土工合成材料(公路).ppt

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1、土工合成材料,公路工程土工合成材料试验规程(JTG E502006),实验检测员考试要求,了解:1、土工合成材料的适用范围:2、土工织物及相关产品的质量要求3、单位面积质量、厚度、渗透性、孔径、拉伸率、拉伸强度、搞滑性等,熟悉：,1、土工织物及相关产品的性能及质量检测试验。2、土工织物厚度测定、单位面积质量测定、拉伸试验没有掌握,土工合成材料,第一节 土工合成材料的种类与功能第二节 土工合成材料在路桥工程中的应用第三节 土工合成材料的工程特性 第四节 公路工程土工合成材料主要试验,第一节 土工合成材料的种类与功能一、概念1 土工合成材料geosynthetics岩土工程和土木工程中应用的土工织

2、物、土工膜、土工复合材料、土工特种材料的总称。2 土工织物geotextile用于岩土工程和土木工程的机织、针织或非织造的可渗透的聚合物材料。,图 2-6米宽针刺土工布,图,3 土工格栅geogrid由有规则的网状抗拉条带形成的用于加筋的土工合成材料。其开孔可容周围土、石或其他土工材料穿入。4 土工网geonet由平行肋条经以不同角度与其上相同肋条粘结为一体的用于平面排液、排气的土工合成材料。5 土工膜geomembrane由聚合物或沥青制成的一种相对不透水的薄膜。6 土工复合材料geocomposite由两种或两种以上材料复合成的土工合成材料。,图,图,土工布,玻璃纤维土工格栅,塑钢土工格栅

3、,防渗土工膜,二、土工合成材料的功能,1隔离作用 将土工织物置于土、砂石料与地基之问可把不同粒径的土粒分隔开，以免相互混杂或发生土粒流失，继而失去各种材料和结构的完整性。2防护作用 当比较集中的应力或应变从一种物体传到另一种物体时，土工织物可以在中间起到减轻或分散的作用。如厚的无纺织物和复合土工膜可起保温作用，防冻害，可减轻车辆的集中荷载对基土的影响防止路面反射裂缝。,3、滤层作用 把上工织物置于土体表面或相邻土层之间。土中水分可以通过织物排出。同时织物可阻止土颗粒流失，以免造成土体失稳(管涌)，而代替砂石砾石等反滤层 4排水作用 厚的针刺型无纺布和复合型材料可以在土体中形成排水通道，把上中水

4、分汇集起来，沿着材料平面缓慢地排出土体外。5加筋作用 土工合成材料有较高的抗拉强度，埋于土中，可以承受一部分拉应力，限制土体侧向位移，增加稳定性，具有加筋功能。特别是土工格栅，由于土粒嵌人格栅孔口之内，产生较大的摩擦力，可以提高土体的强度。,6防渗作用 土工膜和复合型土工合成材料，可以作为各种工程的防渗材料。土工合成材料用于某一项工程会发挥主次作用。如公路的碎石基层与地基之间铺放土工织物。一般说“隔离”是主要的，“滤层”和“加筋”是次要的，“排水”是不甚重要的。设计者要综合考虑，如选用光滑的土工膜来隔离，则可能引起路基中孔隙水压力升高造成路基失稳。在软弱地基上修路“加筋”可能起控制作用。,第二

5、节 土工合成材料在路桥工程中的应用,一、土工合成材料用于公路工程中的五种主要作用 1路堤加筋(1)土工合成材料应用于路堤加筋，其主要作用在于提高路堤的稳定性。土工合成材料对路堤的沉降特别是不均匀沉降有一定的减少或调节作用。(2)土工合成材料加筋路堤对地基的承载力有一定的要求。一方面是为了保证路堤的稳定，另一方面地基承载力影响着加筋路堤的高度，再一方面是为了控制路堤的沉降。,2台背路基填土加筋 在桥涵、通道等横穿公路的构造物与构造物台背的路基填土之间，往往因为刚度悬殊而产生阶梯状不均匀沉降，引起“桥头跳车”现象发生。采用土工合成材料加筋构造物台背的回填土主要是利用土工合成材料与构造物之间的锚固力

6、以及与回填土之间的嵌锁力和界面摩阻力将结构物与回填土联为一体，以增强其整体性。减少两者之间的不均匀沉降。,3过滤与排水土工合成材料用于过滤和排水多为增强和改善过滤结构和排水结构的过滤排水能力。土工合成材料可单独或与其他材料配合。作为过滤体和排水体用于暗沟、渗沟和坡面防护等公路工程结构中。,4路基防护路基防护主要包括坡面防护与冲刷防护。坡面防护用于防护易受自然因素影响而破坏的土质或岩石边坡；冲刷防护用于防护水流对路基的冲刷与淘刷。(1)坡面防护。土质边坡防护可采用拉伸网草皮、固定草种布或网格固定撒种。岩石边坡防护可采用土工网或土工格栅。沿河路基可采用土工织物软体沉排、土工模袋进行冲刷防护。(2)

