铁路路基工程常用土工合成材料分类及主要技术指标

铁路路基工程常用土工合成材料分类及主要技术指标

铁路路基设计手册（新修订）

附录四 常用土工合成材料

第一节 土工合成材料的分类及功能

一、土工合成材料分类

（一）按原材料性能分类

聚合物是土工合成材料的主要原料。聚合物按性能分为塑料、纤维和橡胶三大类： 1．塑料

在一定条件下具有流动性、可塑性，并能加工成形，当恢复平常条件（如除去压力和降温），则仍保持加工时形状的聚合物称为塑料。塑料分为热塑性塑料（如聚乙烯、聚丙烯和聚氯乙烯等）和热固性塑料（如酚醛树脂、脲醛树脂等）。

2．纤维

长度大于直径1000倍以上而又具有一定强度的线形或丝状且直径很小的聚合物称为纤维。重要的合成纤维品种有：聚脂纤维（如涤纶）、聚酰胺纤维（如尼纶）、烯类纤维（如腈纶、维尼纶）。

3．橡胶

在室温下具有高弹性的聚合物材料称为橡胶（又称弹性体）。重要的合成橡胶品种有顺丁橡胶、氯丁橡胶、硅橡胶等。

塑料、纤维和橡胶的原材料可以是相同的，例如聚氯乙烯可以制成塑料产品、纤维和类似于橡胶的制品。

（二）按制造方法分类

土工合成材料（Geosynthetics）品种繁多，依制造方法分为：

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???机织（含编织）织造????针织?????土工织物?????针刺????非织造（无纺）?热粘结???化学粘结??????土工膜?土工合成材料????复合土工膜??土工复合材料?复合土工织物??复合防排水材料：排水?带、排水管、排水防水材料等?????工格室、土工网、土工模袋、?土工格栅、土工带、土??润土垫（GCL）、聚苯乙烯 ?土工网垫、土工织物膨?土工特种材料?板块（EPS）等???1．编型土工纤维：由单股线或多股线编织而成。

2．织型土工纤维（机织物）：类似民用纺织品，其特点是孔径均匀，沿经或纬线方向的强度大，但斜交方向低，拉断时伸长较低。

3．无纺型（不织型）土工纤维：由合成纤维原料加工的连续长丝以不规则的排列联接起来而成，这种土工纤维抗拉强度一致。与织造物相比，抗拉强度略低，但延伸率较大，孔径不很均匀。

（三）土工聚合物分类

土工聚合物产品分类见附表4－1。

附表4－1 土工聚合物产品分类

序号 1 2 土工3 纤维 无纺型土工纤维 纤维 分 类 编型土工纤维 织型土工纤维 原 材 单股丝、多股丝、纱 单股丝、多股丝 缠绕 经纬线交织而成，有平纹、斜纹和缎子 针刺法厚1～5mm，热粘法厚0.5～1.0mm化学粘合法 组合型土工纤维 条带织物 土工垫(土工塑料垫) 土工网(土工塑料网) 1～3的组合 带状条 粗硬纤维丝 挤出的塑料股线的直径1～5mm 缝制和针刺法 大孔眼(数厘米宽) 交点处粘接厚1～2mm 挤出的塑料股线(直径1～5mm) 防侵蚀、加筋强化 排水、反滤、防侵蚀 加筋强化 同上(主要用针刺法织物) 制造方法 排水、反滤、防护、加筋、强化、隔离、垫层等 主要用途 4 5 6 7

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续上表

8 9 10 11 土工格栅(土工塑料格栅) 土工泡沫塑料板 复合型土工聚合物 土工薄膜 聚乙烯或聚丙烯板 多孔泡沫塑料 1～9的组合 塑料、橡胶或土工纤维加防水涂料 单向或双向拉伸扩孔，孔径1～10cm 挤压机制压成型 溶制喷涂 加筋强化、板式、结构物 防水、防渗、封闭 二、土工合成材料的功能

