PP长丝针刺土工布在隧道中的应用势在必行

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楼主 2020-04-05 20:58:29
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现在,无论是公路、铁路、地铁,特别在山区地带,大都需要开挖隧道。而隧道的施工设计,都离不开土工合成材料。现代隧道设计,一般是在挖好涵洞之后,在涵洞的表面,喷涂一层水泥砂浆,找平,然后用射钉枪将土工布钉在涵洞壁上,再焊接防水板,再做其他施工。

隧道防排水施工顺序图


防水板加无纺布铺设示意图


根据设计规范,衬砌拱墙背后设防水板(厚度不小于1.5mm),背衬无纺布(重量不小于400g/m2)拱墙环向设φ50mm单壁打孔波纹管盲沟、墙脚纵向设φ80mm单壁打孔波纹管盲沟,并与侧沟连通,环向盲沟间距按6m考虑,强富水段适当加密。

所用土工布物理指标如下:

土工布在隧道防排水中的四大作用

1
保护防水板

洞体挖成后,喷涂的砂浆表面难免会有许多毛刺,甚至还会有部分裸露的尖锐石头,土工布铺垫在洞壁上后,可以保护防水板不被止尖锐的石块、毛刺刺穿,发生渗漏。

2
排水

土工布在洞壁与防水板之间,起到排水的作用。山体中的水,会在洞壁上渗出,就会沿着土工布方向,也就是沿着防水板内表面流向排水管。

3
加强

土工布处于水泥喷涂层与防水板之间,除了保护防水板不被洞壁尖锐尖石刺破外,也加强了水泥喷涂层的力学性能,提高了水泥层与洞壁之间的整体附着力,防止水泥的脱落与崩溃。

4
过滤

山体中的水往往会裹挟大量泥土、石子、草叶等杂质,如果没有土工布的过滤,则排水管很快会被堵塞,造成排水不畅。

施工过程

洞壁喷涂砂浆

钉设土工布及铺挂防水板

防水板接缝焊接完毕后效果


四、存在的问题:

现在,不论是铁路隧道、公路隧道,还是地铁隧道,使用的都是聚酯针刺土工布,甚至是再生纤维制成的短纤维针刺土工布,不仅强力低,而且耐酸碱性较差。 在酸性环境中,PET土工布具有良好的耐受性,但也会逐渐下降。但在碱性环境中,PET土工布力学性能则急剧降低,直至完全丧失。PP针刺土工布则无论在强酸和强碱环境中都具有良好的耐受性,具有优秀的耐酸碱性。

丙纶土工布和涤纶土工布耐酸碱性能对比试验


另外,四种土工布力学性能排序依次为:PP长丝针刺土工布>PET长丝针刺土工布>PP短纤针刺土工布>PET短纤针刺土工布PP长丝针刺土工布力学性能最高。

以高铁隔离层、隧道中常用的700 g/m2 、600g/m2、400 g/m2为例:

 PP长丝土工布强力分别为:52KN/M、45KN/M、28KN/M

 PET长丝土工布强力分别为:35KN/M、30KN/M、20KN/M

水泥是显碱性的,并且,在水泥的减水剂里,也含能溶解PET的成分--苯酚。所以在短时间内,与水泥接触的PET土工布便会被破坏甚至溶解。 已知在某工程中,由于覆盖在150g/m2土工布上面的水泥混凝土滑坡,发现下面的土工布已经消失,而时间仅过去半年。而隧道用的PET短纤针刺土工布是400 g/m2,由此可以大概推断,2年左右,该土工布将溶解完毕。土工布溶解后,不仅四大作用完全失效,还将在工程中形成一道约2mm的缝隙,将给工程带来隐患。

综合以上因素,PP长丝针刺土工布强力高、比重轻、耐酸碱、纤维粗、排水性能好,是隧道工程用土工布最好的选择。

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