土工合成材料特点
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土工合成材料特点范文第1篇
1、组成不同
钢铁、水泥为Fe、C、Ca、Mg、Si、O等元素经金属键或离子键结合的无机物，而土工合成材料为C、H、O、N等经共价键结合的有机物。因而其有耐热、热光性差、易燃等特点。
2、力学性能不同
与钢铁、水泥相比，除特殊品种外，土工合成材料强度低、模量也低。伸长变形大、韧性大，柔软性好，抗冲击性能好，所以特别适用于较大变形的土建场合，如软土地区，沼泽地带，冻土地区等。
3、质量轻
土工合成材料比重为0．88～1.6吨／立方厘米之间，比钢铁7．8g／立方厘米，水泥2．7g／立方厘米小得多。
4、加工方法不同
钢铁加工采用高温冶炼，水泥则要高温煅烧，而土工合成材料中，有纺土工织物采用化纤（如PA、PP、PET）织造，针刺土工布以化纤短纤维（PP、PET等）为原料针刺加工，其基本化纤原料则大多由熔融纺丝制备。纺丝成网土工布以PP、PET等切片为原料，直接纺丝成网。从广义角度认识，土工织物已远远超越于传统服饰纺织品，而是一种建筑用材料。从原料《应用领域市场与传统纺织品具有决然不同的知识经济概念。土工合成材料不仅涉及到粘性土。无粘性土以及各种特殊土类，而且已经超越了一般的质土范围，伸向尾矿料、粉煤灰、海洋土、污染土、星际上、改性上的研究，由于学科的交叉，土工织物将延伸成更大的材料空间。二、土工合成材料在应用上是简便的，但却提供多项功能，而且有重要经济效益。在整个建筑、水利等工程中，没有一种现成材料能象土工合成材料那样发挥如此众多的可能解决工程问题的功效，不论是混凝土。钢材或木材或它们的任何组合材料，概括来说土工合成材料能解决地基加固，防冲蚀，排水稳定边坡，衬砌保护，沥青面层及封闭等问题。（土工合成材料在正确应用条件下，使用寿命可达120年。实验证明埋置10年强度均保持在80％以上，20年保持在75％以上，强度在45％认为有效，目标寿命可达200年）土工合成材料在我国大规模应用将随着法律化、规范化、标准化而成必然性。
三、土工合成材料主要原料在“九五”期间将从年产290万吨增加到400万吨，特别是差别化、功能化纤维比重从目前16％提高到2O－25%，化纤工业将为土工织物开发与推广应用建立了稳固基础。
土工合成材料特点范文第2篇
【关键词】道路工程土工合成材料质量监理
中图分类号： U41 文献标识码： A 文章编号：
土工合成材料是岩土工程领域中的一种新型建筑材料，是以聚合物为原材料形成的纤维制品的总称。随着我国国民经济的高速发展，修建高等级公路的数量日益增多，对软土路基基础进行处理，已引起设计、施工和管理技术层的高度关注。土工合成材料在我国公路工程中已广泛应用于软基处理、边坡稳定、护岸护坡、支挡结构，道路翻浆防治、路基路面综合排水及沥青路面裂缝处理等方面，有效地减少路基的不均匀沉降，提高路堤的稳定性。因此，在施工和使用过程中，也有一定的难度。要充分发挥土工合成材料的良好使用性能，需根据具体的工程实际应用状况，综合考虑各种因素，选择合理的材料种类，并在施工中采取合适的施工方案。本文以监理的角度出发，对道路工程中土工合成材料的施工质量控制措施展开探讨。
一、土工合成材料的种类
1、土工织物
土工织物的制造过程是首先把聚合物原料加工成丝、短纤维、纱或条带，然后再制成平面结构的土工织物。土工织物突出的优点是重量轻，整体连续性好，施工方便，抗拉强度较高，耐腐蚀和抗微生物侵蚀性好。缺点是未经特殊处理，抗紫外线能力低，如暴露在外，受紫外线直接照射容易老化，但如不直接暴露，则抗老化及耐久性能仍较高。
2、土工膜
土工膜一般可分为沥青和聚合物两大类。含沥青的土工膜目前主要为复合型的，沥青作为浸润粘结剂。聚合物土工膜又根据不同的主材料分为塑性土工膜、弹性土工膜和组合型土工膜。
3、土工格栅
土工格栅是一种主要的土工合成材料，与其他土工合成材料相比，它具有独特的性能与功效。土工格栅常作为加筋土结构的筋材或复合材料的筋材等。土工格栅分为玻璃纤维类和聚酯纤维类两种类型。
4、塑料类
此类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分为单向拉伸和双向拉伸两种。由于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。
5、玻璃纤维类
此类土工格栅是以高强度玻璃纤维为材质，有时配合自粘感压胶和表面沥青浸渍处理，使格栅和沥青路面紧密结合成一体。土工格栅是一种质量轻，具有一定柔性的平面网材，易于现场裁剪和连接，也可重叠搭接，施工简便，不需要特殊的施工机械和专业技术人员。
二、施工前的准备工作
在施工前，施工技术人员应该及时了解和熟悉设计图纸，并熟悉与土工合成材料施工相关的标准和规范，在熟读图纸的过程中，及时发现出现的问题，发现不能进行施工或难以施工的地方，并做好记录，最后在图纸会审过程中解决这些问题；为了保证施工能够顺利进行，施工单位要在熟悉图纸之后做好施工组织设计及相关的技术措施准备，同时交予监理单位进行验收，监理单位在验收施工单位相关准备文件的同时，还需要对审批承包商所申报的材料及工艺试验、各项施工参数进行验收，保证与工程相关的各项准备工作能够顺利进行。施工单位要根据工程的具体特点制定各分项工程的检查、验收、签证、质量记录等标准化报表，编制工程质量控制流程图，以达到质量管理工作的规范化、标准化、制度化要求，使土工合成材料施工质量控制能够具备鲜明的可操作性。督促、帮助承包商建立健全其质量保证体系，使工程质量管理脉络清晰，责任明确，以保证工程质量管理工作顺利进行。
三、原材料的控制
为了保证土工合成材料的质量满足设计要求，应该指派专人进行材料的采购，在采购前需要对生产厂家进行实地考察，了解企业的生产资质、生产量等指标，保证他们生产的产品能满足质量要求。所选厂家的土工合成材料产品标准应符合设计要求与技术规范，供应量与交货速度应能满足施工进度的需要。在材料进场时，材料管理人员必须验收产品出厂合格证明、质量检验报告等相关文件，保证质量合格的产品才能进入施工现场。批准进场的材料应该分批堆放整齐，并做好相应防护工作，方便在材料使用前做好抽样检验试验工作。