7、冲刷防护。冲刷防护是保证路基坚固与稳定的重要措施冲刷防护有两种类型：一种是直接防护，以加固坡岸为主要措施；另一种为间接防护，以改变水流方向、降低流速、减少冲刷为主要措施。,5路面裂缝防治(1)土工合成材料在道路路面工程中的应用主要是减少或延缓反射裂缝的数量，减少沥青路面的车辙，在半刚性基层沥青路面中还可适置当提高(底)基层的疲劳寿命。(2)土工合成材料放在沥青路面面层上部可减少温度裂缝，放在下部可防止反射裂缝在(底)基层底部可增加半刚性材料的疲劳寿命。(3)沥青路面新路施工发现基层已经有裂缝。为了减少反射裂缝的影响，可以采用土工合成材料进行处理，对于老路补强，为了减少老路反射裂缝。同样可以采用

8、土工合成材料进行处理。(4)应用于路面裂缝防治的土工合成材料主要是玻纤网和土工织物。应用玻纤网从机理上讲，主要是利用材料的抗拉强度和抗拉模量阻止裂缝向路面延伸，因此要求其强度高，延伸率小。土工织物的抗拉强度一般较小。其主要起隔离作用，因此一般要求材料有一定的强度。同时延伸率在一定的范围。,二、土工合成材料在路桥工程中的应用 1、用于道路面层与基层之同的柔性路面结构层 2、用于临时道路3、用于排水4、用于植被防护5、用于护破6、调节刚度7、用于软土路基加固处理8、用于处理膨胀土和湿陷性路9、治理道路翻浆10、建造陡坡路基和挡墙11、超轻质填料筑路堤,三、土工合成材料在工程应用中的注意问题1、检验

9、注意事项 在应用土工合成材料以前应考虑其性能指标测试问题。一般分为如下几种。(1)物理性指标。单位面积质量、厚度、等效孔径(EOS)及其与压力的关系等。(2)力学性指标。拉伸强度、撕裂强度、握持强度、顶破强度、胀破强度、材料与土相互作用摩擦强度等。(3)水力学指标。垂直渗透系数(或透水率)、平面渗透系数(或导水率)、梯度比(R)等。(4)耐久性。抗老化性、抗化学性等。,第三节 土工合成材料的工程特性一、物理特性 1厚度 土工合成材料的厚度用mm表示。厚度的变化对织物的孔隙率、透水性和过滤性等水力特性有很大的影响。常用的各种土工合成材料的厚度是：土工膜025075mm，最厚的可达24mm；复合型

10、材料有时采用较薄的土工膜，最薄可达O1mm；土工格栅的厚度随部位的不同而异，其肋厚一般由05mm至几十毫米。,2单位面积质量 单位面积质量为单位面积土工合成材料具有的质量。它反映材料多方面的性能，如抗拉强度、顶破强度等力学性能以及孔隙率、渗透性等水力学性能，通常以gm2表示，是土工合成材料的重要物理性能之一。土工织物和土工膜单位面积的质量受原料密度的影响，同时受厚度、外加剂和含水量的影响。常用的土工织物单位面积质量一般在501200gm2的范围内。,二、力学特性 反映土工合成材料力学特性的指标主要有拉伸特性及抗拉强度、撕裂强度、水力学特性、蠕变特性等。,1、拉伸强度及特性 土工合成材料是柔性材

11、料。大多通过其抗拉强度来承受荷载以发挥工程作用，因此抗拉强度及其应变是土工合成材料的重要特性指标。土工合成材料的抗拉强度与测定时的式样宽度、形状和约束条件有关。必须在标准规定的条件下测定。土工织物在受力过程中厚度是变化的。不易精确测定，故其受力大小一般以单位宽度所承受的力来表示。单位为kNm或Nm，而不是习惯上所用的单位面积的应力来表示。,2、握持强度 土工织物承受集中力的现象普遍存在。握持强度是反映其分散集中力的能力。握持强度实验是握持试样两端部分宽度进行的一种拉力试验。它的强度由两部分组成：一部分为试样被握持宽度的抗拉强度，一部分为相邻纤维提供的附加抗拉强度。由于试验的难度较大采用的试佯和

12、夹具的尺寸也不尽相同因此，测得的结果也相差很多。一般不易作为设计依据，只可用作不同土工织物的抗拉强度比较。土工织物握持力一般为0.36.0kN。,3、撕裂强度 土工织物和土工膜在铺设和使用过程中常常会有不同程度的破损。撕裂强度反映了试样抵抗扩大破损裂口的能力可评价不同土工织物和土工膜被扩大破损程度的难易，是土工合成材料应用中的重要力学指标。土工织物梯形撕裂强度一般为0.1530kN不加筋土工膜的梯形撕裂强度一般为0.030.4kN。,4、蠕变特性材料蠕变是指材料在受力大小不变条件下其变形随时间增长而逐渐增大的现象，蠕是土工合成材料的重要特性之一是材料能否长期使用的关键。5、耐久性人工合成材料的

