鐵路路基工程常用土工合成材料分類及主要技術(shù)指標(biāo)

1、鐵路路基工程常用土工合成材料分類及主要技術(shù)指標(biāo)鐵路路基設(shè)計(jì)手冊(cè)（新修訂）附錄四常用土工合成材料第一節(jié)土工合成材料的分類及功能一、土工合成材料分類（一）按原材料性能分類聚合物是土工合成材料的主要原料；聚合物按性能分為塑料、纖維和橡膠三大類：1. 塑料在肯定條件下具有流淌性、可塑性，并能加工成形，當(dāng)復(fù)原平常條件（如除去壓力和降溫）， 就仍保持加工時(shí)外形的聚合物稱為塑料；塑料分為熱塑性塑料（如聚乙烯、聚丙烯和聚氯乙烯等）和熱固性塑料（如酚醛樹(shù)脂、脲醛樹(shù)脂等）；2. 纖維長(zhǎng)度大于直徑 1000 倍以上而又具有肯定強(qiáng)度的線形或絲狀且直徑很小的聚合物稱為纖維；重要的合成纖維品種有：聚脂纖維（如滌綸）、聚酰

2、胺纖維（如尼綸） 、烯類纖維（如腈綸、維尼綸） ；3. 橡膠在室溫下具有高彈性的聚合物材料稱為橡膠（又稱彈性體） ；重要的合成橡膠品種有順丁橡膠、氯丁橡膠、硅橡膠等；塑料、纖維和橡膠的原材料可以是相同的，例如聚氯乙烯可以制成塑料產(chǎn)品、纖維和類似于橡膠的制品；（二）按制造方法分類土工合成材料（ geosynthetics）品種繁多，依制造方法分為：8機(jī)織（含編織）織造針織土工織物非織造（無(wú)紡）針刺 熱粘結(jié)化學(xué)粘結(jié)土工膜土工合成材料土工復(fù)合材料復(fù)合土工膜 復(fù)合土工織物復(fù)合防排水材料：排水帶、排水管、排水防水材料等土工格柵、土工帶、土工格室、土工網(wǎng)、土工模袋、土工特種材料土工網(wǎng)墊、土工織物膨潤(rùn)土墊（

3、gcl）、聚苯乙烯板塊（eps ）等1. 編型土工纖維：由單股線或多股線編織而成；2. 織型土工纖維 （機(jī)織物）：類似民用紡織品， 其特點(diǎn)是孔徑勻稱，沿經(jīng)或緯線方向的強(qiáng)度大， 但斜交方向低，拉斷時(shí)伸長(zhǎng)較低；3. 無(wú)紡型（不織型）土工纖維：由合成纖維原料加工的連續(xù)長(zhǎng)絲以不規(guī)章的排列聯(lián)接起來(lái)而成，這種土工纖維抗拉強(qiáng)度一樣；與織造物相比，抗拉強(qiáng)度略低，但延長(zhǎng)率較大，孔徑不很勻稱；（三）土工聚合物分類土工聚合物產(chǎn)品分類見(jiàn)附表4 1；序號(hào)分類原材制造方法主要用途1編型土工纖維單股絲、多股絲、紗纏繞2土工纖維織型土工纖維單股絲、多股絲3無(wú)紡型土工纖維纖維經(jīng)緯線交錯(cuò)而成，有平紋、斜紋和緞子針刺法厚1 5mm

4、，熱粘法厚 0.5 1.0mm 化學(xué)粘合法排水、反濾、防護(hù)、加筋、強(qiáng)化、隔離、墊層等同上主要用針刺法織物 附表 4 1土工聚合物產(chǎn)品分類4組合型土工纖維13 的組合縫制和針刺法5條帶織物帶狀條大孔眼 數(shù)厘米寬 防腐蝕、加筋強(qiáng)化6土工墊 土工塑料墊粗硬纖維絲交點(diǎn)處粘接厚 1 2mm排水、反濾、防腐蝕7土工網(wǎng) 土工塑料網(wǎng)擠出的塑料股線的直徑15mm擠出的塑料股線 直徑15mm加筋強(qiáng)化單向或雙向拉伸擴(kuò)孔，孔徑 1 10cm加筋強(qiáng)化、板式、結(jié)構(gòu)物擠壓機(jī)制壓成型11土工薄膜加防水涂料溶制噴涂防水、防滲、封閉續(xù)上表8土工格柵 土工塑料格柵聚乙烯或聚丙烯板9土工泡沫塑料板多孔泡沫塑料10復(fù)合型土工聚合物19