土工合成材料的试验包括原材料的品质试验、缝合强度试验及力学性能测试，缝合强度试验主要用于检验承包商缝合施工工艺是否满足施工规范要求。通常试验检测由监理确认或统一选定有资质的社会检测单位来完成，但该选定宜依据招投标文件和施工合同的规定，并应加强对检测取样和检测结论的监理和签证。
四、施工过程控制
1、整平原地基
土工材料铺设前，将原软土地基方法处理后的地层表面，进行细致的整平，坑洼地带提前进行砂砾回填和找补，以防止不均匀沉降。场地平整完成后，需要由监理人员检验验收后才能进行下道工序。
2、填筑底层砂砾混合料
底层填筑料要严格按照设计进行备料和填筑，并且在填筑过程中分区段，分水位情况进行不同碾压机具的选择。对局部的不良地段进行人工挖除换填处理，不可将其视而不见，以防止影响上层填料的填筑质量，并严格控制填料厚度和压实度，使其符合松铺厚度和压实度的要求。
3、铺设底层土工织物
在铺设过程中土工材料不充许有间断，要形成一个连续整体。搭接长度要符合设计要求，并在锚固处加强检测，确保铺设平整、均匀，搭接符合设计要求，锚固牢靠。新开工点初次在开始铺设作业时，现场监理应到现场进行旁站，同时要求承包人自检人员到场，并随时检查施工是否规范。因为施工路段长，工作面多，监理人员应加强巡视检查，及时纠正不符合规范要求的以及不符合批准的施工工艺的施工，尽量避免大面积的返工损失。
4、填筑中间填料
在铺设好的土工织物上填筑填料时，一定要谨慎和小心，严格避免损坏而造成重新铺设。在碾压过程要严格控制碾压顺序和碾压速度，在土工织物孔隙内没有饱满填料之前，不能采用振动碾压，以防破坏土工织物竖向结构原理， 而造成土工织物内部机理的大面积损坏。
5、铺设顶层土工织物
在铺设顶层土工织物时，由于下层填料已经形成了良好的路基填料层，铺设相对比较快捷。铺设过程中同样要注意搭接、拉伸率的控制。
当土工合成材料铺设完毕后，应严格执行质检程序和工序验收制度，坚持在上一道工序未验收通过前不得进行下一道工序的施工。土工合成材料的施工过程中，施工队质检员随班跟踪检查，监理单位随机抽检。完成一个单元工程，便填好隐蔽工程单及单元工程质量评定表，按照道路工程施工质量等级评定标准，由施工单位自评，监理单位核定。所有单元工程完成后，及时进行分项工程的质量评定，填写分项工程质量评定表，由施工单位自评，监理单位复核。
五、结语
虽然土工合成材料施工简便，但其涉及学科领域较多，需要考虑的因素也随之增加。因此，在使用过程中，必须对不同应用目的、工程条件及结构设计等各方面因素综合考虑，根据工程性能要求，选择合适的材料类型，并在施工过程中，把握关键环节，控制施工过程质量。严格监理，才能使土工合成材料发挥出其最好的性能，保证工程质量符合使用要求。
【参考文献】
【1】张松风 浅谈施工监理中的质量控制 人江 2009
土工合成材料特点范文第3篇
关键词：港口工程；加筋土；设计方法
Abstract: this paper introduced the particularity of port engineering of port engineering reinforcement material mechanics of performance requirements, and compared the reinforcement structure and traditional structure types of the difference between the wharf, summarizes the reinforced structure used in port engineering of advantages. And analyzes the reinforced materials used in port engineering, there are still problems, this paper introduces the port engineering structure design of reinforced terminal process method.
Keywords: port engineering; Reinforced; Design method
中图分类号：U655文献标识码：A文章编号：
引言
随着我国经济的快速发展，全国各地的各类工程项目建设如火如荼地进行着，施工工艺及设计研究水平也进入到了快速的发展期。自上世纪70年代以来，土工合成材料的加筋土技术被引入我国的工程设计中，并且在各类工程项目中被广泛应用，如铁路、公路、水利以及各工程的防灾减灾中都有土工合成材料的加筋土技术的踪影，更为引人注意的是目前我国正大力发展的高铁项目建设中，加筋土技术也被广泛地推广开来了。与广大工程人员所熟知的重力式挡土墙相比，将加筋土应用于挡土墙中，使之具有用地面积更小、工期缩短、造价低廉、施工便捷、以及就地取材方便等优点。目前我国将加筋土应用于港口码头的建设的报道还不多，但随着近年来我国海洋近岸工程的快速发展，国家对海洋经济开发的高度重视，工程设计人员着眼于将加筋土技术应用于港口码头工程中，但当前国内关于加筋土应用于港口工程的实例报道不多，而且设计方法也还处于广大工程人员的研究和经验积累。本文着力于介绍加筋土应用于港口码头结构的设计方法，以及对土工合成材料的性能的特殊性要求。
1与传统类型码头的区别
如前文所述，与以往传统港口码头结构形式相比，土工合成材料的加筋土港口码头具有用地面积更小、工期缩短、造价低廉、施工便捷、以及就地取材方便等优点。以下将其优点作一阐述。
与传统码头结构相比，土工合成材料的加筋土港口码头由于其加筋土结构承载力大，更容易满足稳定性的要求，所以在设计时其挡土墙截面积可以缩小，所以占地面积要小得多。此外该结构中的加筋材料承担主要荷载，结构的表面一般配以装饰性材料，还可以美化环境，更适合现代人们既满足承载力要求也要达到美观的要求。
加筋土结构的码头由于没有传统意义上的大型构件，施工时不需要重型的机械进入到施工现场，并且加筋土结构的加筋材料一般适合就地取材。这样既节约了人力物力也缩短了工期，更使得整个港口工程的预算得到了降低。据相关的资料显示，应用了土工合成材料的加筋土港口码头结构的造价平均值是传统施工工艺下的港口码头的造价平均值的60%左右，由此看来，其对于港口工程的设计人员来说是个很好的选择。
