土工膜（一）复合土工膜（二）塑料排水带（二）塑料排水带（三）软式排水管（三）软式排水管第8页，本讲稿共27页 四、土工特种材料四、土工
3、特种材料 土工格栅土工格栅 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9页，本讲稿共27页第二节第二节 土工合成材料的技术性能土工合成材料的技术性能 一、物理性能一、物理性能（一）单位面积质量（一）单位面积质量单位面积质量的测试方法为单位面积质量的测试方法为称量法称量法 每块试样的单位面积质量G：G=第10页，本讲稿共27页土工织物的厚度在承受压力时变化很大，并随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，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，在在测定厚度时应按要求施加一定的压力，在加压加压30s
4、时读数。施加的压力分别为时读数。施加的压力分别为（20.01）kPa,(200.1)kPa和和(2001)kPa，可以对每块试样逐级持续加压测读。可以对每块试样逐级持续加压测读。（二）厚度第11页，本讲稿共27页（三）等效孔径 等效孔径相当于织物的表观最大孔径，也是能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，以通过的土颗粒的最大粒径，以O表示，单位为表示，单位为mm。测定土工织物孔径的方法有直接法和间。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、动力测读法，间接法包括干筛法
5、、湿筛法、动力水筛法、水银压入法和渗透法等。水筛法、水银压入法和渗透法等。第12页，本讲稿共27页（四）孔隙率（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%第13页，本讲稿共27页 二、力学性能二、力学性能 （一）抗拉强度（一）抗拉强度 1.抗拉强度抗拉强度 Ts=2.延伸率延伸率 p=100%第14页，本讲稿共27页 3.影响因素影响因素 原料原料 结构型式及拉伸方向结构型式及拉伸方向 试样宽度试样宽度 拉伸速率拉伸速率第15页，本讲稿共27页 （二）握持强度（二）握持强度（三）撕裂强度（三）撕裂强度（四）胀破强度（四）胀破强度 （
6、五）圆球顶破强度（五）圆球顶破强度 （六）（六）CBR顶破试验顶破试验（七）刺破强度（七）刺破强度 （八）落锥穿透试验（八）落锥穿透试验（九）蠕变性能（九）蠕变性能第16页，本讲稿共27页 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=第17页，本讲稿共27页 透水率透水率是水流垂直于土工是水流垂直于土工织织物平面水位差物平面水位差等于等于1 1时时的渗透流速，用的渗透流速，用表示。表示。=透水率和渗透系数之透水率和渗透系数之间间的关系的关系为为：=第18页，本讲稿共27页（二）水平渗透系数和导水率（二）水
7、平渗透系数和导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=第19页，本讲稿共27页导水率导水率是水力梯度等于是水力梯度等于1时水流沿土工织物平时水流沿土工织物平面单位宽度内输导的水量，单位为面单位宽度内输导的水量，单位为cm2/s，以以Q表示。表示。Q=kh 第20页，本讲稿共27页 四、土工织物与土的相互作用四、土工织物与土的相互作用（二）土工织物的界面摩擦特性（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，界面摩擦剪接触面上将产生摩擦阻力，界面摩擦剪切
8、强度符合下列切强度符合下列库仑定律库仑定律。f=Ca+Pntan 第21页，本讲稿共27页五、耐久性五、耐久性（五）温度、水分和冻融的影响（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（四）抗磨损能力第22页，本讲稿共27页第三节第三节 土工合成材料的功能土工合成材料的功能 一、反滤功能一、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“保保土性土性”。2.水流必须能顺畅通过织物平面，即需要有
9、水流必须能顺畅通过织物平面，即需要有“透水性透水性”。3.织物孔径不能被水流挟带的土粒所阻塞，即要有织物孔径不能被水流挟带的土粒所阻塞，即要有“防堵性防堵性”。第23页，本讲稿共27页二、排水功能二、排水功能 一定厚度的土工织物或土工席垫，具有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排水设施，有效地把土体中的水分汇集后予以排出。集后予以排出。第24页，本讲稿共27页四、防渗功能四、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，第25页，本讲稿共27页五、防护功能 六、加筋功能六、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26页，本讲稿共27页第四节第四节 土工合成材料的储存与保管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。第27页，本讲稿共27页