什么是土木格栅超声波焊接机？土木格栅是做什么的？

1引言

　　随着公路交通量和汽车载重量的增大，对路面结构的破坏日渐加重，越来越多的旧混凝土路面面临着修复工作。与沥青路面相比，水泥混凝土路面的修复比较困难，即使在旧混凝土路面上加铺沥青罩面层是一种改善其使用性能的有效措施，但在沥青加铺层中出现反射裂缝仍是需要解决的主要问题。反射裂缝本身对罩面层的使用性能影响不大，但环境因素(雨雪、氧化、粉尘)的负效应，常常使得裂缝迅速向四周扩展，缩短罩面层寿命。为了能有效地减缓旧水泥混凝土路面上裂缝的反射速度，或减薄沥青罩面层厚度，国内外研究人员进行了大量的试验，既积累了成功经验，也吸取了许多失败的教训。实践证明，用超声波焊接工艺加工的土工布可以满足这样的要求。

　　宁通公路六合东至扬州段水泥混凝土路面经过12年的运营，水泥混凝土路面出现不同程度的损坏,包括板块断裂、板角断裂、错台等情况,严重影响行车的舒适性和安全性,需在旧水泥混凝土路面上进行沥青混凝土罩面，并对如何延缓沥青罩面层反射裂缝的产生进行研究。

2国内外防治反射裂缝的研究概况

　　沥青混凝土加筋能提高路面结构层对裂缝的抑制能力、对横向剪切破坏的抵抗能力等，达到延长路面结构的疲劳寿命、节省材料、降低费用的目的。在沥青混凝土路面中采用加筋的方法来改善路面使用性能的设想由来已久，自三十年代开始掺加石棉纤维,到五、六十年代美国、加拿大和英国试用以金属网作为沥青混合料中的加筋材料使用，均因材料不过关未能推行。八十年代开始对PG(PolymerGeogrid聚合物网栅)进行应用研究，英国以NETLON有限公司为代表，研究了塑料格栅的材料性能及路用性能，并逐步推广应用。这种格栅具有两种功能：一是能提高沥青结构层的强度，具有长期抵抗拉应力的能力;二是能使应力均匀分布在较大的面积范围内,大大减轻沥青结构层的徐变作用,最终达到防止沥青路面开裂的目的。

国内自八十年代末开始研究此技术。1992年北京市公路局设计研究院结合八达岭公路水泥混凝土路面大修，采用金属网加筋沥青混合料结构修筑了500m试验段，使用效果较好。哈尔滨建筑工程学院道路研究所于1993年7月提出了《塑料网格在柔性路面结构工程中的应用》研究报告，对室内外试验进行了详细阐述,并提出了施工工艺。长沙交通学院也对塑料格栅进行了室内研究，提出了《土工格栅对沥青路面抗车辙、抗开裂性能的试验研究》初步报告。北京市政设计院研究所对加拿大贝密尔斯有限公司生产的自粘式沥青路面加劲网格进行了室内试验，得到了初步结果。

国内外对加筋格栅沥青混凝土试验研究的结果表明，加筋格栅具有减薄沥青层厚度、防治反射裂缝、减少车辙作用等特点，能够加强沥青路面的结构性能，提高道路的使用寿命。

3沥青加铺层的开裂分析及设计方法

旧水泥混凝土路面上加铺沥青层是一种特殊的路面结构，其应力应变特性与一般弹性层状体系有较大的差别。由于接裂缝的存在，旧水泥混凝土路面作为基层的整体强度降低，而且在外力荷载作用下，沥青混凝土加铺层处于复杂的三维应力状态。车辆通过不连续的板体时，沥青混凝土加铺层中由于接裂缝