2港口工程中加筋土材料性能要求和需要解决的问题
2.1设计使用材料的性能要求
将土工合成材料的加筋土结构应用于港口的码头工程中，主要是由于加筋土材料具有较好的抗拉性能。由于加筋土结构具有柔性结构的特性，港口工程中对加筋土材料的性能要求较高。
首先是加筋土材料需具有足够抗拉强度和符合一定要求的延伸率。参照我国的铁路行业中的相关规定，要求加筋土材料在其发生一定延伸的情况下依然具有足够的抗拉强度。一般规定土工合成材料的最大延伸率小于10%，且其抗拉强度要达到35KN/m的要求。此外，加筋土材料在长期的荷载作用下，会发生蠕变而使得材料的应力失效，进而需在考虑加筋土材料的蠕变效应的情况下，要使其抗拉强度达到设计要求。
其次，土工合成材料的加筋土结构之所以能够发挥其承担上部荷载的作用，是随着施工完成后时间的推移，加筋材料与土之间协同作用的机理，相互调整至最佳状态。即加筋材料与土之间需产生足够的摩擦力以使得筋土协同作用。参照公路行业中对加筋土材料的规定，要求加筋材料与填土结构界面的抗剪强度不小于素土结构的界面的抗剪强度的90%。所以加筋材料的摩擦性能是考量其是否能满足港口码头结构设计稳定性要求的一重要指标。
其次是对于港口工程的设计使用寿命长的特点，且港口工程所处环境的复杂性，需考察加筋材料的耐久性能，使其满足港口码头工程的设计年限的要求。
2.2加筋土材料目前存在的问题
当前港口与航道工程行业尚没有对加筋结构的筋材选择作出相关的规定，港口工程由于其特异性，对于加筋结构应用于港口工程中还有诸多问题有待工程人员进一步研究，完善加筋材料的选取规范，也为研发部门提供方向。
国内关于加筋土挡墙结构的设计理论体系，更多在考虑公路或铁路工程的工程特性的基础上搭建而成的。而港口工程的加筋土结构具有其特有的性状。尚需工程研究设计人员结合现有理论基础，并考虑港口工程的特殊性的情况下，总结出适用于港口工程的设计理论。
如前文所述，加筋材料的蠕变效应是影响其材料的强度性能的重要因素，从而对于加筋土结构的稳定性及耐久性的相关研究无法绕过的一个问题。国内对于加筋材料的蠕变特性的处理方式主要是根据不同材料提出不同的蠕变折减系数，应用到工程设计中去。对于土工合成材料千变万化的特性，且新材料层出不穷，不同的土工合成材料的蠕变折减系数尚处于经验积累过程中。
加筋土结构的设计使用年限与土工合成材料的耐久性时息息相关的，港口工程结构由于其特殊性，对土工合成材料的抗冻融的能力、海水的侵蚀、阳光辐射以及长期荷载作用下的耐久性能要求较高。随着材料科学的快速发展，土工合成材料的在抵抗老化的性能上面取得了可喜的进步，但据相关资料统计，港口工程中的土工合成材料的老化速度较其他工程项目上同类型材料更快，即港口工程对土工合成材料的抗老化性能有更高的要求。目前国际上以荷兰对土工合成材料的使用寿命研究最为领先。
3港口工程加筋土码头结构设计流程
图1为笔者根据本人的工程经验总结的港口工程中加筋土码头结构的设计流程，总体上首先对结构所需的加筋土在工程中的长期荷载作用（包括筋材的蠕变特性、环境温度、水文、材料的老化特点）下抗拉强度设计值的确定，其次分别进行加筋土码头结构的内部稳定性验算和外部稳定性验算。其中内部稳定性验算中的其他验算，为根据工程的不同要求，进行其抗震设计验算、验算筋材与面板直接的链接强度等；外部稳定性验算中的其他计算包括加筋结构的深层滑动稳定性、加筋土结构的各位置的沉降预测计算并且对于有抗震要求还需进行地震稳定性验算等。
图1 港口工程中加筋土码头结构设计流程图
4结论
随着我国海洋经济的大力发展，加筋土结构逐渐被广泛应用于海洋近岸工程中。将加筋土结构应用于港口工程的码头建设中，其结构设计计算理论体系有待研究人员加以完善。本文结合港口工程的特殊性介绍了港口工程对加筋材料的力学性能的要求，分析了相比与传统结构的港口码头，加筋结构具有造价低廉、施工便捷、工期短等优势。对于港口工程设计人员，还需考虑到应符合港口工程对加筋材料特殊性要求，对于加筋材料的应用于工程存在一些问题有待研究人员进一步研究。
参考文献
[1] 李敏,柴寿喜,杜红普,魏丽,石茜. 麦秸秆加筋石灰土的抗剪强度及剪切破坏形式[J]. 深圳大学学报(理工版), 2011,(01) .
[2] 李文旭,王宁,韩志型,姚勇. 土工格栅加筋黏性土动力性能的试验研究[J]. 工业建筑, 2011,(07) .
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[4] 陈榕. 土工格栅加筋特性及其加筋结构计算方法研究[D]. 大连理工大学, 2011 .
土工合成材料特点范文第4篇
关键词：土工格栅， 路基， 不均匀沉降
Abstract: the roadbed fill in taking on both sides of the mechanical structure dig quite different, appear easily uneven settlement, seriously affect the service life of the road, railway, therefore, this place become guarantee the quality of the key parts of the road. For such part of the way was using the conventional treatment RCC layer, but the effect is not good. This article through the examples of engineering application introduced in roadbed fill the dig imbuing laid grille reduce subsidence and control the uneven settlement construction method, construction to provide the reference for the similar projects.
