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土工布在工程中的作用

土工布是一种土工合成材料,用合成纤维织成或经胶结、热压针刺等无纺工艺制成的,类似布匹或薄毡,具有反滤、排水、隔离、增强等独特功能。
将土工布用于工程保障,能够大大提高工程质量,延长工程寿命,降低工程造价⋯。按用途,土工布可分为滤水型、防水型和保温型3种。其中滤水型土工布更适用于软土地基处理、路基边坡加固和防护、加筋挡土墙和路面基层,因而在铁路、公路(包括高速公路)、军用道路、机场跑道、运动场、海岸工事、堤坝、河道护坡、农业排灌设施、高层建筑地基等得到广泛应用。滤水型土工布具有良好的渗水性能,既利于排水,又可以保护土壤不流失;能防止翻浆冒泥,提高地基稳定性,隔离不同粒径的土(或石),以免掺和、发生沉降;能分散负荷、提高地基承载能力。
土工布最早于1957年由荷兰人用尼龙丝编织而成,1958年美国首次用其加固海岸护坡,以后,得到了迅速发展和广泛应用。到上个世纪80年代,仅西欧一年就要耗用几亿平方米,日本每年也要用数千万平方米。中国于20世纪70年代开始研制和使用土工布,80年代,我军开始用土工布克服松软泥泞地段,构筑急造军路和岸滩进出路悖』。l 土工布在路基加强中的作用原理土工布在路基加强中可同时起一种或多种作用,而且每种功能之间可以相互作用‘3“1。
1、 反滤作用
反滤是使流体通过的同时,保持住受液力作用的土壤和其它颗粒。在路基工程中,为了防止水土流失、管涌破坏,常需设置由砂石料组成的反滤层。
而土工布完全可以取代这种常规的砂石料反滤层,起到防止土壤颗粒渗透的反滤作用。
2、排水作用
某些具有一定厚度的土工布有着良好的三维透水特性,水能沿土工布内部的排水通道迅速排出,构成立体排水层。利用这种特性,可使水经过土工布的平面迅速地沿水平方向排泄,且不会堵塞,可加速软土地基的排水固结。
3、 隔离作用
隔离是防止相邻的异质土壤和填充料的相互混合。在软土地基处理中常将土工布设置在两种不同的材料(土)之间,其目的在于防止由于局部承载力丧失而造成的路基填土与软弱地基相互混杂,补偿地基中抗剪强度不足,防止由此可能导致的圆弧滑动破坏,既可有效地缩短工期,降低成本,减少路基间不均匀沉降,又利于排水和加速土体固结。
4、加固作用

土工布对软土的加固作用主要体现在水平加筋上。复合地基中,土工布主要处于受拉状态。土工布在产生拉伸应力的同时,对土体产生了一个类似于侧向约束压力的作用,使得复合土体具有较高的抗剪强度和变形模量。也就是说由于土工布能紧贴于地基表面,使其上部施加的荷载能均匀分布在地基中。当地层可能产生剪切破坏时i铺设的土工布将阻止破坏面的出现,从而提高地基的承载力。