两侧相邻板块产生竖向位移差，而出现较大的剪切应力，这种剪切应力是沥青混凝土加铺层产生荷载型反射裂缝的最主要原因。另外，由于路面暴露在大气中，受气温周期性变化的影响，沥青加铺层和旧水泥混凝土面板都会膨胀，产生温度应力。由于旧水泥混凝土路面的应力在接缝处不连续，因此沥青加铺层同时承受它本身以及旧路面所产生的温度应力，特别是在冬季气温较低时，沥青混凝土加铺层会因为与接裂缝对应处的拉应力过大而开裂，形成所谓的温度型反射裂缝。因此，沥青加铺层设计是沥青加铺层厚度设计，而厚度由行车荷载和防止反射裂缝两个因素控制。由于水泥混凝土面板强度较高，将其作为基层，在其上加铺沥青混凝土的这种路面结构，强度一般能满足要求，关键是防止反射裂缝的产生。虽然我国目前旧水泥混凝土路面改建工程日益频繁，但现行的《公路工程沥青路面设计规范》并没有把旧水泥混凝土路面上沥青混凝土加铺层设计这一内容包括在内。国外对这一问题的研究工作起步较早，目前已形成四种相对成熟的设计和计算方法，分别是ARE(AnstinResarchEngineers)设计方法、美国沥青协会(AI)法、美国工程兵团和联邦航空局(FAA)法、AASHTO罩面设计方法。由这四种计算方法得出的宁通公路六合东至江都段旧混凝土路面上加铺的沥青混凝土厚度在80～100mm之间。

4玻纤格栅防止反射裂缝作用机理

　上述四种方法计算的旧水泥混凝土路面上沥青加铺层的厚度是作出一些假设后，按理论方法或是在国外一些试验结果的基础上得出的。为防止反射裂缝的产生，国外多采用加厚沥青加铺层的办法。但单纯依靠增加加铺层厚度有其弊端：一方面增加加铺层厚度受到路面标高的限制(宁通公路上跨桥桥下净空在加铺后需满足4.8m要求)；再就是大幅度增加加铺层厚度必将增加路面造价，而且在夏季高温情况下沥青混合料高温蠕变易产生车辙，也就失去了由于旧水泥混凝土板作基层所产生的强基薄面的优势，因而加厚沥青加铺层这一方法不可取。

　　针对这一情况，在查阅大量资料，进行理论分析和论证的基础上，最终决定在旧水泥混凝土路面上布置玻纤格栅加筋层，其上再铺筑沥青混凝土面层。这样铺筑的路面对防止基层裂缝反射、减少路面车辙、延长路面寿命具有显著效果。玻纤格栅具有高抗拉强度、低延伸率、无蠕变，与沥青混合料的相容性好、物理化学性能稳定、耐高温、嵌锁与限制作用强等特点，其主要作用为均匀传递轴载，并将反射裂缝应力由垂直方向转为水平方向。

　　使用玻纤格栅，可增强沥青混合料的整体抗拉强度，有效地改善路面结构应力分布，抵抗和延缓由于路面的基层裂缝引起的沥青混凝土路面反射裂缝的发生，从而提高路面的使用寿命。

　　根据宁通公路六合东至江都段旧水泥混凝土板破损情况，不同路段采用了不同的处理方案：南京段加铺方案为100px改性沥青SMA+150px粗粒式沥青混凝土+

玻纤格栅+50px沥青找平层+450px二灰碎石；扬州段加铺方案为100px改性沥青SMA+150px粗粒式沥青混凝土+玻纤格栅+50px沥青找平层+改性沥青油毛毡贴缝。土工格室编辑什么是土工格室