Keywords: grille, roadbed, uneven settlement
中图分类号：U213.1文献标识码：A文章编号：
土工格栅作为我过90年代从意大利引进的土工施工技术，在解决铁路和高速公路填方路基不均匀沉降的问题上发挥了重要的作用。浙赣铁路横跨江西、浙江两省，大部分位于江西省中部，地形较复杂，气候潮湿，高填深挖比较多，线路经过地区以东部以平原、西部以丘陵山地为主，软基多。山区地段填方高度达到了25米，浙赣铁路提速改造工程对于路基的稳定性，工后沉降要求较高，解决路基的沉降量，和保持路基的稳定性成为路基施工中的重要的技术问题。浙赣铁路提速改造工程九标段在路基填挖交界处以及半挖半填地段，除了采用A、B类土作为填料并按规范做好碾压外，还铺设了一定数量的土工格栅来控制路基的沉降。通过沉降观测，路基经过一个雨季后的工后沉降量不到10mm。通过工程施工试验证明，在路基的填挖结合部位铺设一定数量的土工格栅可以改变土体的力学性能，有效的克服路基的不均匀沉降问题，保持路基的稳定性。
1 土工格栅的特点
土工格栅是一种用高密度聚乙烯（HDPE）等聚合物为主要材料，加入了一定的防紫外线，抗老化助剂，经挤压加工再拉伸制作而成的格栅状土工合成材料。或以高强度化纤为原料制作的格栅状土工合成材料。根据材料在平面的两个方向上抗拉强度的不同，有单向土工格栅（TGDG）和双向土工格栅（TGSG），同时按抗拉强度的大小，又有多种型号的单向和双向土工格栅。
本工程中使用的是TGSG25-35型双向拉伸聚乙烯土工格栅，其纵向强度均匀，耐久性好，具有很高的抗拉强度、柔韧性、延展性以及较高的抗疲劳性能。在土木工程应用中，主要有加筋、压实、抗变性和隔离作用。此外，其网状结构可使空隙水压力更快的消散，借助于格栅网面层的高摩阻力而产生的高抗拉强度，可以增加结构层材料的整体性和剪切强度。
2 理论依据浅析
按摩擦加筋原理解释为：土工格栅布设于填挖交界、半填半挖部位的路基中，沉降量小的一端相当于锚固端，沉降量大的一端则相当于自由端，自由端下沉时的剪切破坏受土工格栅的约束，土工格栅企图从锚固端拉出，而锚固端受到其上部土体的重力作用所产生的摩擦力的影响阻止了自由端的下沉，从而维持了土体的稳定性，也就控制了路基的不均匀沉降。摩擦力T的大小与上部土体的重量N，摩擦系数F以及锚固端长度成正比关系：T=2FLγ（γ代表覆盖土的容重）。
3 土工格栅布设的一般规定
3.1 土工格栅布设地段
土工格栅布设在沉降量有差异的地段，主要包括路基填挖交界处（图一）、半挖半填地段（图二）以及路基帮宽填筑地段（图三）。
图一：路基纵向填挖结合部土工格栅布置图
图二：路基横向填挖结合部土工格栅布置图
图三：并修、拨移路堤帮填地段
3.2 土工格栅布设层位
在进行路基施工过程中,布设土工格栅的最佳层位应使摩擦力T尽量靠近极限抗拉强度。充分考虑工程投资、工期及土工格栅在保证路基质量方面的辅助作用，确定土工格栅布设在路基顶面以下200cm（路基帮宽填筑地段为150cm）位置。路基纵向填挖交界处沿纵向设台阶，台阶宽度不小于1m，台阶底设置2～4%向内倾斜的坡度，按台阶设土工格栅。路基横向填挖结合部在路槽顶面以下200cm位置设土工格栅，间距1.5m，设2～4层。
3.3 土工格栅布设方向
土工格栅的布设根据挖填结合部形式的不同采取不同的布设方向。在路基填挖交界处，土工格栅纵向与路线纵向平行布设；在路基半填半挖处，土工格栅纵向与路线纵向垂直布设。
4 土工格栅铺设具体措施
4.1 土工格栅材料准备
本工程选用土工格栅材料的纵向屈服伸长度率≤13%，横向屈服延伸率≤16%，每延米纵向拉伸屈服强度≥25KN/m，每延米横向拉伸屈服强度≥35KN/m的双向型土工格栅TGSG25-35。铺设前对有褶皱的土工格栅，一定要拉直整平。
4.2 土工格栅铺设
采用预拉加筋工艺铺设土工格栅。铺设时先整平清扫下承层，然后摊开土工格栅，沿土工格栅纵向利用人工预拉，使其承受一定的预应力，并利用U型钉固定在路基上。施工过程中不允许出现土工格栅鼓包、断裂现象。
土工格栅铺设要求幅之间纵向采取密贴排放，横向采用连接棒连接或搭接法连接，连接强度不低于设计强度，横向接缝错开不小于1m。纵向搭接采用重叠或捆绑的方法，重叠搭接长度不小于30cm，捆绑搭接长度过不小于10cm，捆绑法用聚乙烯绳螺旋式的将上下格栅条捆绑在一起。铺设时使格栅与土层密贴，每隔一定距离用U型钉将格栅固定。
格栅铺设后及时用砂或其他渗水材料覆盖40cm厚，并按设计要求铺回折段砂，外边逐幅回折1m，用砂压住，然后进行整平、压实达到设计要求。
4.3 铺设土工格栅的路基碾压
对铺设土工格栅的路基进行碾压时，禁止重车和其它施工机械直接碾过土工格栅表面。铺设好土工格栅后，每一层填土可在土工格栅旁边卸土，用推土机摊铺土方，碾压时采用轻型压路机压实，避免损伤土工格栅。
4.4 土工格栅保存
土工格栅保存在阴凉的地方，禁止将土工格栅长时间暴露在太阳光下超过48h。
5 实施效果
在路基施工过程中，通过在路基填挖交界、半填半挖地段以及路基帮宽填筑地段使用土工格栅不仅保证了路基稳定性，而且减小了沉降并控制不均匀沉降。从工程的实际情况看，路基质量稳定，无明显的路基沉降现象，说明土工格栅在保证路基稳定性及减少沉降上起到了明显的成效。
