土工合成材料基础知识.ppt

长沙建益新材料有限公司 综述篇 我国GB50290-98《土工合成材料应用技术规范》将土工合成材料分为以下四大类： 功能篇 应用篇 土工合成材料在农业中的应用 随着饮水资源越来越少和水的价格越来越高，不仅是干旱地区，世界上其他地 也面临着水的漏失率高而需设置阻隔的现实。正因为水资源的保护很重要，阻止水资源 空气被动物排泄物污染更引起重视。近年来 世界上许多地区颁布的环境法规，采用一种长 期使用证明有效的防护方法来阻止水资源污染不是具选择性的，而是必要的。传统的压实土和粘土衬里的防渗性较差， 质量变化大，不能满足设计和质量规范的要求。土工合成材料则可称为一种可靠且有效 的替代材料。其中土工膜主要用于防护和控制臭氧污染，其他的土工合成材料如土工织 物、土工复合材料和土工网等可与土工膜配合使用。 动物排泄物氧化池会对全球地下水和地表水造成污染。为了控制废弃液体的渗透， 压实土衬垫和土工合成材料在工程中都有应用。但随着对污染问题的重视和政府相关立法的加强，土工合成材料的应用增长很快，尤其是现今使用的无覆盖的土工膜、覆土土工膜和覆土 GCL 等。此外，土工织物和土工网复合材料用于保护土工膜或保证排气畅通。动物排泄物臭气污染控制覆盖物 越来越多的科学家和公共卫生部门的官员针对散发有毒气体如硫化氢气体、氨气的大量高浓度动物排泄物开展各种各样健康问题的研究。根据控制与设计要求，臭气污染 控制覆盖物可以用低成本的土工膜或涂层织物，也可以用成本较高的工程化的土工浮动 覆盖系统。 水污染 土工合成材料在农业中的应用 南水北调 水的输送 土工合成材料，尤其是土工膜，用于农用洁净水的储存和输 送已经有几十年了。农用水一般储存在储水罐和池塘中，通过沟 渠、干渠、排水沟流向田间。受世界上许多地区的旱情影响，水 越来越少且越来越贵。在水的输送过程中，水道和沟渠中的渗透 流失可达 30％～50％，用土工合成材料作衬垫则可减少这些损失。 土工合成材料在农业中的应用 水的存储 如水的输送一样，储存农用水的田间池塘和混凝土水池的水渗透很溜是问题应引起 重视并应采取措施以减少水的损失，尤其是输送距离较远的池塘和储水池。覆土土工膜 和 GCL 常用于薪水塘的建造和旧水塘的修复，无覆盖的土工膜则用于更换旧混凝土水池 的衬里或铺设装备式储水池的衬垫。 蓄水池 土工合成材料在农业中的应用 厌氧分解池 厌氧分解池能提供一个可控环境使动物排泄物快速分解并回收和利用富甲烷低热沼气。沼气可用作热电联供（CHP）发电机的燃料，为农场供电、供热和提供生活热水。基 于上述的底部衬垫体系和柔性覆盖系统，这也是一种可行的废弃物处理方法。在厌氧分 解池的建造中，土工合成材料即可用于铺设厌氧池的衬垫，也用于覆盖厌氧池以收集沼 气。随着用于农业建设政府资金的增多，全球厌氧分解池的数目正在快速增长。 蒙牛牛粪沼气发电站 土工合成材料的排水与过滤 环境工程中，作为传统颗粒材料的附加或替代材料，土工合成材料可以有效的用于排水和过滤。土工合成材料易于现场施工，并且在一些传统颗粒材料不符合设计规范或资源短缺或受环境法规的限制不能使用的情况下，采用土工合成材料通常更加经济有效。 用于排水和过滤的土工合成材料主要是土工织物和土工复合材料。这些材料可以用在支护结构、路堤、侵蚀防护结构和垃圾处理区等工程中。 作为排水材料，指定的土工合成材料可满足一定水力要求让自由流动的液体或气体贯穿或横穿其平面。 用于过滤的土工织物需符合基土在水流畅通条件下不流失的标准。通用的基土标准为 FOS?nDs 其中 FOS 是土工织物过滤尺寸，和材料的孔隙和收缩大小有关；n 是与标准相关的参数；Ds 是基土颗粒的代表尺寸（通常为 D 85，即直径小于这个粒径的土粒占土重的 85％）。 这种过滤材料的渗透性在其工程寿命期间亦必须远大于基土的渗透性。因此，土工织物的渗透要求为 K G?NKS 其中 K G 为土工织物的的渗透系数；N 与工程的性质相关的参数（通常在 10－100 之间）；K S 与基土的渗透系数。土工织物在使用过程中不能阻塞，这个要求与土工织物的过滤孔径和允许通过的土颗粒粒径有关，可通过实验室的过滤性能试验来去顶土与候选土工织物过滤材料是否匹配。如果材料选择合适且安装正确，土工合成材料可以经济有效的解决土建和环境工程中的排水过滤问题。 在软土上修建堤坝是非常具有挑战性的一项工作。为了提高堤坝稳定性而采用土工合成材料被证明是最有效的土体加固技术之一。 图中列出了典型的的非加筋堤坝破坏情况和土工合成材料作为加筋技术的应用情况。 针对以下问题，土工合成材料能被有效的用于：