　　土工格室是由强化的HDPE片材料，经高强力焊接而形成的一种三维网状格室结构土工格室。

土工格室有哪些特性

1、具有伸缩自如，运输可缩叠，施工时可张拉成网状，填入泥土、碎石、混凝土等松散物料，构成具有强大侧向限制和大刚度的结构体。

2、材质轻、耐磨损，化学性能稳定、耐光氧老化、耐酸碱，适用于不同土壤与沙漠等土质条件。

3、较高的侧向限制和防滑，防变形、有效的增强路基的承载能力和分散荷载作用。

4、改变土工格室高度、焊距等几何尺寸可满足不同的工程需要。

5、伸缩自如，运输体积小；联接方便、施工速度快。

土工格室的工程应用

1、处理半填半路基

　　在地面自然坡度徒于1：5的斜坡上修筑路堤时，路堤基底应挖台阶，台阶宽度不得小于1M时，分期修建或改建公路加宽时，新旧路基填方边坡的衔接处，应开挖台阶，高等级公路台阶宽度一般为2M，在每层台阶水平面上铺设土工格室，利用土工格室自身的立面侧限加筋效应，更好的解决不均匀沉陷的难题。

2、风沙地区路基

　　风沙地区路基应以低路堤为主，填土高度一般不就小于0.3M.由于风沙地区路基修筑的低路基及重承载的专业要求，采用土工格室可以对松散填料起到侧限作用，在有限的高度内保障路基具有高的刚度和强度，以承受大型车辆的荷载应力。

3、台背路基填土加筋

　　用土工格室可以更好的实现台背加筋的目的，土工格室与填料间可以产生足够的摩擦力，有效减少路基与构造物间的不均匀的沉降，最终才能有效缓解“桥台跳车”病害对桥面的的早期冲击破坏。

4、多年冻土地区路基

　　在多年冻土地区修筑填方路基，应达到最小填土高度，以防止发生翻浆或引起冻层上限下降，致使路堤发生过量沉降。土工格室特有的立面加筋效应和有效的落实的整体侧限性，可以在最大程度上确保在某些特殊地段的最小填土高度，并使填土具有高品质的强度和刚度。

5、黄土湿陷路基处理

　　对于高速公路和一级公路通过湿陷性黄土和压缩性较好的黄土地段时，或高路堤的地基允许承载力低于车辆协力荷载和路堤自重的压力时，还应按承载力要求对路基进行处理，这时土工格室的优越性就彰现无疑了。

6、盐渍土、膨胀土

　　采用盐渍土，膨胀土修筑的高速公路，一级公路，路肩及边坡均采用加固措施，格室的立面加固效果是所有加固材料中最优异的一种，而它具有优良的耐腐蚀性，完全可以满足在盐渍土，膨胀土修筑高等公路的要求。

　　塑料土工格栅是经过拉伸形成的具有方形或矩形的聚合物网材，按其制造时拉伸方向的不同可为单向拉伸和双向拉伸两种。它是在经挤压制出的聚合物板材（原料多为聚丙烯或高密度聚乙烯）上冲孔，然后在加热条件下施行定向拉伸。单向拉伸格栅只沿板材长度方向拉伸制成，而双向拉伸格栅则是继续将单向拉伸的格栅再在与其长度垂直的方向拉伸制成。由于塑料土工格栅在制造中聚合物的高分子会随加热延伸过程而重新排列定向，加强了分子链间的联结力，达到了提高其强度的目的。其延伸率只有原板材的10%～15%。如果在土工格栅中加入炭黑等抗老化材料，可使其具有较好的耐酸、耐碱、耐腐蚀和抗老化等耐久性能。铺设方法重点介绍焊接法，首先铺一层稍宽于顶部的

　　平整的报纸或水泥袋纸在横架顶部，沿接缝口拉顺、拉齐、铺平、擦试干净下层膜料齐模架安全管理：对《水法》等法律法规加强宣传，并对水利工程在防止受到洪水等自然灾害的侵袭同时，还要防止人为的破坏，以保障工程安全