6 应用前景
由于土工合成材料所具有的功能和特征性及其在工程实践中的卓越成效，现在土工合成材料己经广泛应用于铁路、公路工程的路基、路面、排水、防护等各种结构中。
——加筋土挡土墙公路旁边和垂直挡土墙中加铺土工合成材料，可提高挡墙的承载能力。
——路面、路基增强土工合成材料可用于公路路面、路基的补强，尤其是在软地基的公路，解决了路面裂缝、车辙压痕问题，可大大提高路面、路基的承载力和使用寿命。
——边坡防护用土工合成材料铺在铁路、公路边坡上，可防边坡上的石块和泥土滑落到路上，危及行车安全。
土工合成材料特点范文第5篇
关键词 土石坝防渗设计土工膜
引言:
土石坝是最普遍采用的一种坝型。不论是在全世界，还是在中国，与其他坝型相比较，土石坝都占绝对的优势，与世界土石坝占大坝总数的82.9%，在中国土石坝数量占到大坝总数的93%，且大多是在建国后的第一个五年计划(1953～1957年)和第二个五年计划〔1958～1962年〕时期以及十年“”期间修建，这些工程都是在“三边”(边勘测、边设计、边施工)工作方式下进行并完成的。特别是小型水库更是存在“四不清”(来水域、流域面积、库容、基础的地质情况均未调查清楚)就动工修建。不少的工程虽然完成，但工程质量很差，“后遗症”很多，留下了隐患，经过了近40年的运行，造成了大批的病险水库。根据1981年的统计资料，我国由渗流而引起的破坏事故率约占31.7%。至1981年全国有2391座水库失事，其中大型11座，其余为中小型，由于中小型水库缺少水文地质资料，漫坝冲垮者最多，占51.5%，其次就是渗漏导致垮坝，占29.1%，说明由于渗漏而造成的溃坝问题是相当严重的。本文鉴于土石坝设计中对渗透破坏的考虑,应采取一定的工程措施,减小因渗透造成的对土石坝的危害。目前，土工膜防渗技术在我国土石坝中的应用已渐趋成熟。特别是近年来，在新建的中低土石坝、病险土石坝以及堤防的除险加固中等应用较广。笔者将通过对土石坝防渗基本情况的说明,土工膜在土石坝中的应用,给解决因渗透水流造成的对土石坝的渗透破坏问题提出一些仅供参考的解决方法。
一、土石坝及其基本情况
土石坝是利用砂、土、砂砾以及石料等坝址附近的当地材料填筑而成的挡水建筑物,因此又被称为当地材料坝。土石坝是世界上最古老且应用范围较广的坝型。
土石坝之所以得到广泛应用的原因在于:(1)可就地取材,节省“三材” ；(2)对坝基要求相对低,对地形、地质条件适应性强；(3)随着大型高效的土石方施工机械的采用,加快施工进度,缩短建设工期,提高经济效益；(4)在一般情况下,尤其是在覆盖层较深时,与其他坝型相比,土石坝的造价往往较低；(5)应用管理方便,便于维修、加固、培厚和扩建；(6)由于岩土力学理论发展,电子计算机技术在土石坝中的广泛使用,以及土石坝工程的积累,坝体防渗结构和防渗材料得到改进,为建筑高土石坝提供了有利条件,土石坝得到了有利发展。
二、 土工膜防渗设计
工程实践证明，利用土工膜防渗技术进行土石坝的防渗，具有防渗效果好，工程施工简单，造价低廉等特点。因此，可利用土工合成材料做防渗的工程包括：土石堤、坝的防渗，地基垂直防渗墙及水平铺盖，堆石坝及碾压混凝土坝的上游面防渗体，渠道、蓄水池和水库的防渗衬砌，水闸及水工隧洞的防渗体，施工围堰，土坝加高防渗等。
（一）土工合成材料及土工膜简介
土工合成材料是应用于岩土工程的以人工合成的聚合物为原材料制成的一种新型工程材料。土工合成材料在水利水电工程方面的应用主要包括：防渗，排水和反滤，隔离和封闭，护岸和护底工程，加筋和加固，防汛抢险等方面。防渗功能是一种防止水渗透的功能，而常用的防渗材料为土工膜。土工膜是一种以聚合物或沥青作为材料制造而成的基本不透水的薄膜状土工合成材料，又称防渗膜。土工膜防渗结构具有不透水性强，抗冻性好，重量轻，体积小，厚度薄，便于施工和造价低的特点，得到广泛的应用。
（二）土工膜材料选择
在采用土工膜防渗技术时，对土工膜品质及性能提出以下要求：(1)具备足够的抗拉强度，能承受施工铺设时的拉应力和使用期在水压力作用下不损坏；(2)在设计应用条件下，有足够长的寿命；(3)在侵蚀性的液体中，有足够的抗化学侵蚀能力。选择时，其除了满足防渗要求外，还应满足膜本身强度、防渗性、抗化学侵蚀等方面的要求，而且必须结合工程实际情况，考虑各种薄膜性能、单价、产品质量等方面的因素，经济技术比较后选定。选定的土工膜必须满足工程要求，达到技术指标，有特殊工程需要的满足特殊要求极其相关规定。
（三）土工膜厚度的确定
土工膜厚度的确定应依据防渗和强度两个方面来考虑，其与垫层平整度，材料允许拉应力及弹性模量有关。土工膜厚度的合理与否，是确保土工膜在水压力下不被刺穿漏水的关键因素之一。1998年11月的水利水电工程土工合成材料应用技术规范要求一般选用0.5mm厚度土工膜。不宜选用太薄，太薄易破损，施工保证率小，太薄的土工膜工程质量难以保证，膜上会有非常细小，肉眼看不到的砂眼，小孔洞，应用后会带来不良后果。隐蔽工程还要求厚度大于0.5mm为更好。土工膜厚度核算公式较多，视工程实际情况选择合理的计算公式。当垫层土体粒径d22mm时，一般采用下式进行计算：
3-1
式中--土工膜的厚度，mm；
--铺设薄膜范围内的最大水头，m；
--垫层土壤最大粒径，mm；
--膜的允许拉应力，kPa；