13、耐久性主要指对紫外线辐射、温度变化、化学和生物侵蚀、干湿变化、冻融对机械磨损等外界因豢变化的抵御能力，材料的耐久性主要与聚合物的类型及添加剂相关。,第四节 公路工程土工合成材料主要试验一、试样制备与数据处理T 11012006取样与试样准备1 取样程序2 试样准备3 调湿和状态调节,T 11022006试验数据整理与计算1 算术平均值 X=Xi/n2 标准差=(xix)2(n一1)3 变异系数 Cv=/x 100 4 试验数据的取舍,二、主要试验项目A 物理性能试验T1111-2006 单位面积质量测定T1112-2006 厚度测定T1113-2006 幅度测定T1114-2006 土工格栅、

14、土工网网孔尺寸测定,B 力学性能试验T1121-2006 宽条拉伸试验T1122-2006 接头/接缝宽条拉伸试验T1123-2006 条带拉伸试验T1124-2006 粘焊点极限剥离力试验T1125-2006 梯形撕破强力试验T1126-2006 CBR顶破强力试验T1127-2006 刺破强力试验T1128-2006 落锥穿透试验T1129-2006 直剪摩擦特性试验T1130-2006 拉拔摩擦特性试验T1131-2006 拉伸蠕变与拉伸蠕变断裂性能试验,C 水力性能试验T1141-2006 垂直渗透性能试验（恒水头法）T1142-2006 耐静水压试验T1143-2006 塑料排水带芯

15、带压屈强度与通水量试验T1144-2006 有效孔径试验（干筛法）T1145-2006 淤堵试验,D 耐久性能试验T1161-2006 抗氧化性能试验T1162-2006 抗酸碱液性能试验T1163-2006 抗紫外线性能试验（氙弧灯法）T1164-2006 抗紫外线性能试验（荧光紫外灯法）T1165-2006碳黑含量试验(热失重法),(一)T 11112006 单位面积质量测定5 试验步骤51取样：按本规程T 11012006的有关规定取样。52试样调湿和状态调节：按本规程T 11012006中的第5条规定进行。53试样制备 531土工织物：除符合本规程T 11012006的有关规定外，用切

16、刀或剪刀裁取面积为10 000mm2的试样10块，剪裁和测量精度为lmm.,用于切取各种土工布、毛纺、棉纺、化纤、针织及各种无纺布的圆形样品，其性能符合国家标准GB13762土工布单位面积质量的测定方法、GB4669机织物单位长度质量和单位面积质量的测定等要求。【符合标准】：GB13762土工布单位面积质量的测定方法、GB4669机织物单位长度质量和单位面积质量的测定【技术参数】：1 取样面积：10000mm2 2 刀头高度调整范围：025mm 3 重量：1.5kg 4 外形：160mm110mm,532 对于土工格栅、土工网这类孔径较大的材料，除符合本规程T 11012006的有关规定外，试

17、样尺寸应能代表该种材料的全部结构。可放大试样尺寸，剪裁时应从肋间对称剪取，剪裁后应测量试样的实际面积。54称量 将裁剪好的试样按编号顺序逐一在天平上称量，读数精确到001g。6结果计算 61按下式计算每块试样的单位面积质量，按GB 8170修约，保留小数一位：G=m106/A式中：G试样单位面积质量(gm2)；m试样质量(g)；A试样面积(mm2)。62计算lO块试样单位面积质量的平均值G，精确到01gm2；同时计算出标准差和变异系数Cv。,T 11112006土工织物厚度测定1适用范围 11本方法规定了在一定压力下测定土工织物和相关产品厚度的试验方法。12本方法适用于土工织物及复合土工织物。

18、2引用标准 GB 8170数值修约规则3定义 31厚度：土工织物在承受规定的压力下，正反两面之间的距离。32常规厚度：在2kPa压力下测得的试样厚度。,织物厚度仪,4仪器设备及材料 41基准板：面积应大于2倍的压块面积。42压块：圆形，表面光滑，面积为25cm2，重为5N、50N、500N不等；其中常规厚度的压块为5N，对试样施加2kPa001kPa的压力。43百分表：最小分度值001mm。44秒表：最小分度值01s。,5试验步骤 51取样：按本规程T 11012006的有关规定取样。52试样调湿和状态调节：按本规程T 11012006中的第5条规定进行。53试样制备：除符合本规程T 1101

