土工合成材料测试技术张鹏程

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1、土工合成材料测试技术上海勘测设计研究院工程检测中心水利部土工合成材料检测中心张鹏程目录一、土工合成材料发展概述发展、基本功能、原材料及产品类型二、标准与规范应用技术标准，测试标准，产品标准三、性能与测试工程应用中质量控制常规检测项目；材料质量检测所依据的测试的方法与标准土工合成材料发展概述土工合成材料Geosynthetics=Geo土地+Synthetics化学合成物是一种新型的建筑材料。是以人工聚合物，如塑料、合成纤维、橡胶等为原材料，制成的各种类型的用于建筑工程的产品的统称。土工合成材料是相

2、对于传统的木材、钢筋、水泥的第四种建筑材料。早期产品主要是透水的土工织物（俗称土工布）和基本不透水的土工膜以及组合产品，称为：土工织物、土工膜和相关产品。随着工程建设需要和制造技术发展，产品种类不断扩展，1994年在新加坡召开的第5届国际土工合成材料学术讨论会议上正式定名为：土工合成材料。土工合成材料发展概述以天然植物作为岩土工程材料，已经有几千年的历史：5000年前，中国人将天然植物纤维与土、石混合用于土木建筑，如茅草作为土的加筋材料，在我国北方的大部分地区仍在沿用；3000年前，巴比伦人运用土

3、中加筋技术修建庙塔；荷兰人在水利工程上，大量利用柳条加固堤防，防止冲刷。但天然植物易于腐烂，不能耐久；金属容易锈蚀；到20世纪30年代，塑料、合成纤维和合成橡胶问世。土工合成材料随化学工业聚合物的发展和工程拓展而兴起，其应用技术则依赖于岩土力学基本原理。土工合成材料发展概述创始人之一吉劳德教授（Dr.Giroud.J.P.）----“可能是岩土工程历史上的一次重要革命”。土工合成材料开始应用的确切年代已难以考证，只能从部分早期有里程碑意义的工程事例中知其大概：上世纪30年代，聚氯乙烯土工膜已被应用

4、于游泳池防渗；1953年美国垦务局开始用聚乙烯膜于渠道防渗；前苏联也较早地在渠系上铺设设低密度聚乙烯膜；1958年美国佛罗利达州在海岸块石护坡下展铺土工织物作反滤护垫，至今被认为是近代史土工织物应用的发端；土工合成材料发展概述1952～1953年荷兰遭遇特大风暴，造成重大生命财产损失，灾后启动著名的三角洲工程，这个项目动用了大量的早期的土工织物，因此大大推动了土工织物的发展；1968年，荷兰开发研制成双层土工织物缝制成的用于护岸的砼模袋。1968年法国的罗纳.普朗克（RhonePoulenc）公司

5、首创无纺土工织物，可替代传统的砂砾料用作滤层，使土工织物的应用领域广为拓展；上世纪八十年代初英人麦瑟（Mercer）发明了以聚合物制成的至今仍为土加筋的最佳材料的土工格栅（Geogrid）。土工合成材料发展概述七十年代末有了塑料排水带，替代砂井用于软基排水固结。八十年代后期，大体积土工包产生，土工包放置在开底船上容纳废弃物、疏浚土料等后封闭，靠GPS定位系统运到指定水域，开启船底投放，修成水下稳定平台、防波堤等，或控制海底侵蚀和建潜坝结构等。以有纺织物制成的大直径大长度的土工管袋，可容纳疏浚泥沙、

6、淤泥等物，脱水固结，形成连续大体积土管袋，可作岸边的防冲障墙，也可建成河工丁坝、顺坝，以及围垦造地、兴建人工岛。土工合成材料发展概述为了改善生态、保护环境，各种三维土工网垫相继问世，可用于坡面植草。环保问题的高度重视，不仅防渗用土工膜及应用技术有了很大的改进，也促成了土工合成材料膨润土垫（GCL）的研制成功，GCL结合土工膜构成垃圾填埋场的防渗系统。并逐渐推广到渠道、水池和人工湖等防渗。土工合成材料发展概述土工合成材料的应用在我国的发展可归纳为四个阶段。（一）自发应用时期早在上世纪六十年代，山东打

7、渔张灌区、河南人民胜利渠即采用塑料薄膜作渠道防渗，后推广用于水池、水库等防漏；1965年辽宁桓仁水电站用沥青聚氯乙烯膜为混凝土支墩坝上游面止裂防漏；1976年江苏长江岸边的江都嘶马以扁丝土工织物结合混凝土块压重，制成软体沉排防治江岸冲塌；这一时期的特点，是个别工程应用该材料，既无一定规格的的产品，也无定型的设计方法，纯属按既往岩土工程经验，群众性自发应用。土工合成材料发展概述（二）技术引进时期八十年代初，铁科院用杜邦公司赠送的2万平方米无纺土工织物，试用于治理铁道长期存在的翻浆冒泥病害，算是我国采

8、用正规土土合成材料的开端。土工模袋的引进，并由无锡毛纺织染厂将其国产化。1983年又引进了加筋技术和加筋土工格栅。到九十年代中期，自行研究出国产化产品。土工合成材料发展概述（三）组织建立时期1983年，国际土工织物学会（简称IGS）成立，1994年更名为国际土工合成材料学会（仍简称IGS）；1984年底，成立了“土工织物科技情报协作网”；1986年更名为“土工合成材料技术协作网”；1995年正式成立“中国土工合成材料工程协会”(简称CTAG)，为国家一级学术组织；1990年我国正式