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土工合成材料性能指标的分类

土工合成材料性能指标的分类

土工合成材料被广泛应用于水利和岩土工程的各个领域。不同的

工程对材料有不同的功能要求，并因此而选择不同类型和不同品种的

土工合成材料。为使土工合成材料在施工期和运用期能正常工作，必

须有合理的设计方法和使用规范，统一的设计指标，并通过实验验证。

土工合成材料的指标一般可分为物理性能指标、力学性能指标、水力

性能指标、土工合成材料与土相互作用指标及耐久性指标等。下面逐

一加以简单介绍。

(一)物理性能指标

1.单位面积质量

单位面积质量，系1平方米土工织物的质量，称为土工织物的基

本质量，单位为g/m2。它是土工织物的一个重要指标。对于任何一种

系列产品来说，土工织物的单价与单位面积质量大致成正比，其力学

强度随质量增大而提高。因此，在选用产品时单位面积质量是必须考

虑的技术和经济指标。

2.厚度

指土工织物在2kPa法向压力下，其顶面与底面之间的距离，单位

为mm。土工织物厚度随所作用的法向压力而变，规定2kPa压力表示

土工织物在自然状态无压条件下的厚度。由图1-12可见不同类型土工

织物的压缩量差别很大，其中针刺非织造土工织物的压缩量最大。因

此，当考虑非织造土工织物水力特性时，必须注意到上覆压力变化使

水力特性变化的特点。

3．孔隙率

定义为非织造土工织物所含孔隙体积与总体积之比，以百分数(％)

表示。该指标不直接测定，由单位面积质量、密度和厚度计算得到。

土工织物常用原材料的密度为：聚丙烯0.91g/m3，聚乙烯

0.94～0.96g/m3，聚酯1.22～1.38g/m3，聚酰胺1.05～1.14g/m3，

聚乙烯醇1.26～1.32g/m3，聚氯乙烯1.39g/m3。

君子忧道不忧贫。——孔丘

孔隙率与厚度有关，所以孔隙率也随压力增大而变小。

有时织造和非织造土工织物的孔径和渗透系数很接近，但不能认

为两者水力性能相似。非织物土工织物的孔隙率远大于织造土工织物，

因此其具有更好的反滤和排水性能。

(二)力学性能指标

针对土工织物在设计和施工中所受荷载性质不同，其力学强度指

标分为下列几种：抗拉强度、握持强度、撕裂强度、胀破强度、CBR

顶破强度、圆球顶破强度、刺破强度等。在前3项试验中，试样为单

向受力，其纵向和横向强度需分别测定；而后4项试验中，试样为圆

形，承受轴对称荷载，纵横双向同时受力。在上述众多力学指标中，

最基本的是抗拉强度。

1.抗拉强度和延伸率

抗拉强度也称为条带法抗拉强度，为单向拉伸。纵向和横向抗拉

强度表示土工织物在纵向和横向单位宽度范围能承受的外部拉力，单

位为kN/m。对应抗拉强度的应变为土工织物的延伸率，用百分数(％)

表示。抗拉强度是力学性能中的重要指标。在各种功能的应用中对抗

拉强度都有一定的要求。当用于加筋和隔离功能时，抗拉强度是主要

的设计指标，而在排水和反滤功能的工程中，抗拉强度虽不是主要指

标，但由于铺设过程中会受到扯拉、顶压、撕破等各种施工荷载，运

用过程中也可能因建筑