19、2006的有关规定外，裁取有代表性的试样10块，试样尺寸应不小于基准板的面积。,54测定2kPa，压力下的常规厚度。541擦净基准板和5N的压块，压块放在基准板上，调整百分表零点。542提起5N的压块，将试样自然平放在基准板与压块之间，轻轻放下压块，使试样受到的压力为2kPa001kPa，放下测量装置的百分表触头，接触后开始记时，30s时读数，精确至001mm，543重复上述步骤，完成10块试样的测试。55根据需要选用不同的压块，使压力为20kPa01kPa，重复54规定的程序，测定20kPa01kPa压力下的试样厚度。56根据需要选用不同的压块，使压力为200kPa1：kPa，重复54规定的

20、程序，测定200kPalkPa压力下的试样厚度。,6试验结果61计算在同一压力下所测定的10块试样厚度的算术平均值，以毫米为单位，计算到小数点后三位，按GB 8170修约到小数点后两位。62如果需要，同时计算出标准差和变异系数Cv。,（二）、土工膜厚度测定1适用范围 11本方法规定了用机械测量法测定土工薄膜、薄片厚度的试验方法。12本方法适用于没有压花和波纹的土工薄膜、薄片。2引用标准 GB 8170数值修约规则3仪器设备及材料 31基准板：表面应平整光滑，并有足够的面积。32千分表：最小分度值O001mm，,4试验步骤41取样：除符合本规程T 11012006的有关规定外，沿样品的纵向距端部

21、大约1m的位置横向截取试样，试样条宽100mm，无折痕和其他缺陷。42试样调湿和状态调节：按本规程T 11012006中的第5条规定进行。43基准板、试样和千分表表头应无灰尘、油污。44测量前将千分表放置在基准板上校准表读值基准点，测量后重新检查基准点是否变动。,45测量厚度时，要轻轻放下表测头，待指针稳定后读值。46当土工膜(片)宽大于2 000mm时，每200mm测量一点；膜(片)宽在3002 000mm时，以大致相等间距测量10点；膜(片)宽在100300mm时，每50mm测量一点；膜(片)宽小于100mm时，至少测量3点。对于未裁毛边的样品，应在离边缘50mm以外进行测量。,5试验结果

22、51试验结果以试样的平均厚度和厚度的最大值、最小值表示，计算到小数点后4位，按GB 8170修约到小数点后3位，准确至0001mm。52如果需要，按本规程T 1102-2006的规定计算平均厚度的标准偏差和变异系数Cv,（三）T 1114_2006 土工格栅、土工网网孔尺寸测定1适用范围 11本方法规定了土工格栅、土工网网孔尺寸的测定方法。12本方法适用于各类孔径较大的土工格栅、土工网，其他相同类型的土工合成材料可参照执行。2 引用标准 GB8170数值修约规则,3 定义 当量孔径：土工格栅、土工网等大孔径的土工合成材料，其网孔尺寸是通过换算折合成与其面积相当的圆形孔的孔径来表示的，称为当量孔

23、径。4仪器设备及材料 41游标卡尺：量程200mm，精度O02mm。42其他：坐标纸、铅笔、求积仪。,5 试验步骤 51取样：按本规程T 1101-2006的规定取样。52试样调湿和状态调节：按本规程T 1101-2006中的第5条规定进行。53试样制备：除符合本规程T 11012006的规定外，每块试样应至少包括10个完整的有代表性的网孔。,54测试方法 541对较规则网孔的试样(图T 11141)，当网孔为矩形或偶数多边形时，测量相互平行的两边之间的距离；当网孔为三角形或奇数多边形时，测量顶点与对边的垂直距离。同一测点平行测定两次，两次测定误差应小于5，取均值；每个网孔至少测3个测点，读数

24、精确到0Imm，取均值。,示意图,542对于孔边呈弧线或不规则网孔的试样，检测时应将试样平整地放在坐标纸上固定好，用削尖的铅笔紧贴网孔内壁将网孔完整地描画在坐标纸上，用同一坐标纸一次描出所有的应测孔，每个网孔测描两次。,6结果计算61计算网孔面积。611对较规则网孔，按下列公式计算网孔面积：三角形网孔：A=0577 4h2。矩形网孔：A=hxhy，五边形网孔：4=0726 5h2。六边形网孔：A=O886 Oh2。以上式中：A网孔面积(mm2)；h网孔高度(mm)。,612对不规则网孔，用求积仪测出坐标纸上每个网孔两次测描的面积，两次测量值误差应小于3，取均值。62按下式计算网孔的当量孔径，计

25、算精确到O1mm：De=2A/(T 11141)按本规程T 1102-2006的规定计算10个网孔当量孔径的平均值De，按GB 8170规定修约，精确到1mm。标准差和变异系数Cv，按本规程T 1102_2006的规定计算。,（四）T 11212006宽条拉伸试验1 适用范围11本方法规定了用宽条试样测定土工织物及其有关产品拉伸性能的试验方法。12本方法适用于大多数土工合成材料，包括土工织物及复合土工织物，也适用于土工格栅。l3本方法包括测定调湿和浸湿两种试样拉伸性能的程序，包括单位宽度的最大负荷和最大负荷下的伸长率以及特定伸长率下的拉伸力的测定。2 引用标准 GBT 6682分析试验用水一规

