土工合成材料的抗拉特性及其在道路工程的应用

作者:黄岩;郭忠印 刊名:上海公路 上传者:闫小军

【摘要】土工合成材料(土工布、土工网格)由于优越的抗拉特性,在土木工程建设中已得到了越来越广泛的重视和应用,但是对其在不同的使用条件下(温度、荷载作用大小、长短等)的基本力学性质,国内研究的还很不全面,因此难以确定土工加筋材料的设计强度和设计劲度(模量)。本文分析了影响土工合成材料在道路工程实际应用中的力学性质的几个因素,希望能够引起有关生产厂家和工程设计人员的足够重视,从而使土工合成材料(土工布、土工网格等)在今后道路工程中更合理、有效地应用,发挥其独特的力学特性。

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摘 要 土工合成材料 土工布 、土工 网格 由于优越的抗拉 特性 , 在土木工程建设中已得到 了越来越广泛的重视和应用 , 但是对其在不同的使用条件下 温度 、荷载作用大小 、长短等的基本力学性质 , 国内研究的还很不全面 , 因此难以确定土工加筋材料的设计强度和设计劲度 模量 。 本文分析了影响土工合成材料在道路工程实际应用 中的力学性质的几个 因素 , 希望能够引起有关生产厂家和工程设计人员的足够重视 , 从而使土工合成材料 土工布 、土工网格等 在今后道路工程中更合理 、有效地应用 , 发挥其独特的力学特性 。 关键词 荷载 一 变形特性 温度影 响 蠕 变 侧 限压力 动荷载 系列产品 , 主要应用在软基处理 、 加筋土挡墙和道路路面加铺工程 中。 但是对土 工织物 主要 的力学 测试 如抗拉强度 、 抗拉模量和变形特性还过于单一 , 尚处于较初步的阶段 , 仅用一次性的试验测试结果对土工产品的抗拉特性进行评价 , 不能有效反映 它们在荷载长期作用下的实际变形特性 。 本文所指的土工合成材料 根据本文所述 内容 , 以下简称为加筋材料 主要是指土工布和土工 网格系列产 品 , 相信其它产品也有与其类似 的特性 。 二 、 加筋材料抗拉力学特性及其测试方法 一 、 前言 土工合成材料 包括 各种土 工布 有纺 、 无纺 、土工 网格和土工条带等工厂化生产 、 用于土木工程中的产 品 。 由于其优异的抗拉特性 , 在道路工程 中常被用 于进行软土 地 基 处 理 、 路 堤 边坡 加 固和 防护 、 加筋土挡墙和路 面基层 、 面层结构 中起到 加筋的作用 , 可 以节约建筑材料 , 弥 补常规 的土木材料抗拉强度不 足的缺点 , 缩短工期 , 有效地节省投资 。早在八十年代国外对土工布从试验 、 生产到应用 已经形成了系统 。 美国杜邦公司年产 万吨 , 可以提供 种产品 。 日本的尤吉尼可公司 , 已能生产系列产品 , 不但可以根据用户要求生产定型产品 , 还能承担勘测 、设计和施工全套服务 。 美 国材料和试验协会 年修订规范时专门增加 了对土工织物材料的试验规范和标准 美 国联邦公路管理局 认 也在 年 月 总结美 国 国 内各种土工织物的工程应用经验 , 出版 了土工 系列产 品设计和施工指南 , 详细介绍 了在各种道路工程建设 中如何有效 、合理地选择和使用 土工织物 系列产品 。 国内 目前在道路建设和养护 中 , 也逐渐开始应用土工 由于加筋材料 土工布和土工 网格 的生产原材料和生产工艺的不同 , 它们在拉力作用下的荷载变形特性也各有不同。 从人 就工程上常用的土工布 有纺 、无纺 和土工 网格推荐采用宽带拉伸试验 斑汀一 测试其极限拉伸强度 、 极限延伸率和 应变所对应的模量 左汀 一 测试材料的抓握强度 趾汀 一 测试材料的刺穿强度 无汀 一 测试材料 的顶 破强 度 和一 测试材料的撕破强度 。 土工布和土工网格出厂时 , 生产厂家一般也会给出每类产品的 性能测试指标。 如表 所示 。 国内某厂家生产的聚脂长丝土工布质量指标 表 项 目 单位抗 拉 纵 向强 度 横 向断裂伸长率 一 一 一 顶破强度 · 测试指标中最常用的是各种极 限拉伸强 度 , 延伸率 , 一般均采用在一定的变形速率下一次性测试 所得结果 。 国内外常用 测试 抗拉性能的方法主要有条带拉 伸试验 窄条 宽 , 宽条 宽 , 握裹拉伸试验 , 有侧 限拉 伸试验和 双 向拉 伸试验等 , 测试指标为极 限抗拉强度 , 极 限 延伸率 , 变形模量和

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