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土工格栅是聚合物材料经过定向拉伸形成的具有开口网格、较高强度的平面网状材料。常用的聚合物有聚丙烯、高密度聚乙烯、玻璃纤维、涤纶、合成纤维等。通过对土工合成材料行业定义分析了解到，土工合成材料是当今被广泛应用于岩土工程中的土工合成材料，它是高分子聚合物产品的统称。土工材料分为几大类材料：土工布、土工膜、土工格栅、排水板，复合土工膜，土工网，土工格室，膨润土防水毯等。下文是中国报告大厅小编整理的土工合成材料行业定义及分类息。土工合成材料是土木工程应用的合成材料的总称。作为一种土木工程材料，它是以人工合成的聚合物（如塑料、化纤、合成橡胶等）为原料，制成各种类型的产品，置于土体内部、表面或各种土体之间。
发挥加强或保护土体的作用。《土工合成材料应用技术规范》将土工合成材料分为土工织物、土工膜、土工特种材料和土工复合材料等类型。更多土工合成材料行业市场分析息请查阅中国报告大厅发布的《中国土工合成材料行业市场调查报告》。土工织物的制造过程是首先把聚合物原料加工成丝、短纤维、纱或条带，然后再制成平面结构的土工织物。土工织物按制造方法可分为有纺（织造）土工织物和无纺（非织造）土工织物。有纺土工织物由两组平行的呈正交或斜交的经线和纬线交织而成。无纺土工织物是把纤维作定向的或随意的排列，再经过加工而成。按照联结纤维的方法不同，可分为化学（粘结剂）联结、热力联结和机械联结三种联结方式。土工织物突出的优点是重量轻。



随着工程需要，这类材料不断有新的品种出现，例如土工格栅、土工网和土工模袋等，原来的名称已不能准确地涵盖全部产品，这样，在其后的一段时期内，把它们称之为“土工织物、土工膜和相关产品（relatedproduct）”。显然，这样的名称不宜作为一种技术或学术。为此，1994年在新加坡召开的第五届国际土工合成材料学术会议上，正式确定这类材料的名称为“土工合成材料”（geosynthetics）。土工合成材料的早应用可追溯到本世纪二三十年代。1926年美国南卡罗林拉州公路部门曾采用过在棉布上洒沥青而制成的材料，其形式类似于土工膜。其后，人们曾采用聚氯乙烯PVC土工膜作为游泳池的防渗材料。50年代初，美国垦务局采用PVC土工膜作防渗衬砌。
前苏联以聚乙烯膜进行渠道防渗也有较长历史。更多土工合成材料行业分析息请查阅中国报告大厅发布的《年中国土工合成材料行业研究报告》。以近代人工聚合物为原料的土工织物的早应用实例，是50年代初的荷兰三角洲工程。据估计，用量超过了1000万m2，大大促进了土工合成材料的工程应用。60年代，美国逐渐扩展了采用土工织物修建护坡下的垫层和反滤以及护岸等，并将土工织物铺在沥青路面中以防止路面反射裂缝。土工网于1968年在日本开始应用，主要用在填土坡，帮助坡缘填土压实，以增大其强度和稳定性。与此同时，土工网也被用在软基上筑堤，以后又发展为在堤底铺设。非织造土工合成材料技术可能于1967年在美国、法国、英国开始应用。




同时玻璃纤维土工格栅的低延伸率减小了路面的弯沉量,保证了路面不会发生过渡变形。由于高温下沥青混凝土具有流变性,在受到荷载时,面层中没有任何可以约束沥青混凝土中集料运动的机制,造成沥青面层的推移,这就是形成车辙的主要原因。在沥青罩面层中使用玻璃纤维土工格栅,其在沥青面层中起到骨架作用。沥青混凝土中集料贯穿于格栅间,形成复合力学嵌锁体系,限制集料运动,增加了沥青罩面层中的横向约束力,沥青面层中各部分彼此牵制,防止了沥青面层的推移,从而起到抵抗车辙的作用。通过在宁夏石中高速公路姚叶段(银川段)进行试验,认为在半刚性基层顶面设置预切缝防止反射裂缝效果明显。同时,在预切缝上铺设玻璃纤维土工格栅来改变车辆荷载和温度作用下的受力状态,减少接缝处应力集中,增加路面的整体刚度,提高沥青面层的抗高温能力[4]。
冬季气温低,严寒地区的沥青混凝土遇冷收缩,产生拉应力。当拉应力超过沥青混凝土拉伸强度时,产生裂纹,在裂纹集中的地方产生裂缝,形成病害。玻璃纤维土工格栅在沥青罩面层中的应用,使得沥青混凝土的拉伸强度大大提高,可以抵抗较大的拉应力而不致发生破坏。另外,即使因为局部区域产生裂纹,使裂纹发生处的应力过于集中,但经玻璃纤维土工格栅的传递而逐渐消失,裂纹不再会发展成裂缝[5]。将土工格栅用于道路的不同部位时,可以使道路具有更好的性能或更长的使用期,或两者兼有,主要功能包括玻璃纤维土工格栅用于路堤内部加筋和侧向加筋。该方面的进展是在路基施工过程中加入连续纤维,已有人进行过这方面的室内和现场试验。迄今,成功是将分散的纤维(典型的有聚丙烯)应用于碎石路基中。




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