黄麻/丙纶水土保持用土工织物的开发

论文摘要

土工织物是应用于土木工程中的一类纺织品。其主要原料来自石油的下游产品——聚酯纤维、聚酰胺纤维、聚乙烯、聚丙烯等，通过织造或非织造的方法制造而成。由于生产制造成本低、使用寿命较长等优点，目前土工布已经与水泥、钢材、木材一起，被称为“四大建筑材料”。纺织型土工布可分为机织土工布和针织土工布。其中机织土工布的结构最为稳定，在加固、增强、防冲蚀等高强度要求工程中应用最为广泛。本课题研究目的就是开发一种能够在护坡工程中使用的土工织物。该织物铺设于陡坡、边坡地区，不仅能够控制因水力、风力等造成的土壤侵蚀，而且有利于促进护坡植物的生长。由于机织土工布在加固方面的优势，因而本课题选用黄麻纱线与丙纶长丝进行交织，并综合考虑织物结构参数(如：织物组织、经纬纱线线密度、织物紧度和原料配比等)对织物性能的影响，测试了相关参数(如：对于降雨过程中覆盖织物的坡面土壤径流量、含沙量)对水土保持的作用，分析了相关指标(如：织物厚度、孔径、透水等)对水土保持织物性能的影响，通过正交分析，从而优选出适宜的水土保持用土工布的织物样品。本课题开发出的土工布在测试过程中，测试织物强伸度采用的是宽条拉伸法。采用25°的试验小区进行模拟人工降雨试验，对不同强度的降雨条件下覆盖不同织物的土壤进行定量测试，对得到的实验数据进行汇总和正交分析，确定出各织物结构参数对织物水土保持能力的影响及程度。经过实验分析表明：开发出的土工布具有优异的力学性能，能够适应较为恶劣的自然环境，同时对于降雨过程中形成的径流等具有显著的减弱作用，其特殊的网眼结构还能够储存雨水，对于护坡植物的种植具有促进作用。通过降解试验和覆盖织物的土壤温湿度试验还表明，开发出的土工织物有利于促进植物生长，对环境污染不大，同时由于能够与护坡植物结合形成交互作用，其使用寿命较长，且成本较低，能够大规模应用于护坡工程，具有一定的环境保护能力。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 土工布的定义
• 1.2 土工布的分类
• 1.2.1 机织土工布
• 1.2.2 针织土工布
• 1.2.3 非织造土工布
• 1.2.4 合成型土工布
• 1.2.5 复合型土工布
• 1.3 土工布的功能与应用
• 1.3.1 加固功能
• 1.3.2 防护功能
• 1.3.3 排水功能
• 1.3.4 过滤功能
• 1.3.5 隔离功能
• 1.3.6 防渗功能
• 1.4 土工布的发展情况
• 1.4.1 土工布在国外的发展
• 1.4.2 土工布在我国的发展
• 1.5 本课题的研究内容及意义
• 1.5.1 课题研究内容
• 1.5.2 本课题研究的意义
• 2 黄麻/丙纶水土保持用土工织物的开发
• 2.1 水土流失概述
• 2.2 课题依据及背景
• 2.2.1 水土流失危害大
• 2.2.2 水土流失范围广
• 2.2.3 水土保持是国家西部大开发战略的重要内容
• 2.2.4 土工布在水土保持方面发展潜力大
• 2.2.5 通过自然环境调节水土流失难度高
• 2.3 水土保持用土工织物的开发原理
• 2.4 水土保持用土工织物的设计研发
• 2.4.1 织物原料选择
• 2.4.2 织物规格设计
• 2.4.3 织物设计开发情况
• 3 开发土工织物物理机械性能的测试
• 3.1 开发土工织物单位面积质量测试
• 3.2 开发土工织物厚度测试
• 3.3 开发土工织物孔径测试
• 3.4 开发土工织物强伸性能测试
• 3.4.1 土工布拉伸试验方法：宽条样法
• 3.4.2 不同因素对织物拉伸强度的影响
• 4 开发土工织物水土保持性能的测试
• 4.1 开发土工织物覆盖下土壤温湿度测试
• 4.2 开发土工织物透水性测试
• 4.3 开发土工织物降解性能测试
• 4.3.1 降解织物规格
• 4.3.2 实验方法
• 4.3.3 实验结果分析
• 4.4 开发土工织物模拟降雨试验
• 4.4.1 实验条件
• 4.4.2 实验步骤
• 4.4.3 实验数据处理
• 4.4.4 织物水土保持效应的单因素分析
• 4.4.5 正交试验分析
• 5 结论
• 5.1 主要研究成果
• 5.2 存在的不足
• 参考文献
• 附录
• 攻读学位期间发表的学术论文
• 致谢