26、格和试验方法,6试验步骤61拉伸试验机的设定 土工织物，试验前将两夹具间的隔距调至l00mm3mm；土工格栅按本方法533规定进行。选择试验机的负荷量程，使断裂强力在满量程负荷的3090之间。设定试验机的拉伸速度，使试样的拉伸速率为名义夹持长度的(201)min。如使用绞盘夹具，在试验前应使绞盘中心间距保持最小，并且在试验报告中注明使用了绞盘夹具。,62夹持试样 将试样在夹具中对中夹持，注意纵向和横向的试样长度应与拉伸力的方向平行。合适的方法是将预先画好的横贯试件宽度的两条标记线尽可能地与上下钳口的边缘重合。对湿态试样，从水中取出后3min内进行试验。63试样预张 对已夹持好的试件进行预张，预

27、张力相当于最大负荷的1，记录因预张试样产生的夹持长度的增加值Lo。,64使用伸长计时 在试样上相距60mm处分别设定标记点(分别距试样中心30mm)，并安装伸长计，注意不能对试样有任何损伤，并确保试验中标记点无滑移。65 测定拉伸性能 开动试验机连续加荷直至试样断裂，停机并恢复至初始标距位置。记录最大负荷，精确至满量程的O2；记录最大负荷下的伸长量L，精确到小数点后一位。,66测定特定伸长率下的拉伸力 使用合适的记录测量装置测定在任一特定伸长率下的拉伸力，精确至满量程的02。,7结果计算71拉伸强度 使用公式(T 1121-1)计算每个试样的拉伸强度：f=FfC式中：f 拉伸强度(kNm)；F

28、f最大负荷(KN)；c由式(T 11212)或式(T 11213)求出；对于非织造品、高密织物或其他类似材料：C=1B(T 11212)B试样的名义宽度(m)；一般为0.2m 对于稀松机织土工织物、土工网、土工格栅或其他类似的松散结构材料：C=Nm/Ns(T 1121-3)Nm试样1m宽度内的拉伸单元数；Ns试样内的拉伸单元数。,72最大负荷下的伸长率(见图T 11211)使用公式(T 1121-4)计算每个试样的伸长率：=L/(L0+L0)100 式中：伸长率()；L0名义夹持长度(使用夹具时为l00mm，使用伸长计时为60mm)；L0预负荷伸长量(mm)；L最大负荷下的伸长量(mm)。,7

29、3特定伸长率下的拉伸力 计算每个试样在特定伸长率下的拉伸力，用公式(T 1121-5)计算，用kNm表示。例如，伸长率2时的拉伸力：F2%=f2%C式中：F2%对应2伸长率时每延米拉伸力(kNm)；f2%对应2伸长率时试样的测定负荷(kN)；C由式(T 11212)或式(T 11213)中求出。,74平均值和变异系数 741按本规程T 1102-2006的规定分别对纵向和横向两组试样的拉伸强度、最大负荷下伸长率及特定伸长率下的拉伸力计算平均值和变异系数，拉伸强度和特定伸长率下的拉伸力精确至3位有效数字，最大负荷下伸长率精确至01，变异系数精确至01。742每组有效试样为5块。,T 112520

30、06梯形撕破强力试验(P39)1 适用范围11本方法规定了用梯形试样测定土工织物撕破强力的方法。12本方法适用于测定土工织物的梯形撕破强力。2引用标准 GB 8170数值修约规则,3仪器设备及材料 31拉伸试验机：应具有等速拉伸功能，拉伸速率可以设定，并能测读拉伸过程中的应力、应变量，记录应力一应变曲线。32夹具：钳口表面应有足够宽度，以保证能够夹持试样的全宽，并采用适当措施避免试样滑移和损伤。,4试样制备 41取样：按本规程T 11012006的规定取样。42制样：纵向和横向各取10块试样，试件尺寸见图T 11251。试样上不得有影响试验结果的可见疵点。在每块试样的梯形短边正中处剪一条垂直于

31、短边的15mm长的切口，并画上夹持线。43试样调湿和状态调节：按本规程T 11012006中的第5条规定进行。,5试验步骤 51调整拉伸试验机卡具的初始距离为25mm，设定满量程范围，使试样最大撕破负荷在满量程负荷的3090范围内，设定拉伸速率为lOOmmmin5mmmin。52将试样放人卡具内，使夹持线与夹钳钳口线相平齐，然后旋紧上、下夹钳螺栓，同时要注意试样在上、下夹钳中间的对称位置，使梯形试样的短边保持垂直状态。,53开动拉伸试验机，直至试样完全撕破断开，记录最大撕破强力值，以N为单位。54如试样从夹钳中滑出或不在切口延长线处撕破断裂，则应剔除此次试验数值，并在原样品上再裁取试样，补足试