（一）反 滤

在有渗流的情况下，利用一定规格的土工纤维铺设在被保护的土上，可起到与一般砂砾反滤层同样的作用，即容许水流畅通而同时又能阻止土粒移动，从而防止发生流土，管涌和堵塞。

（二）排 水

某些具有一定厚度的土工纤维具有良好的三维透水特性，除了可以透水反滤外，还可使水经过土工纤维的平面迅速沿水平方向排走，且不会堵塞，构成水平排水层，此外，它还可与其它排水材料（如粗粒料、排水管、塑料排水板共同构成排水系统或深层排水井）。

（三）隔 离

土工纤维设置在两种不同土或材料，或者土与其它材料之间把它们相互隔开，避免混杂产生不良的效果，作为隔离用的土工纤维其渗透性应大于所隔离土的渗透性并不能堵塞，在受荷影响下还要具备足够的耐磨性。

（四）加 筋

利用土工纤维的高强度，韧性等力学性能分散荷载，增大土体的刚度模量，改善土体或作为筋材构成加筋土一级各种复合土工结构。

（五）防 渗

用土工膜或复合土工膜能有效地防止水的下渗。 （六）减 重

用土工泡沫聚苯乙烯块，也称膨涨性聚苯乙烯（简称EPS）作路堤填料，以减轻地基的附加应力，增加软土路堤的稳定性和减小沉降。

三、几种土工合成材料产品的主要技术指标

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（一）单向土工格栅

附表4－2 单向塑料土工格栅主要技术指标

由质控拉伸试验测得生产厂型号 名 原材料 幅宽 (m) 质控抗拉强度 (kN/m) 的抗拉强度 (kN/m) 2%延伸率 ≥52.5 ≥38.0 ≥29.9 ≥23.7 ≥16.1 ≥12.7 5%延伸率 ≥103.0 ≥75.5 ≥56.5 ≥45.2 ≥30.9 ≥24.7 ≤9.5 ≤9.5 ≤9.5 ≤9.5 ≤9.5 ≤9.5 ≥65.1 ≥56.2 ≥45.0 ≥34.8 ≥26.3 ≥21.4 峰值延伸率(%) 蠕变极限抗拉强度(200C) (kN/m) EG170R 青岛旭域土工材料股份有限公司 EG90R EG65R EG50R EG130R EG110R 高密度聚乙烯 1 高密度聚乙烯 高密度聚乙烯 高密度聚乙烯 高密度聚乙烯 1 高密度聚乙烯 1 1 ≥170 ≥130 ≥112 ≥90 ≥66 ≥54.0 （二）双向土工格栅

附表4－3 双向塑料土工格栅主要技术指标

由质控拉伸试验测得的抗拉强度 生产厂名 型号 原材料 幅宽 (m) 质控抗拉强度 (kN/m) ≥20 4.0 EG3030 EG4040 聚丙烯 聚丙烯 4.0 ≥30 ≥40 ≥10.8 ≥14.0 ≥21.6 ≥28.0 (kN/m) 2%延伸率 ≥7.4 5%延伸率 ≥14.8 EG2020 青岛旭域土工材料股份有限公司 聚丙烯 附表4－4 经编玻璃纤维土工格栅主要技术指标

生产厂名 型号 EGA1×1A-N EGA1×1A EGA1×1D-N EGA1×1D 常州天马集团有限公司 EGA1×1C-N EGA1×1C EGA1×1C1-N EGA1×1C1 EGA1×1B-N EGA1×1B EGA1×1T-N EGA1×1T 最大幅宽 (m) 6.22 6.22 6.22 6.22 6.22 6.22 断裂抗拉强度 (kN/m) ≥30 ≥40 ≥50 ≥60 ≥80 ≥100 延伸率 (%) ≤3 ≤3 ≤3 ≤3 ≤3 ≤3 网孔尺寸 (mm×mm) 25.4×25.4 25.4×25.4 25.4×25.4 25.4×25.4 25.4×25.4 25.4×25.4 4

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