5、 的組合塑料、橡膠或土工纖維二、土工合成材料的功能（一）反濾在有滲流的情形下，利用肯定規(guī)格的土工纖維鋪設(shè)在被愛(ài)護(hù)的土上，可起到與一般砂礫反濾層同樣的作用，即容許水流暢通而同時(shí)又能阻擋土粒移動(dòng)，從而防止發(fā)生流土，管涌和堵塞；（二）排水某些具有肯定厚度的土工纖維具有良好的三維透水特性，除了可以透水反濾外，仍可使水經(jīng)過(guò)土工纖維的平面快速沿水平方向排走，且不會(huì)堵塞，構(gòu)成水平排水層，此外，它仍可與其它排水材料（如粗粒料、排水管、塑料排水板共同構(gòu)成排水系統(tǒng)或深層排水井）；（三）隔離土工纖維設(shè)置在兩種不同土或材料，或者土與其它材料之間把它們相互隔開(kāi)，防止混雜產(chǎn)生不良的成效， 作為隔離用的土工纖維其滲透性應(yīng)大

6、于所隔離土的滲透性并不能堵塞，在受荷影響下仍要具備足夠的耐磨性；（四）加 筋利用土工纖維的高強(qiáng)度，韌性等力學(xué)性能分散荷載，增大土體的剛度模量，改善土體或作為筋材構(gòu)成加筋土一級(jí)各種復(fù)合土工結(jié)構(gòu)；（五）防 滲用土工膜或復(fù)合土工膜能有效地防止水的下滲；（六）減 重用土工泡沫聚苯乙烯塊，也稱膨漲性聚苯乙烯（簡(jiǎn)稱eps）作路堤填料，以減輕地基的附加應(yīng)力，增加軟土路堤的穩(wěn)固性和減小沉降；三、幾種土工合成材料產(chǎn)品的主要技術(shù)指標(biāo)（一）單向土工格柵附表 4 2單向塑料土工 格柵 主要技術(shù)指標(biāo)生產(chǎn)廠名型號(hào)原材料幅寬m質(zhì)控抗由質(zhì)控拉伸試驗(yàn)測(cè)得的抗拉強(qiáng)度蠕變極限抗拉強(qiáng)度拉強(qiáng)度kn/m峰值延長(zhǎng)率200c%kn/m5%延

7、長(zhǎng)kn/m2%延長(zhǎng)率率eg170r高密度聚乙烯 170 52.5103.0 9.5 65.11eg130r高密度聚乙烯 130 38.0 75.5 9.5 56.2eg110r高密度聚乙烯1112 29.9 56.5 9.5 45.0eg90r高密度聚乙烯190 23.7 45.2 9.5 34.8eg65reg50r高密度聚乙烯高密度聚乙烯16654.0 16.1 12.7 30.9 24.7 9.5 9.5 26.3 21.4青島旭域土工材料股份有限公司（二）雙向土工格柵附表 43雙向塑料土工格柵主要技術(shù)指標(biāo)幅寬生產(chǎn)廠名型號(hào)原材料2%延長(zhǎng)率5% 延長(zhǎng)率eg2021聚丙烯4.0207.4 1

8、4.8eg3030聚丙烯30 10.8 21.6eg4040聚丙烯4.040 14.0 28.0m質(zhì)控抗拉強(qiáng)度kn/m由質(zhì)控拉伸試驗(yàn)測(cè)得的抗拉強(qiáng)度kn/m附表 4 4最大幅寬經(jīng)編玻璃纖維土工格柵主要技術(shù)指標(biāo)斷裂抗拉強(qiáng)度延長(zhǎng)率網(wǎng)孔尺寸mkn/m%mm mm6.22 30 325.4 25.46.22 40 325.4 25.46.22 50 325.4 25.46.22 60 325.4 25.4青島旭域土工材料股份有限公司生產(chǎn)廠名型號(hào)常州天馬集團(tuán)有限公司ega1 1a-n ega1 1a ega1 1d-n ega1 1d ega1 1c-n ega1 1c ega1 1c1-n ega1 1

9、c1ega1 1b-n ega1 1b ega1 1t-nega1 1tega2 2a-n ega2 2a ega2 2b-n ega2 b6.22 80 325.4 25.46.22 100 325.4 25.4續(xù)上表6.22 50 312.7 12.76.22 80 312.7 12.7附表 45經(jīng)編滌綸土工格柵主要技術(shù)指標(biāo)生產(chǎn)廠名型號(hào)mkn/m%mm mmtgs-d-202125.4 20 325 25tgs-d-303025.4 30 325 25業(yè)用布有限tgs-d-404025.4 40 325 25公司tgs-d-505025.4 50 325 25tgs-d-808025.4

10、80 325 25附表4 6雙向鋼塑復(fù)合土工格柵主要技術(shù)指標(biāo)生產(chǎn)廠名型號(hào)幅寬極限抗拉強(qiáng)度2%延長(zhǎng)率抗拉強(qiáng)度極限延長(zhǎng)率%mkn/mkn/mcatt30-302630263catt40-402640363重慶永固工程拉catt50-502650453筋帶廠有限公司catt60-602660543catt70-702670623catt80-802680703（三）拉筋帶附表 4 7鋼塑復(fù)合拉筋帶主要技術(shù)指標(biāo)生產(chǎn)廠名型號(hào)外形尺寸mm破斷拉力kn極限抗拉強(qiáng)度（ mpa ）破斷延長(zhǎng)率%重慶永固工程拉cat30015a30 1.5 5.01103筋帶廠有限公司cat30015b30 1.5 6.01303