32、验次数。,6试验结果 61按本规程T 1102-2006的规定分别计算纵、横向撕破强力的平均值和变异系数。62纵、横向撕破强力以各自10次试验的算术平均值表示，以N为单位，计算到小数点后1位，按GB 8170修约到整数；变异系数精确至01。,（五）T 1126一2006 CBR顶破强力试验(P41)1适用范围 11本方法规定了测定土工织物顶破强力、顶破位移和变形率的试验方法。12本方法适用于土工织物、土工膜及其复合产品。2 引用标准 GB 8170数值修约规则,3定义31顶破强力 顶压杆顶压试样直至破裂过程中测得的最大顶压力。32顶破位移 从顶压杆顶端开始与试样表面接触时起，直至达到顶破强力时

33、，顶压杆顶进的距离。33变形率 环形夹具内侧至顶压杆边缘之间试样的长度变化百分率。,4仪器设备及材料41试验机：应具有等速加荷功能，加荷速率可以设定，并能测读加荷过程中的应力、应变量，记录应力一应变曲线。53试样调湿和状态调节：按本规程T 1101-2006中的第5条规定进行。,6试验步骤 61试样夹持：将试样放人环形夹具内，使试样在自然状态下拧紧夹具，以避免试样在顶压过程中滑动或破损。62将夹持好试样的环形夹具对中放于试验机上，设定试验机满量程范围，使试样最大顶破强力在满量程负荷的3090范围内，设定顶压杆的下降速度为60mmmin5mmmin。,63启动试验机，直到试样完全顶破为止，观察和

34、记录顶破情况，记录顶破强力(N)和顶破位移值(mm)。如土工织物在夹具中有明显滑动，则应剔除此次试验数据，并补做试验至5块。,7结果计算71按本规程T 1102-2006的规定，分别计算5块试样的顶破强力(N)、顶破位移(mm)的平均值和变异系数CV，。顶破强力和顶破位移计算至小数点后1位，按GB 8170修约到整数。,72变形率计算至小数点后1位，按GB 8170修约到整数。=(L1L0)/L0100L1=h2+L20以上两式中：h顶压杆位移距离(mm)；L0试验前夹具内侧到顶压杆顶端边缘的距离(mm)；L1试验后夹具内侧到顶压杆顶端边缘的距离mm)；e变形率()。h、L0、L1见图T 11

35、264。,T 1129-2006 直剪摩擦特性试验1 适用范围1.1 本方法规定了使用直剪仪和标准砂土测定土工合成材料摩擦特性的试验方法.1.2 本方法适用于所有土工合成材料,当使用刚性基座试验土工格栅时,摩擦结果应进行校正。,21相对位移(L)剪切试验中试样与砂土之间的位移(mm)。22法向力(P)对试样施加的恒定垂直力(kN)。23剪切力()恒速位移条件下剪切试验中测得的水平力(kN)。24法向应力()单位面积的法向力(kPa)。25剪应力()砂土土工织物摩擦试验中单位面积的剪切力(kPa)。26最大剪应力(max)位移量在剪切面长度的0165范围内，沿砂土土工织物界面产生的最大剪切力(k

36、Pa)。,27摩擦角(sg)土工织物和土之间的摩擦角，为最大剪应力对法向应力关系图中各点的“最佳拟合直线”的斜率(。)。28表观粘聚力(Csg)土工织物与土之间的抱合力，为最佳拟合直线上法向应力等于0时的剪应力(kPa)。29砂土最大剪应力(s,max)砂土(在一定法向压力下)的最大剪应力(kPa)。210砂土基座最大剪应力(sup，max)砂土试样基座剪切试验中的最大剪应力(KPa)。211摩擦比(fg()在相同的法向应力下，砂土土工织物间最大剪应力max与砂土最大剪应力s,max之比。,5试验步骤51将试样平铺在位于剪切盒下边部分内的刚性水平基座上，前端夹持在剪切区的前面。试样与基座之间用

37、胶粘合(如使用P80氧化铝标准摩擦基座可不粘合)。粘合后试样应平整、没有折叠和褶皱。试验中试样和基座之间不允许产生相对滑移。注：对于大孔径(大于15mm)、高孔隙率(孔隙面积大于试样总面积的50)的土工格栅，也可选用砂土基座(将下剪切盒用标准砂土填充至规定密度)。当选用刚性板作为高孔隙率土工格栅(或土工织物)的基座时，必须进行砂土和基座之间的摩擦试验，求出与每个法向应力相对应的最大剪应力(sup，max),52安装上剪切盒：用预先称准质量的标准砂土填充上剪切盒，装填厚度50mm。砂土厚度应均匀，压密后的干密度为l.750kgm3。53安装水平力加载仪、位移测量仪(传感器或刻表)，并对试样施加5

