一、土工合成材料常规试验
土工合成材料以人工合成的聚合物，如化纤、合成橡胶等为原料，制成各种类型的产品，置于土体内部、表面或各层土体之间，发挥增强或保护土体的作用。土工合成材料常规试验为最常用的、操作较简单的基本试验，包括物理、力学和水力学性能试验。目前用土工直剪仪进行小尺寸的土与土工合成材料界面摩擦试验用得也比较多。
（一）物理和力学性能
物理指标为土工织物的重量和厚度。力学指标内容较多，单向受力有条带拉伸、握持拉伸和撕裂3种试验；周向受力试验有圆球顶破、胀破、CBR顶破、刺破及落锥等5种试验。这10项指标测定均可遵循纺织系统颁布的国家标准进行试验。土工合成材料的早期产品土工织物是应用于工程的纺织物。土工织物应用纺织技术制造，因而用纺织品试验标准进行检测，土工织物沿用了纺织品大多数试验方法直到今天。
（二）水力学性能
土工织物的水力特性在岩土工程应用中十分重要，在20世纪80年代由岩土工程师们研究和制定了测定土工织物渗透系数和孔径两项试验。不久ISO国际标准通过了渗透系数和孔径试验标准。
（三）土一土工合成材料相互作用的界面摩擦特性
工程设计中常需要提供土一土工合成材料之间摩擦系数。在20世纪80年代开展了这方面的研究。其试验设备大多采用土工试验直剪仪和土工试验箱。利用直剪仪作界面直剪摩擦试验，将土工织物固定在上盒底部或下盒顶部，盒内填土进行直剪试验。利用土工试验箱进行拉拔摩擦试验，箱内填土，土工合成材料埋在土中，进行拉拔。这种试验制样较困难，一般常规试验仅用小尺寸直剪仪进行砂土一土工织物的直剪摩擦试验。
二、土工合成材料试验若干问题 （一）样品数量问题
土工台成材料特性测试中的大部分项目是破坏性的。所以采用抽取一定数量样品的方法进行测试。从产品中抽取一定数量样品简称抽
样。关于抽样的方法许多著作都有论述，这里不作介绍。但要强调一条基本原则。就是要使抽取的样品具有代表性。使样品的被测试特性能代表被抽取产品的特性。从而对样品特性测试的结果可以用来推测被抽取产品的特性。
（二）试样裁取问题
由于土工合成材料大部分是片状的，所以具有方向性。一般进行两种特例的特性测试，即纵向和横向。亦称顺机向（经向）和横机向（纬向）。因此在裁剪试样时就要区别纵向和横向，并且要注意，纵向试样（测定纵向特性的试样）在样品上布置时，应将每一个试样处在不同的纵向位置，使每一个试样的纵向纤维各不相同；对于横向试样（测定横向特性的试样），应将每个试样处于不同的横向位置，使每个试样的横向纤维各不相同。由于样品周边代表性差，一般周边10cm不裁剪试样，并且试样不应含有灰尘。折痕孔洞、损伤部位和可见疵点。
三、土工合成材料试验实际应用 （一）工程概况
某铁路客运专线工程6标段位于山东省境内，沿线属暖温带半湿润季风气候，受海洋影响较大，气候特点为夏季多雨，冬季晴朗干燥。本标段沿线所经冲积剥蚀平原，鲁中南低山丘陵北麓山前冲、洪积平原区，地形平缓，波状起伏，地表大多为第四系粉质黏土、黄土质粉质黏土、圆砾土所覆盖，厚0m～30m，局部厚度大于50m，下伏灰岩、砂岩、泥岩、花岗岩、片麻岩等。不良地质有软土、松软土。新建线（Ⅱ线）与既有线并行，最小线间距仅4.0m，本工程貨物线地段路基基床加固采用上部换填0.5m厚除砂类土以外的A组填料、下部换填0.1m中粗砂处理，并于中粗砂底全断面铺设一层复合土工膜封闭，起防渗作用。
（二）试验
1、抗拉强度及延伸试验
（1）试验尺寸、拉伸速度采取值方法