--薄膜的弹性模量,kPa。
利用土工膜进行防渗时，对计算所得理论厚度，然后考虑其他因素，确定最终的采用值。
（四） 防渗结构设计
在一般土石坝工程中，为了有效保护土工膜防渗体的正常工作，土工膜防渗结构一般由上面保护层，上下垫层，土工膜，支持层等几部分组成。支持层是对下垫层和防渗土工膜起到稳定可靠的支撑作用，使土工膜受力均匀，免受局部集中应力的破坏。支持层可用级配良好的压实砂砾料，压实土层等材料。下垫层具有保护土工膜不被支持层材料破坏的作用，并使土工膜受力均匀。下垫层可采用细粒土，土工织物等材料。上垫层可以使土工膜在水中不被漂起并防止膜料老化，可以用透水性良好的砂粒料，沥青砂浆等透水且颗粒较小的材料。上层保护层是外界接触的最外层，具有防御外界水流冲刷，冻冰损坏，紫外线辐射以及膜下水压力的顶托等作用。上面防护层的结构，层次和材料与工程的重要性，工程规模和使用条件等有关，视工程的具体情况确定合理的设计方案。用土工膜防渗结构防渗一定要做好整体性防渗处理，土工膜的铺设一般按照由下而上的顺序铺设，其接缝排列方向与最大坡度线平行，土工膜焊接形式一般采用双焊缝搭接，焊缝双缝宽度为2×10毫米，要与不透水地基和岸坡严密结合，并注意排水问题。土工膜防渗在我县病险水库除险加固建设中使用较多，收到良好的效果。土工膜防渗结构如图1所示。
图1、土工膜防渗结构
三、土工膜防渗的施工质量
应用土工膜防渗技术首先必须科学设计，严把材料质量关，其次要精心施工，严格按照《水利水电工程土工合成材料应用技术规范》操作。施工时要耐心操作，切莫急于求成，忽视质量，铺膜前应检查基面是否仍有小石子等。施工中应注意土工膜的保护，以防止损坏和老化，铺设完毕要检查薄膜有无破损，是否需要修补，接缝是否紧密。要经常检查垫层和保护层土料质量、填土厚度、填土夯实质量等。要重视质量监督检查，严格验收检验，每道工序完成需经质检人员验收合格后，方可进行下一工序，不合格的要及时返工。另外，要加强运行期间维修管理，发现保护层沉陷、裂缝应及时整修，只有保证保护层断面完整，才能保持理想的防渗效果。
结束语：
土工膜防渗结构在国内某些工程中获得成功，证明了土工膜是一种理想的防渗材料。用土工膜防渗结构，简化了防渗设施的构造，提高了工程防渗能力，缩短了工程工期，降低了工程造价，提高了工程效益。但是作为土石坝整体防渗设计需求，土工膜防渗结构是远远不够的，如前文所述，土工膜一般用于堆石坝的上游坝面防渗体。如何进一步拓宽其使用范围，与其他防渗措施相结合，按照经济合理的总体要求，实现土石坝的总体防渗要求。另外，由于土工膜产品的性能，品种和尺寸规模上不能满足要求，以土工膜为代表的土工合成材料在水利水电工程方面的应用受到一定限制。研究满足使用要求的高质量的土工合成材料，重视工程实践经验，进一步开展在土工膜材料设计施工监测等方面的研究，在工程应用中检测、科研、设计、施工、管理多方协作，促进土石坝防渗技术以及土石坝的发展。
参考文献：
土工合成材料特点范文第6篇
[关键词]：公路软基 施工工艺 注意事项 处理方法
1、软基的特点
软土对公路的危害，引起我国公路部门各级组织的重视，科研、设计、施工等单位全力以赴，协同作战，经过多年努力，已摸索了不少对策，并取得了可喜的成绩 。交通部颁布了《公路软土地基路堤设计与施工技术规范》，使我国公路软基无论在设计方面或施工方面，出现了有章可循的局面。《公路软土地基路堤设计与施工技术规范》对软土的定义为滨海、湖沼、谷、河滩沉积的天然含水量高、孔隙比大、压缩性高、抗剪强度低的细粒土。根据工程实际经验，我们可以得出结论，除了上述特征指标外，还应根据液限指标和稠度等来综合判别确定。软土地基的特点是强度低、固结慢、变形大；在软土地基上修筑高等级公路最突出的问题是稳定与沉降变形。软土地基对道路还有一种影响，即其含水量较大不能达到较好的压实要求和其它技术标准。
2、软基的基本特性
软弱地基主要是指呈软塑和流塑状态的粉土和粉质粘土，是在地表下相当深度范围内存在软弱土。软弱土的主要物理力学指标表现为：天然含水量大于液限，天然孔隙比大于1.0，塑性指数20左右，不排水抗剪强度小于30kPa，压缩系数a1-2大于0.5MPa-1。这类土具有压缩性高、强度低，排水固结慢、地基稳定性差等特性，通常很难满足地基承载力和变形的要求。因此，不能作为永久性大型建（构）筑物的天然地基。软弱地基在不同地区或在同一地区的不同路段，表现出的工程特性有较大的差异，如在软弱土厚度较大的地区，表层在长期气候的影响，含水量减小，在收缩固结作用下，其表面形成所谓的“硬壳”。该硬壳层具有中等或低的压缩性，较高的强度。在工程上如何利用这一硬壳层，节约工程造价，积累了一定的经验。
3、软基处理方法的施工工艺和注意事项
3.1塑料排水板法
3.1.1施工工艺流程为：平整原地面―摊铺下层砂垫层―机具就位―塑板穿靴―插入套管―插入套管―拔出套管―割断塑板―机具移位―摊铺上层砂垫层。施工方法采用有心轴的插入法。
3.1.2施工步骤为：
（1）塑板材由后面的卷筒通过井架上的滑轮插入心轴。
（2）用心轴的输送轮轴夹住塑板材。上起垂直压入地下，透水滤套不应被撕破和污染。
（3）心轴达到预定深度后，输送轮轴反转，将心轴上拔，塑板材留在土中，切断多余塑板材，但应保证塑板插入砂垫层50cm以上，使其与砂垫层贯通。