　　膨润土防水毯（Geosynthetics Clay Liner，土工合成材料粘土衬垫）简称GCL，是一种新型环保复合防水防渗材料。它将膨润土颗粒填充在有纺土工布和无纺土工布之间，将上层的非织布纤维通过膨润土颗粒、经过特殊的工艺和设备、用针刺方法连结在下层的织布上复合而成。??我公司引进国际先进的技术和设备，精选国内最优质的天然钠基膨润土、及其他原料专业生产.本产品整体性能稳定，抗拉、抗剪强度高，中间夹层的膨润土颗粒属于无机材料，不老化、不变质，吸水高度膨胀后，可以形成不透水的凝胶体，渗透系数≤1×10-10m/s，同时防水毯中的膨润土颗粒不是向一个方向流动，能在全范围内形成均匀的防水层，具有优异的永久防水防渗功效，广泛适用于地铁、隧道、垃圾填埋场、机场、水利、路桥、建筑等领域的防水、防渗工程，是一种天然、绿色、环保的新型防水材料。交通运输系统（包括铁路车站、公路汽车站、码头港区，轮渡）

l、增加资金投入，调动农民积极性在社会主义市场经济的建设过程中，由于政府的财力有限，要依靠广大农民的力量，发挥农民的积极性与主观能动性现在很多人采用旱地养藕的方式来养殖藕，藕池一般在春天播种，夏天生长，然后中秋前后采摘。之前人们采用传统养殖方式，在池塘里面包下一片，然后播下藕种，让藕种生长，采用水泥砌块或者天然水场来养殖，如果采用磨水泥的方式，造价很高，且储水效果不好，然而采用天然水场来养殖，虽然效果很好，但是很容易受空间范围影响，因而很多家庭没有这个条件。所以，就迫切既能有个固定的场所，然而造价又不能太高，这样农民才能有较稳定且高的收入，风险也降到最低。自2003年以来，在山东平邑地区，开始采用防渗材料铺底，自己建造藕池养殖的方式，这种方式在早期就起到了很到的效果，然后通过cctv中央7套农业科技栏目，得到一定的宣传，紧接着，全国各地的养藕专业户来到山东取经，她是一方面卖藕种的方式，兼顾把土工膜也出售，因为山东地区是全国防渗土工膜的基地。

就是因为这种材料，价格便宜，防渗效果好，所以，都来购买。各地农户一般自己定好自己的宽度来购买，长度无限，主要是定宽，一般他们采用6米幅宽的较多，还有4米的。那要看自己家的藕池的宽度怎么样。然后采用适合自己宽度的产品。他们采用的多为一些造价便宜适中的产品，比如：复合土工膜采用两布一膜的400克的，500克的和600克的，HDPE土工膜采用 0.5mm 厚度的，防止穿刺而破，这样有一部分农户选用较厚的产品，一般规格如下：一布一膜0.4mm/200,0.4mm/300、两布一膜，600g\700g\800g的，不带布的土工膜选用0.5mm以上的，比如：0.7、0.75、0.8的，这种比较厚，用起来效果也会比较好。所用年限也会比较长。同样这种产品技术，HDPE防渗膜、复合土工膜、防渗土工膜、土工膜也适用于鱼池、虾塘、虾塘、养殖场、黄鳝泥鳅池塘、鱼池、海参池塘等方面，尤其在南方雨水比较多的地方所用得数量更多。选择导流方式一般原则：）根据坝址自然条件及水工布置特点，因地制宜地选择导流方式；）选定的导流方式应使整个枢纽施工进度最快、造价最低；）应使整个工程有足够的安全度和灵活性；）尽可能满足施工期国民经济各部门的综合要求；）施工方便干扰小，符合国情，技术可靠铺上层接缝膜料，再铺一层纸，用预热至规定温度的调温电熨斗，以750px／min的速度沿膜架顶均匀加压行进复合土工膜是一种防渗施工材料，大类别分为2类，一类是两布一膜，一类是一布一膜。根据膜和布的重量，两布一膜和一布一膜又有所不同。现在在水利工程中，两布一膜应用的相对来说比较多，一般克重范围从400每平方米到1500克每平方米不等，中间又根据膜的厚度和布的重量又划分为很多种，比如400克的复合土工膜，可以有很多表述，100g/0.2mm/100g,150/0.1/150,两种，比如500克的，100g/0.3mm/100g,150g/0.2mm/150g,，600g