38、0kPa的法向压力。54施加水平荷载，使上下剪切盒之间作速率为lmmminO2mmmin的相对位移。连续或间隔测量剪切力，同时记录对应的相对位移L，间隔时间为12s，开始时也可视情况加密，直至达到剪切面长度的165时结束试验。55卸下试样，仔细地除去被测试样上的标准砂土，检查和记录试样是否发生伸长、褶皱或损坏。,56重复5155步骤，在100kPa、150kPa和200kPa法向应力下再各试验一块试样。57如需要，试验样品的另一方向或另一面。注：1应测定所用直剪仪的固有内阻。当固有内阻与剪切力相比不可忽略时，在进行数据处理时，应先从剪切力测量值中减去固有内阻对测量结果进行修正，再用修正后的结果

39、进行计算。2固有内阻测定方法：组装直剪仪，不放标准砂土，不加法向力，测定剪切盒以10rrmmin02mmfIlin速率移 动50mm过程中的最大剪切力，即为直剪仪固有内阻。,6结果计算61使用式(T 11291)计算每块试样的法向应力：=PA式中：法向应力(kPa)；P法向力(kN)；A接触面积(m2)。62使用式(T 11292)计算每块试样剪应力：=T A式中：剪应力(kPa)；T剪切力(kN)；A试样接触面积(m2)。如果使用接触面积递减的仪器，试样接触面积则为变值，每次计算均应使用与最大剪切力出现时相对应的实际接触面积值。,63根据剪应力和对应的相对位移作图T 11293，求取每块试样

40、的最大剪应力。当剪应力与位移关系曲线出现峰值时，该峰值即为最大剪应力；当关系曲线不出现峰值时，取位移量为剪切面积长度的10时的剪应力作为最大剪应力。,64对于所有试样(4个)，根据最大剪应力和对应的法向应力作图T 1129-4，通过各点作出最佳拟合直线，直线与法向应力轴之间的夹角即为土工织物和砂土的摩擦角sg。最大剪应力轴上的截距为土工织物和砂土的表观粘聚力Csg,65使用式(T 11293)计算每块试样的摩擦比以(fg()：fg()=max()/s,max()式中：fg()摩擦比；max()在不同法向应力下的最大剪应力(kPa)；s,max()在不同法向应力下标准砂土的最大剪应力(kPa)。

41、,T 11412006垂直渗透性能试验(恒水头法)1适用范围11本方法规定了土工织物及复合土工织物在系列恒定水头下垂直渗透性能的试验方法。12本方法适用于土工织物和复合土工织物。2引用标准 GBT 7489水质 溶解氧的测定 碘量法 GB 8170数值修约规则,3定义31流速指数 试样两侧50mm水头差下的流速，精确到1mms，注：也可取100mm、150mm，水头差下的流速，但应在报告中注明。32垂直渗透系数 在单位水力梯度下垂直于土工织物平面流动的水的流速(mms)。33透水率 垂直于土工织物平面流动的水，在水位差等于l时的渗透流速(1s)。,4仪器设备及材料41恒水头渗透仪(见图T 11

42、411)411 渗透仪夹持器的最小直径50mm，能使试样与夹持器周壁密封良好，没有渗漏。,6试验步骤 61将试样置于含湿润剂的水中，至少浸泡12h直至饱和并赶走气泡。湿润剂采用01 V/V的烷基苯磺酸钠。62将饱和试样装入渗透仪的夹持器内，安装过程应防止空气进入试样，有条件时宜在水下装样，并使所有的接触点不漏水。63 向渗透仪注水，直到试样两侧达到50mm的水头差。关掉供水，如果试样两侧的水头在5min内不能平衡，查找是否有未排除干净的空气，重新排气，并在试验报告中注明。,64调整水流，使水头差达到70mm5mm，记录此值，精确到lmm。待水头稳定至少30s后，在规定的时间周期内，用量杯收集通

43、过仪器的渗透水量，体积精确到10mL，时间精确到s。收集渗透水量至少1 000mL，时间至少30s。如果使用流量计，流量计至少应有能测出水头差70mm时的流速的能力，实际流速由最小时间间隔15s的3个连续读数的平均值得出。,65分别对最大水头差08、06、04和02倍的水头差，重复64的程序，从最高流速开始，到最低流速结束，并记录下相应的渗透水量和时间。如果使用流量计，适用同样的原则。注：如土工织物总体渗透性能已确定，为控制产品质量也可只测50mm水头差下的流速。,66记录水温，精确到02。(水温控制在1822，工作水温宜尽量接近20，以减小因温度校正带来的不准确性)67对剩下的试样重复626

44、6的步骤。,7结果计算71流速指数(1)按下式计算20时的流速v20(mms)：V20=VRT/At 式中：V-渗透水的体积(m3)；RTT水温时的水温修正系数(见表T 1141-1)；A试样过水面积(m2)；t达到水体积v的时间(s)。如果使用流速仪，流速vT直接测定，则按公式(T 11412)计算20时的流速v20(mms)：V20=vTRT(T 11412),(2)计算每块试样不同水头差下的流速v20。使用计算法或图解法，用水头差h对流速v20通过原点作曲线。在一张图上绘出5个试样的水头差h对流速v20的曲线5条。(3)通过计算法或图解法求出5个试样50mm水头差的流速值，给出平均值和最