（4）移向下一个施打位置。
3.1.3施工注意事项：
（1）施工前必须进行试打试验，以检验设备和工艺是否符合要求，并确定回带长度。
（2）当回带长度大于50cm时，及时进行补打。
（3）沉入塑板前，发现板体与靴头固定或板体搭接不牢时，须返工重新固定或搭接，经检查符合要求后，方可沉入。
3.2预应力管桩
属于桩基础。对于填土高度较大的软基处理中，常采用预应力管桩。
3.2.1外购的C60预应力管桩符合GB-12467-98标准的先张法预应力砼管桩，并且其采用的规格和技术要求满足设计要求。
管桩布局采用梅花形，间距2m左右，深度30m左右。
3.2.2打桩方法分锤击法、振动法和静力压桩法
本合同段采用锤击法，根据重锤轻打的原则，桩架选择ZJ90振动桩架挂DD50导杆式柴油锤施工。
3.2.3注意的问题
（1）施工前必须进行沉孔、成桩试验，以检验试验设备和工艺是否符合要求。
（2）必须严格控制第一节桩的沉桩质量，认真注视稳桩、压锤时桩身变化情况，发现有偏移或倾斜时，应立即停止分析原因，并采取校正措施。开始锤击时，宜先用低能量、低冲程或空锤锤击3～5击，在确认桩身贯入方向无异常时，方可进行连续锤击。
（3）沉桩过程中出现贯入度反常，桩身位移，倾斜或桩身、桩顶破损，应查明原因，进行必要的处理后，方可继续进行施工。
3.3土工合成材料施工
本合同段塑料排水板结合等超载预压路段用A型土工格栅处治；
大致施工方案如下：
3.3.1下承层施工：
（1）A型土工格栅下摊铺30m或40cm砂砾垫层，要求摊铺砂砾表面平整，垫层应宽出坡脚外1m（并考虑路基加宽）。
（2）预应力管桩路段采用双向钢塑格栅处治，下承层为20cm厚的含泥量小于15%的宕渣。
（3）复合土工布及无纺土工布下承层为10cm或20cm砂垫层。施工方法同砂砾垫层。
3.3.2土工合成材料施工：
（1）根据土工合成材料的单幅宽度，在平整好的下承层上按路堤底宽全断面铺设，铺设时应拉平直顺，紧贴下承层，不得出现扭曲、褶皱、重叠现象。
（2）铺设土工合成材料，应在路堤每边各留足够的锚固长度，回折覆裹在压实的填料面上，平整顺适，外侧用路基填料覆盖，以免人为破坏。
（3）采用搭接法连接，搭接长度宜为30～90cm；采用缝接法时，缝接宽度应不小于5cm。
3.3.3注意事项
（1）土工合成材料铺设时，应将强度高的方向置于路堤轴线方向。
（2）下承层表面平整，严禁有碎石块等坚硬凸出物。
（3）土工合成材料摊铺以后应及时填筑上层填料，以避免其受阳光过长时间的直接曝晒。
4、软基处理方法
4.1塑板预压法经过排水固结，沉降量完成较好，均达到施工图设计值1.0～2.0m左右，施工工艺简单，造价较低，材料单一，适合结构物大范围的应用。
4.2预应力管桩作为路堤桩，可挤密路床土，同时能大大提高地基承载力，效果极佳。但预应力管桩造价高，对土体的挤压易造成周围土体隆起，施工时噪声也较大；对施工场地要求较高，一般需换填处理。
4.3水泥搅拌桩施工工艺已较为成熟，在短时间内可得到较高的强度，压缩性能得到改善，对周围环境影响小，几乎不需要弃土。较之塑板排水和真空预压处理沉降量少，效果明显。
参考文献：
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土工合成材料特点范文第7篇
近年来，我国的经济呈现逐步增长的趋势，在社会主义现代化建设过程中，国家加大了基础设施的建设力度，进而提升我国综合实力。公路工程与人民的生活息息相关，所以国家对公路工程建设予以高度重视。在公路工程实际建设期间，为了提高工程质量，使得工程企业在竞争激烈的市场环境下占有一席之地，必须采用科学的实施方法，进而促进公路工程质量有所保证。对公路工程而言，土体的应力与工程质量有密切联系，所以将加筋土应用在公路工程施工中，能够打破土体应力的局限性，使得土体发生侧向移动，对公路工程建设发挥了巨大作用。因此，本文针对加筋土的作用机理进行了分析，并将加筋土应用在公路工程建设中，从而为公路工程建设提供有利保障。
关键词:
加筋土；作用机理；公路工程；应用
我国在现代化建设过程中，对基础设施建设予以高度重视，自改革开放以来公路工程建设发生了突飞猛进的变化，从上个世纪的京津塘高速公路到迄今为止，公路工程的规模和质量不断提升，在一定程度上为国家经济增长起到了重要作用。同时，为人们的出行提供了便利。在公路工程建设期间，常利用土合成材料进行施工，尤其是被广泛应用于加筋土工程中，在土合成材料产品和种类逐渐增多的情况下，加筋土在各项工程中有广泛的应用，近年来，在公路工程中的应用，对提高工程质量奠定了良好的基础。为了使得加筋土在公路工程中有更好的应用，必须对加筋土的作用机理进行详细分析，为其实际应用提供有利保障。
1加筋土的内涵
所谓加筋土，指的是土工合成材料，将土工合成材料铺设在土中，继而形成复合体的机构。在工程建设过程中，将加筋土科学的应用在实际工程中，为工程结构力学性能的提升提供了有利保障。由于土体拥有抗剪强度和抗压强度，但抗拉强度相对较低，如果将恰当的筋材铺设或者是掺入土中，能够在一定程度上，使得土体的受力得到扩散，并传递拉应力，对于土体向侧向移动的状况予以有效控制，那么，土体及其周围的建筑物结构的稳定性有了明显增强，对工程的建设发挥了巨大作用。