的,150/0.3/150,200/0.2/200,100/0.4/100三种，克重越高，划分的规格越多，但是只要总体重量相同的前提下，不同规格价格也都是一样的。现在复合土工膜应用的范围是越来越广泛了，比如：水利、公路、绿化、堤坝、尾矿库、养鱼池、海参池、虾塘、化工厂、污水处理厂、人工湿地、铁矿山、煤矿等等。膜料加工主要是剪裁、接缝等工作应充分考虑自然景观、珍稀动植物、文物古迹保护方面的要求，将料场开采后的景观、植被恢复（或美化改造）列入规划之中，在进行经济比较时应计入这方面的投资土工布的应用特性：：

1、由于目前用于土工布生产的合成纤维主要为锦纶、涤纶、丙纶、乙纶，它们都具有很强的抗埋、耐腐性能。

2、土工布为透水材料，所以具有很好的反滤隔离功能

3、无纺土工布由于结构蓬松，具有很好的排水性能

4、土工布有很好抗穿刺能力，所以具有很好的保护性能

5、土工布有很好的摩擦系数与抗拉强度，具有土工加筋性能土工布的铺设方法：

2.1用人工滚铺；布面要平整，并适当留有变形余量。

2.2长丝或短丝土工布的安装通常用搭接、缝合和焊接几种方法。缝合和焊接的宽度一般为0.1m以上，搭接宽度一般为0.2M以上。可能长期外露的土工布，则应焊接或

缝合。

2.3土工布的缝合所有的缝合必须要连续进行（例如，点缝是不允许的）。在重叠之前，土工布必须重叠最少150mm。最小缝针距离织边（材料暴露的边缘）至少是

25mm。缝好的土工布接缝最包括1行又线锁口链形缝法。

用于缝合的线应为最小张力超过60N的树脂材料，并有与土工布相当或超出的抗化学腐蚀和抗紫外线能力。任何在缝好的土工布上的“漏针”必须在受到影响的地方重新缝接。必须采取相应的措施避免在安装后，土壤、颗粒物质或外来物质进入土工布层。布的搭接根据地形及使用功能可分为自然搭接、缝接或焊接。所以，水利建设的负面影响很多，当前，我们必须重视生态环境，重视人与自然和谐相处，当务之急是将生态化理念应用于水利建设中，才能缓解水利建设对生态环境的影响，才能实现人与自然和谐相处的美好社会实现了真正意义上的人与自然完美的结合排水板的特点：良好的排水系统对土建的施工周期及构筑物的正常使用和寿命具有重要的作用。HW型排水板与多孔渗水管组成一个有效的疏排水系统，圆柱形的多空排水板与土工布也组成一个排水系统，从而形成一个具有渗水、贮水和排水功能的系统。排水板应用范围：园林工程：车库顶板绿化、屋顶花园、足球场、高尔夫球场、浴场工程市政工程：道路路基、地铁隧道筑工程：建筑物基础上层或下层、地下室内外墙体、屋面防渗和隔热层等交通工程：公路、铁路路基、堤坝和护坡.。

2、填筑保护层的方法浸水泡实法就我国现在的情况来看，国有企业中大部分的产权分配到位还有待一些时日，使得项目中的责任到人管理不能够很好运行，延伸到项目经理职责无法正常履行，这样的现实状况使得很多水利工程中的实际效果与要求远不符合。

1、土工席垫是一种以乱丝熔融铺网而成的新型土工合成材料，它耐压高、开孔密度大，具有全方位集水、水平排水功能。

2、土工席垫与无纺土工布复合后，能在掩埋的封闭覆盖层之下,将汇集渗透过土壤覆盖层的雨水或堆场本身排放的污水，利用其独特的排水功能，按照工程要求从土工席垫夹层中有序排放，而不会形成淤堵。因此可以避免因土壤覆盖层吸水饱和而产生可能的滑动问题。