45、大、最小值。平均值为该样品的流速指数，精确到1mms。,72垂直渗透系数 按公式(T 11413)计算实际水温下的垂直渗透系数k：k=v/i=v/h(T 1141_3)式中：k实际水温下的垂直渗透系数(mms)；v垂直土工织物平面水的流动速度(mms)；i土工织物上下两侧的水力梯度；i=h/土工织物试样厚度(mm)；h对土工织物试样施加的水头差(mm)。按公式(T 11414)计算20水温下的垂直渗透系数k20：k20=kRT(T 11414)式中：k20水温20时的垂直渗透系数(mms)；k实际水温下的垂直渗透系数(mms)；,73透水率 按公式(T 11415)计算水温20时的透水率 20

46、：20=k20=v20h式中：20水温20时的透水率(1s)；k20水温20时的渗透系数(mms)；土工织物厚度(mm)；v20温度20时，垂直土工织物平面水的流动速度(mms)；h对土工织物试样施加的水头差(mm)。,T 1161-2006抗氧化性能试验1适用范围 11本方法规定了聚丙烯和聚乙烯类土工合成材料抗氧化性能的试验方法。12本方法适用于以聚丙烯和聚乙烯为原料的土工合成材料，但不适用于土工膜。2引用标准 GBT 39231 纺织品 织物拉伸性能(条样法)GB 8170数值修约规则,3仪器设备及用具31拉伸试验机：应具有等速拉伸功能，拉伸速率可以设定，并能测读拉伸过程中的应力、应变量。

47、32恒温烘箱：烘箱有可调节的通风口，箱内有足够的空间供悬挂试样，并能保持设定的温度，温度精度为l。33耐热的试样夹持夹具：悬挂于烘箱内，能保持试样间有至少10mm的间隔，离烘箱壁的距离至少100mm.,4试样制备 41取样：按本规程T 11012006取样与试样准备规定的方法抽取样品。42试样数量和尺寸：从样品上剪取两组试样，一组用作加热老化的老化样；一组用作对照样。每组纵、横向各取5块试样，土工织物每块试样的尺寸至少300mm50mm，土工格栅试样在宽度方向上应保持完整的抗拉单元，在长度方向至少有三个连接点，试样的中间有一个连接点。注：建议多老化几块试样，作为机械性能试验失败时的备用样。,4

48、3试样调湿和状态调节：431试样在入烘箱内老化前不需进行调湿和状态调节。432进行拉伸性能试验前，对老化样和对照样进行调湿和状态调节，按本规程T 11012006中的第5条规定进行。,5试验步骤 51设定烘箱温度：聚丙烯材料试样烘箱温度设定为1101；聚乙烯材料试样烘箱温度设定为1001。52当烘箱温度稳定后，将试样夹持在夹具上，悬挂在烘箱内，试样间彼此不接触，试样的总体积不超过烘箱内空间体积的10，试样距烘箱壁的距离至少100mm，53对于起加强作用的土工合成材料试样，或使用时需要长时间拉伸的试样，聚丙烯材料试样需在烘箱内老化28d；聚乙烯材料试样老化56d。对于用作其他方面的土工合成材料试

49、样，聚丙烯材料试样需老化14d；聚乙烯材料试样老化28do,54由于耐热试验过程中试样可能产生收缩，所以拉伸试验前应将对照样在烘箱相同温度下放置6h后，再调湿进行拉伸试验。55 拉伸性能测定：当试样在烘箱中达到规定的时间后，把试样取出，按本规程T 11012006中的第5条规定进行调湿和状态调节。按纺织品 织物拉伸性能(条样法)(GBT 39231)进行拉伸试验，拉伸速率为100mmmin。分别计算纵、横向断裂强力的平均值，对照样记为FC，老化样记为Fe；分别计算纵、横向断裂伸长的平均值，对照样记为c。，老化样记为e。如果其中一块试样的拉伸试验无效，则在相同方向上再取一块试样(经过相同处理)进行试验。,6结果计算 61按式(T 11611)计算断裂强力保持率，按GB 8170修约至1位小数：RF=Fe/FC100(T 11611)式中：RF样品的断裂强力保持率()；Fe老化样的平均断裂强力(N)；Fc对照样的平均断裂强力(N)。,62按式(T 11612)计算断裂伸长的保持率，按GB 8170修约至1位小数：R=e/c100(T 11612)式中：R样品的断裂伸长保持率()；e老化样的平均断裂伸长(mm)；c对照样的平均断裂伸长(mm)。,复习思考题,往年考题,谢谢大家！,