进行了纵向（卷材长度方向）及横向（垂直卷材长度方向）取样，试验分宽条（宽20cm）及窄条（宽5cm）两种，夹具问试样长度均为l0cm其中5cm为粘结接头，其余5cm为原状复合土工膜。纵向、横向拉伸速度均为50mm/min。
每种试验情况（纵向、横向、母材、站结接头共四种组合）均采用几个试样抗拉强度峰值的平均值及其巾对应的延伸率平均值。
（2）拉伸试验中试件性状描述
在复合膜母材拉伸过程中，织物和主膜侧向收缩量不同，织物侧向收缩量比主膜大，宽条试样达峰值时，主膜侧向收缩4cm，织物侧向收缩达7cm。由于主膜与织物的侧向收缩及延伸率相差太大，达峰值强度时，织物与主膜分离，两侧织物很快拉断，峰值强度约6000N，延伸率约35%--1900%，继续拉伸时，主膜强度约1600N-1900N，主膜断裂时远伸率达180-220%。
2、焊缝检漏
采用充气法逐段进行焊缝检漏。充气设备包括气、压力表（显示5Mpa以内）、充气筒、热焊。复合土工膜双缝充气长度为30m-60m，双焊缝间充气压力达到0.15MPa-0.2MPa，静观5min，压力无明显下降即为合格。检测完毕后立即对检测时所做的充气全部用挤压焊接法补堵，采用缝包机将表层的土工布缝合。
3、渗漏量试验
根据国内外工程渗漏量实测数据的统计分析，施工产生的缺陷约每4000m2出现一个，接缝不实形成的缺陷，尺寸的等效孔径一般为1～3mm。对于特殊部位（与附属建筑物的连接处）可达5mm。其他一些偶然因素产生的土工膜缺陷的等效直径为10mm。并提出缺陷的等效直径为2mm孔径小孔，可代表由接缝缺陷所引起的；直径为10mm的孔径称为大孔，可代表偶然因素引起的；介于这两者之间，直径为5mm的孔，我们定义为中孔。本次试验就是人为在复合土工膜上钻出上述的这三种孔，分别研究其复合土工膜与不同的地基（中细砂、砾石）组成的复合防渗层的缺陷渗漏量。结合试验条件，在复合土工膜上分级加载的水压为0.1MPa、0.15MPa、0.2MPa、0.4MPa、0.5MPa、0.706MPa、1.0MPa。
将配制好的垫层材料装入用有机玻璃制作的圆筒中，该圆筒的内径为1000mm，高1020mm。沿圆筒壁铅直方向钻孔，孔径ф2mm，该圆孔间距为80mm，沿水平方向该圆孔间距为50mm。为了保证试验的准确性真实反映水流进入模拟地基材料的渗透机理，保证有压水只有经复合土工膜中心孔进入模拟地基材料，不准许有压水沿圆筒的周边渗到下面的模拟地基材料材料中，我们采取了两项措施：第一，在上圆筒周边和复合土工膜之间用防渗的特殊的密封剂粘结。另外还在周边的复合土工膜河上圆筒壁之间垫上弹性的硬质橡胶板；第二，在上
圆筒周边的法兰上和下底板上用32只ф12的钢筋紧固周边的复合土工膜和上圆筒壁之间的弹性硬质橡胶板，密封无间隙，确保有压水只有经过复合土工膜的中心孔（ф2、ф5、ф10）过水到垫层材料中去，这些措施在这次试验中很成功。对于垫层材料的填实，我们采用了分层施工法，先按照材料要求和圆筒的体积，配制好砾石、中细砂材料，然后把材料分成五等份采用逐层夯实到规定的高度，这样确保满足材料的密度和颗分曲线的要求。
结束语
总之，土工合成材料是保证铁路工程质量的建筑，把好铁路土工合成材料试验问题才能把好工程质量关。我们要从源头抓起，使检测的结果正确反映土工合成材料的质量，不让不合格材料流入铁路工地。
参考文献
[1]韦莉.土工合成材料试验若干问题探讨[J].科技与生活，2012年9期. [2]何天文.实际工作中土工布试验检测问题的探讨[J].交通科技，2011年5期.
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