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生態袋由聚丙烯(PP)或者聚酯纖維(PET)為原材料制成的雙面燒結針刺無妨布加工而成的袋子。而其 材料聚丙烯是由美國A.J.Teller于1954年研制開發出來,1957年成為商品出售。1958年聚丙烯在加拿大被應用于植被護坡技術,并完成系統組件合成材料工程,成為生態袋。此后生態袋以其優異的物理及化學性能,在二戰后被日本廣泛應用,并取得了植被護坡的巨大成功。具備特殊功能要求的生態袋,其功能設計是柔性邊坡結構穩定的必須條件。以等效孔徑舉證說明:一、孔徑太大(袋體,材料過薄)A.袋裝物質量遭雨水、流水沖刷時會大量流失,造成單位重量大大減小,塬力學設計值發生巨大變化,力學結構被破壞。B.袋裝物 易在水沖刷下大大流失,沉降幅度大大超出其自然沉降幅度,與塬設計方案不匹配,造成坍塌。二、孔徑太小(袋體材料過厚)A.會對植被生長與根系延伸的形成阻礙,嚴重影響柔性邊坡的結構穩定.B.袋體在一定規格下,袋裝物的重量是在柔性邊坡力學結構設計時的固定數值,孔徑太小,使其透水能力降低.大量水份滲入時,其單位重量大大增強.使塬受力結構數值增大,造成結構變形,坍塌.C. 邊坡靜水壓力因此而增大會使坡體坍塌.
生態袋護坡系統通過將裝滿植物生長基質的生態袋沿邊坡表面層層堆疊的方式在邊坡表面形成一層適宜植物生長的環境,同時通過 的連接配件將袋與袋之間,層與層之間,生態袋與邊坡表面之間完全緊密的結合起來,達到牢固的護坡作用,同時隨之植物在其上的生長,進一步的將邊坡固定然后在堆疊好的袋面采用綠化手段播種或栽植植物,達到恢復植被的目的。 生態袋原材料不吸收水分,水分出現時不會破壞袋子,而袋子也不會變形,不溶于污染液體(EPA Method 9090美國環境局)。生態袋具有優異的物理及化學性能,是用一種無紡織的土工布料(主要成份是由特殊配方生產的高分子聚合物---聚丙烯)針刺成網的高強度平面穩定的材料,根據土工合成材料研究所(GRI)作的4個加速實驗,在25℃的水氣界面,施加260kPa壓力,本系統PP的工程強度壽命超過120年;當本系統生態袋按規范安裝且完全覆蓋后,壽命可達200年以上。
生態袋堆棧范圍內各層抗滑動作用力及系數如下所示:Fr(bag)=Σσi,bag*Ai,bag*tanΦ+Sc+Sw=Nbag*tanΦ(bag-soil) +Sc+Sw式中Fr(bag):為生態袋抗滑動作用力。Σσi,bag:為生態袋底部各節點之有效接觸應力Ai,bag:為生態袋各節點分擔面積。Sc:連接扣抗剪強度。Sw:草根或樹根抗剪強度。各層生態袋單元間的抗剪強度系數。Fs(bag)= Fr(bag)/Pa >1.5。每個生態袋自身材質及連接扣加上粘合劑抗剪強度計算如下,連接扣可以采用任何材質、任何結構型式的構件,水泥砂漿可以涂布在連接扣上下兩個面,或單獨涂布在袋子與袋子側面接縫處及靠坡面側的袋子接縫處,甚至也可以不采用連接扣,直接采用與袋子等強度的黏合劑來粘結袋子。 在實際應用中發現,當自立式生態擋墻或者護坡在做結構分析時各生態袋雖然已經加上水泥砂漿,但當需要承受超過自身所能承受的側向土壓力時,需要增加加勁格網以提高單元抗剪強度。
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