工程常用覆蓋材料特性及水土保持效果分析
1.綠化蓋土無紡布
綠化蓋土無紡布以聚丙烯為原料,經(jīng)過高溫拉絲聚合成網(wǎng),然后再用熱軋法黏合成布,具有透氣、環(huán)保、柔韌、無毒無味、價格低廉等優(yōu)點。綠化蓋土無紡布在各類型建設項目中均有使用,在大力推行揚塵防治前,無紡布多用于綠化播種后的覆蓋。降雨時,無紡布被雨水潤濕,與土面嚴密貼合,具有削減濺蝕和徑流沖刷的能力,并有一定的攔截、過濾泥沙作用。生產(chǎn)建設項目常采用規(guī)格為10~15g/m2的無紡布,因其厚度較薄,削減水土流失的效果有限,尤其是在強降雨情況下。在邊坡區(qū)域及有大量降雨匯流的區(qū)域使用時,綠化蓋土無紡布極易被沖刷卷曲,使裸露地表直接被徑流沖刷。綠化蓋土無紡布用于生產(chǎn)建設場地裸露面臨時覆蓋時,使用時限約為1個月。
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2.防塵塑料網(wǎng)
防塵塑料網(wǎng)材質為聚乙烯,具有造價低、使用方便、易施工的特點。防塵塑料網(wǎng)在產(chǎn)業(yè)園、房地產(chǎn)、學校等地形平坦的項目中使用頻率較高。降雨時,雨滴可直接穿過塑料網(wǎng)網(wǎng)孔作用于地表,地表徑流可穿過網(wǎng)孔直接沖刷裸露地表。防塵塑料網(wǎng)具有防塵功能,但基本不具備防止水力侵蝕的能力。防塵塑料網(wǎng)用于裸露面臨時覆蓋時,使用壽命不足1個月。相對于聚丙烯材料,防塵塑料網(wǎng)的環(huán)保性差。塑料網(wǎng)易損壞、不可回收且很難降解,施工現(xiàn)場100%全覆蓋要求下,塑料網(wǎng)碎片將在環(huán)境中變成污染物永久存在并不斷累積,會對環(huán)境造成極大危害。
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3.扁絲編織土工布
扁絲編織土工布是以聚丙烯扁絲為原料經(jīng)設備編織而成的土工合成材料,具有強度高、透水、抗紫外線、不易變形的特點。因其價格較高、耐久性好,在機場和河道整治工程等建設范圍廣、時間長的項目中使用較廣。扁絲編織土工布具有良好的透氣性和透水性,能使水流通過,并有效地截留砂土。編織土工布具有較強的抗拉強度和抗變形能力,能在一定程度上增強土體的穩(wěn)定性能。200g/m2的扁絲編織土工布用于施工現(xiàn)場臨時覆蓋時,使用年限為1.5~2.0年。
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4.針刺無紡土工布
針刺無紡土工布是以聚丙烯纖維或聚酯纖維等為原料通過針刺而成的透水性土工合成材料,具有抗拉強度高、耐高溫、耐老化的性能。無紡土工布厚度較大、結構蓬松、孔隙率大,其獨特的三維立體結構使其具有良好的導水、排氣、過濾性能。降雨時無紡布能與土面緊密貼合,加固地表,隔離雨水、徑流與裸露面,并與土體內部形成排水通道,截留泥沙,將土體結構內多余的液體和氣體外排。在做好壓邊和拼幅搭接的前提下,無紡土工布透氣、貼合地表的特性使其具備優(yōu)良的抗風能力。針刺無紡土工布價格較高,在高速公路、產(chǎn)業(yè)園等工期長、裸露面積大且地形起伏明顯的項目中使用較多。無紡土工布用于臨時覆蓋時,會自然分解,調查中某高速公路臨時邊坡覆蓋200g/m2的無紡土工布,使用1.5年后剩余量約65%,土工布下有草灌生長。無紡土工布臨時覆蓋使用壽命不超過1.5年。
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5.彩條布
彩條布采用聚乙烯或聚丙烯材質,常用規(guī)格為50~100g/m2,具有韌性好、環(huán)保無毒、防塵、防磨損的特點。聚丙烯彩條布常單面覆膜或雙面覆膜,覆膜后具有防水的特性。彩條布用于臨時覆蓋時,能有效地防止雨水沖刷地表,但若整平和壓邊壓縫工作不到位,其透水、透氣性差的特點,易造成被大風扯起的情況。雨季高溫高濕的環(huán)境下,彩條布易在紫外光和熱能作用下氧化,使用1周左右即變脆破損;非雨季彩條布可使用約1個月。雨季較長地區(qū),彩條布使用壽命短,且環(huán)保性能差、價格相對于綠化蓋土無紡布較高,多數(shù)施工單位均不推薦使用彩條布作為臨時覆蓋材料。
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6.密目網(wǎng)
密目網(wǎng)材質為聚乙烯,網(wǎng)狀結構,具有高抗震、抗裂性能,多用于建筑工地防止人、物墜落或用來避免/減輕墜落物擊傷。類似于防塵塑料網(wǎng),因其為網(wǎng)體結構,降雨時,雨水穿過網(wǎng)孔直接作用于地表,造成裸露地表被沖刷侵蝕。密目網(wǎng)基本不具備防治水力侵蝕的能力。密目網(wǎng)用于施工場地臨時覆蓋時,壽命約6個月。有研究表明,相對于抑塵劑,密目網(wǎng)、塑料網(wǎng)等網(wǎng)狀材料對PM2.5和PM10的抑塵效果很差,不適合用于大面積的覆蓋和遮蔽。
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7.HDPE土工膜
HDPE土工膜是由一種或幾種聚合物加上炭黑、色料等添加劑制成的不透水性材料,它是由高分子聚乙烯通過吹塑或平擠制成的具有很強耐久性的防滲材料。HDPE具有很好的防腐、防滲漏性能,拉伸強度高。HDPE土工膜因價格過高、使用較少,未能統(tǒng)計到用于臨時覆蓋時的使用壽命。HDPE土工膜用于工程中時搭接處常采用焊接的方式,而用于臨時覆蓋時常用石塊或砂袋填土壓縫,防止被風扯起。
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在調查的7種覆蓋材料中,抗老化能力最強、使用壽命最長的2種材料是針刺無紡土工布和扁絲編織土工布;阻隔徑流沖刷地表、過濾徑流能力最強的2種材料是針刺無紡土工布和扁絲編織土工布;基本沒有水土保持效果的覆蓋材料是防塵塑料網(wǎng)和密目網(wǎng)。
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