11、最大幅寬斷裂抗拉強(qiáng)度延長(zhǎng)率網(wǎng)孔尺寸浙江天星產(chǎn)cat30020a30 2.0 7.01153cat30020b30 2.0 9.01503cat30020c30 2.012.02003cat5002250 2.222.02003續(xù)上表cat6002260 2.230.02253（四）復(fù)合土工膜附表 48復(fù)合土工膜主要技術(shù)指標(biāo)單位面積生產(chǎn)廠名質(zhì)量膜材厚度mmg/m2斷裂抗拉強(qiáng)度kn/m斷裂延伸率%cbr 頂破強(qiáng)度kn撕破強(qiáng)度kn剝離強(qiáng)度n/cm滲透系數(shù)cm/s4005.01.10.155000.250.357.51.50.25k 10-9江蘇鼎泰60010.01.90.32k 10-11工程材料7

12、0012.0301002.20.406有限公司80014.02.50.480.30.5注：k=19.990016.02.80.56100018.03.00.62其次節(jié)泡沫保溫材料與土工排水管一、泡沫保溫材料路基設(shè)計(jì)中常遇到寒冷地區(qū)，為使冬季仍能排水通暢， 排除路基地下水或在多年凍土地區(qū)要用保持凍土法使路基基底或邊坡上的地下冰層不融解，都需采納保溫措施； 保溫材料一般具有導(dǎo)熱系數(shù)小，容重小，吸濕性小的性能，常用的隔熱保溫材料有模塑聚苯乙烯泡沫塑料（eps）、擠塑聚苯乙烯泡沫塑料（xps）、聚氨酯泡沫塑料（ pu）等；青藏鐵路多年凍土路基采納了pu 板、 eps 板；設(shè)計(jì)要求 eps 板壓縮強(qiáng)度大

13、于 600kpa，導(dǎo)熱系數(shù)小于 0.026w/m.k ，吸水率不大于 4%，凍融循環(huán) 200 次的強(qiáng)度不小于設(shè)計(jì)要求，并具有抗老化性能；二、土工排水管塑料具有質(zhì)輕（比重1.02.0），高強(qiáng)，耐腐蝕，導(dǎo)熱性低，絕緣性高的特點(diǎn)，工程上多用于防水，應(yīng)力補(bǔ)強(qiáng)及愛(ài)護(hù)電纜等；硬聚氯乙稀管規(guī)格、質(zhì)量見(jiàn)附表49；附表 4 9硬聚氯乙稀管規(guī)格、質(zhì)量表壁厚近似質(zhì)量壁厚近似質(zhì)量mmmmmmmmkg/mmmkg/m812.50.42.250.1010150.52.50.1415220.720.162.50.1920251.020.2030.2925321.030.3840.4932401.23.50.5850.774

14、0511.740.8861.4850632.04.51.1771.7460762.351.5682.3980893.06.52.53901023.06.52.731001143.273.301251403.584.641501664.085.60200常溫下之使用壓力2185.410250kpa7.50600kpa輕 管250kpa重 管600kpa公稱直徑外徑外徑公差注： 1管材長(zhǎng)度每根不短于 2m，一般為 4 0.1m.；2液壓掌握試驗(yàn)保持 1 小時(shí)20 2時(shí)，抗拉強(qiáng)度為30mpa60 2時(shí)，抗拉強(qiáng)度為10mpa收縮率：沿長(zhǎng)度方向 4%，沿直徑方向 2.5%；3本表為化學(xué)工業(yè)部標(biāo)準(zhǔn)hg2-

15、63-65第三節(jié)土工合成材料的施工留意事項(xiàng)1. 應(yīng)用土工合成材料的工程，其施工除了應(yīng)遵循一般的有關(guān)常規(guī)施工程序和規(guī)定外，仍應(yīng)著重考慮由于土工合成材料而帶來(lái)施工上的特殊要求，并保證按設(shè)計(jì)斷面及質(zhì)量要求施工，留意現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)，在任何情形下均應(yīng)留意土工合成材料的有效性及施工方法是否得當(dāng)，總之必需細(xì)心施工；2. 保證土工合成材料的整體性，留意土工合成材料的連接；當(dāng)一塊土工合成材料需要與另一塊土工合成材料連接時(shí)，可采納搭接、縫接，u 型釘連接，粘結(jié)或焊接等方法，一般多用搭接和縫接法；采納搭接法時(shí)，搭接長(zhǎng)度必需足夠長(zhǎng)，一般為30 90cm，視受力和地基土質(zhì)條件而定，假如上部荷載較集中且較大及水下不規(guī)章鋪設(shè)時(shí)，搭接長(zhǎng)度仍應(yīng)更長(zhǎng)；縫接時(shí)，對(duì)土工布可采納尼龍線或