土工织物及土工膜

这些工程材料是专为在土体和岩体环境中发挥作用而设计的合成聚合物产品，具备隔离、稳定、排水和防渗功能，对现代岩土工程建设至关重要。土工织物通常是由聚丙烯或聚酯纤维通过编织、非织造或针织工艺制成的透水性织物，而土工膜则是由聚乙烯、聚丙烯、PVC或复合材料制成的不透水或低渗透性片材。这两类产品均是深基础系统、地基改良工程及地下基础设施项目中的关键组成部分，尤其在土力学和水管理要求较高的场合。在深基础应用中，土工织物和土工膜可防止桩基础、钢板桩墙和地下连续墙周围的土体迁移和管涌破坏。它们可作为不同土层之间的隔离层、基坑周边盲沟中的滤材，以及在土-水泥桩、石灰稳定区等地基改良措施中的加筋介质。土工膜特别适用于需要截断地下水、控制污染扩散或在基坑中蓄水的场合，提供有效的水力屏障。在挡土墙施工中，这些材料有助于内部排水系统的运行，防止土体与骨料分离，在某些情况下还可作为土-工织物复合体系提供侧向加筋作用。材料通常以卷材形式供应，宽度为4至6米，长度为50至100米，卷绕在木质或塑料芯轴上。储存时需使用不透光覆盖物防止紫外线老化，并置于架高平台以防地面湿气吸收。现场安装需谨慎铺设材料，相邻片材之间应搭接（搭接宽度通常为0.5至1.0米，视具体应用而定），并采用沙袋管或临时锚固系统固定，直至覆土作业开始。对于土工膜，需通过热熔焊接或胶粘剂对接缝进行连接，以确保其水力完整性和荷载传递能力。主要的土工织物类型包括编织聚丙烯（用于高抗拉强度加筋应用）、针刺非织造聚丙烯（用于过滤和隔离）以及兼具隔离与排水功能的复合产品。土工膜则涵盖单面产品（光滑或粗糙表面）至包含土工织物背衬或玻璃纤维增强的复合增强型产品，厚度通常在0.5至3.0毫米之间，具体取决于所需的力学性能和化学耐久性。材料选型需考虑土体颗粒级配（决定过滤孔径）、设计荷载与摩擦角（确定所需抗拉强度和延伸率）、与地下水或污染物的化学相容性、施工方法及现场可达性，以及长期耐久性要求。环境因素如紫外线暴露时长和热循环也会影响材料选择，尤其对于临时工程中暴露使用的土工织物部件。设计与规范应符合EN ISO 10318（土工织物分类与术语）、EN ISO 9863（过滤特性与孔径测定）、ASTM D6637（聚乙烯土工膜）和EN 14797（温湿度条件下的尺寸稳定性）。许多地区要求用于环境防渗的土工膜必须通过EN 13361认证，而依据EN 1997系列（欧洲规范7）进行的深基础设计则根据土体分类和水力条件规定了具体的过滤与隔离标准。