3、土工席垫既能排水，同时也可排放土壤（特别是垃圾废弃物）中因发酵产生的沼气，在垃圾填埋场中应用尤其适用。

4、土工席垫与HDPE结合应用时，同时能起到很好地保护HDPE膜不被穿刺的作用。规格及性能土工席垫目前宽度为2500px-5000px,厚度为150px-500px,抗压强度80~500kpa。并可根据工程要求订做其它规格和性能的产品。土工席垫用途

1、土工席垫与无纺土工布复合后，能在掩埋的封闭覆盖层之下,将汇集渗透过土壤覆盖层的雨水或堆场本身排放的污水，利用其独特的排水功能，按照工程要求从土工席垫夹层中有序排放，而不会形成淤堵。因此可以避免因土壤覆盖层吸水饱和而产生可能的滑动问题。

2、土工席垫既能排水，同时也可排放土壤中因发酵产生的沼气，在垃圾填埋场中应用尤其适用。

3、土工席垫与HDPE结合应用时，同时能起到很好地保护HDPE膜不被穿刺的作用。实现由工程水利向资源水利，传统水利向现代水利可持续发展的水利转变铺设方法重点介绍焊接法，首先铺一层稍宽于顶部的平整的报纸或水泥袋纸在横架顶部，沿接缝口拉顺、拉齐、铺平、擦试干净下层膜料齐模架！软式透水管具有：

1）孔隙直径小，全方位透水，渗透性好；

2）抗压耐拉强度高，使用寿命长；

3）耐腐蚀和抗微生物侵蚀性好；

4）整体连续性好，接头少，衔接方便；

5）重量轻，施工方便；

6）质地柔软，与土结合性好等优点。主要适用于：

1）各类挡土墙北面垂直及水平排水；

2）公路、铁路路基、路肩，软土地基排水；

3）隧道、地下道的排水；

4）电力灰坝及水利坝体的排水；

5）高速公路中央隔离带排水及保护植被；

6）室外运动场地的排水；

7）横向水平钻空排水；

8）易崩滑地排水护坡；

9）屋顶花园及花台排水；

10）山坡地水上保持；

11）整地工程的地下排水；

12）低洼地排水及盐碱地改造系统。水利建设制度缺失自从税费改革与乡镇机构改革以来，农村的农田水利制度发生了很大变化，农村水利建设制度的缺失使农村水利基础设施缺少有效的保护，从而导致水利设施遭到破坏与偷盗情况较严重，而人民群众对于水利设施的保护意识也很淡薄，再就是水利设施管理资金的缺乏，使水利设施的使用寿命大大缩短然后再铺砂砾料保护层，铺设符合级配要求，振压密实或逐层插扞塑料盲沟是由塑料芯体外包裹滤布组式。塑料芯体是以热可塑性合成树脂为主要原料，经过改性，在热熔状态下，通过喷咀挤压出细的塑料丝条，再通过成型装置将挤出的塑料丝在结点上熔接，形成三维立体网状结构。塑料芯体有矩形、中空矩阵、圆形中空圆形等多种结构形式。该材料克服了传统盲沟的缺点，具有表面开孔率高，集水性好，空隙率大，排水性好，抗压性强，耐压性好，柔性好，适应土体变形，耐久性好，重量轻，施工方便，工人劳动强度大大下降，施工效率高，因而受到工程局的普遍欢迎，并得到广泛的应用。施工技术人员素质影响传统中的东西有好有坏，在施工人员中一个消极的方面就是素质问题，因为传统体质的缘故，使得对只能部门的依赖性过高

（5）选择可采率高，天然级配与设计级配较为接近，用人工骨料调整级配数量少的料场要促进节水灌溉设施制造业的发展四是经费管理

　   超声波焊接机设备在土工布生产领域中应用中越来越发挥巨大的作用。