2加筋土的作用机理
在运用加筋土进行工程建设过程中，需要从应变方向出发，对筋材进行铺设，然后使得土体的抗拉强度有了显著的提升。对于加筋土的作用机理而言，主要是在混凝土中加入筋筋，确保土体和筋材能够有机的整合成复合体，二者起到对外力承担的作用。促使土体和筋材能够相互作用主要原因是抗拉强度增加，在实际工程建设期间，在土体中加入筋材，松砂始终保持在一定直立状态和高度，进而不容易导致出现坍塌的现象。形成这样现象的原因是加筋土具有良好的力学性能，使得建筑物的结构稳定性有明显增强，所以与加筋前，加筋土的稳定性和力学性能得到了有效改善［1］。综合起来看，加筋土的作用机理包含两大类，分别是摩擦加筋原理和准粘聚力原理，加筋土包络线是双直线，具有较强的抗剪强度，在转折点处，所对应的压力是临界周围压力，而且临界周围压力与加筋土的摩擦抗剪强度有直接关系，并和筋材的抗拉强度息息相关，当土体和筋材的摩擦抗剪强度逐渐增大时，其临界周围的压力就越小，如果临界压力大于周围压力时，加筋土将遭到破坏，筋土的移动会面临问题，导致这种现象出现的原因是筋材的摩擦角发生变化，处于增加的状态，那么，加筋土的抗剪强度也随之增加。此外，临界周围压小于周围压力时，加筋土也被破坏，主要形式是筋材被拉断，造成出现状况的原因是在粘聚力增加时，此时，加筋土的抗剪强度也有了明显的的提升，这就是加筋土的作用机理。
3加筋土在公路工程中的应用
(1)软土地基处理。
在公路工程建设过程中，一定要考虑到土体的因素，由于软土中含有大量的水分，所以软土的可压缩性很强，那么，从软土的特点看，软土的承载能力较差，在公路工程建设时，如果在软土上进行工程施工，必须对其展开加固处理，从而提升软土的承载能力。因此，需要加强加筋土的应用力度，通过运用土工合成材料，对路堤和垫层等加以处理，这样不仅可以提升路堤结构的稳定性，而且对改善结构的力学性能具有重要作用，所以加筋土在软土地基处理上有广泛的应用。在将加筋土铺设在路堤底部时，不但达到了加筋的效果，并且增强软土地基的排水、过滤和隔离等功能，对公路工程的顺利建设奠定了良好基础，最终提高公路工程质量。在将加筋土应用在软土地基处理过程中，必须保证筋材都能够在路基的全宽范围内铺满，在排水垫层上还要铺设加筋土，并保证在路基底部也铺设加筋土。
(2)在路堤中的应用。
在公路工程建设时，公路工程的使用年限是人们比较关注的，为了提高公路的使用年限，必须增强路堤的稳定性，通过将加筋土运用在路堤中，对路不均匀沉降进行严格控制，在路堤中加入筋材料，进而最大程度的促进公路工程质量得到提高。由于加筋土对增强路堤的稳定性具有重要作用，所以加筋土被广泛应用于公路工程路堤施工中。在应用加筋土进行路堤施工过程中，主要的工作原理是因为加筋土具有较强的抗拉能力，土与加筋相互整合在一起，二者产生摩擦力，从而限制土体的在侧向上移动，进而增强公路路堤的结构的稳定性，当路堤结构的性能得到了有效改善，路堤的性能有显著提升，在路堤中有均匀的载荷，因而对路堤出现的不均匀沉降实现了有效控制。当前，在公路工程建设过程中，经常采用土工网和土工格栅等合成材料，这些都是公路工程路堤施工时所采用的筋材料，通过应用这些土工合成材料，进而最大程度的使得公路工程结构的顶破强度和刺破强度有所提升。在对公路的路堤进行加筋时，必须保证填方的压实度符合标准，使得土体和筋材间的摩擦力充足，从而确保加筋收到良好的效果。在公路工程实际建设期间，一定要做好路堤的压实工作，尤其是使得填方具有较强的压实度，进而在公路工程建设时，加筋土能够发挥其巨大的作用。
(3)在挡土墙中的应用。
对于公路工程而言，挡土墙是主要的结构，为了提升挡土墙的整体性能，需要将加筋土应用在其中。通常情况下，加筋土挡土墙结构具有如下特点:第一，在工程施工时，能够提前制作筋材和面板，那么，挡土墙的施工流程就变得简单，而且施工过程比较快速，在某种程度上，不仅缩短了工期，而且节省了劳动力。第二，对于所构建加筋土挡土墙，其具有良好的抗震能力，对增强公路工程结构的稳定性有直接联系［2］。同时，加筋土挡土墙结构物有柔性的特点，所以其能够发生轻微的变形，因而能够适应不同的施工环境。第三，加筋土挡土墙的造价较低，而且具有良好的安全性能，所以被公路工程企业所采用，因而加筋土在公路工程建设中有广泛的应用。从公路工程中可以看出，加筋土挡土墙的包含多种形式，主要有加筋土桥和路基挡土墙等，所以筋材、墙面板和填料等共同组成了加筋土挡土墙，在构建加筋土挡土墙时，所遵循的作用机理是填料本身有外力和自重，因而产生侧压力，那么，墙面板在压力侧压力的作用下，使得面板上的连接件产生侧压力，向筋材传递，在侧压力下，通过拉力将该筋材从填料中拉出［3］。另外，筋材和填料之间产生摩擦力，筋材被摩擦力所阻止。因此，在公路工程建设过程中，将加筋土应用在挡土墙中，因为筋材和填料间有摩擦力，使得二者能够有机的联结在一起，形成具有重力式的挡土墙，对增强公路工程质量具有重要意义。此外，在将加筋土应用在公路工程挡土墙建设时，一定要对挡土墙选型工作予以高度重视，通常情况下，如果墙高超过4米，要选择加筋土挡土墙，而不是浆砌片石挡土墙和钢筋混凝土挡土墙;如果墙高低于4米，加筋土挡土墙和浆砌片石挡土墙造价不相上下，所以二者均在选择范围内，由此可以看出，当墙高在4米以下时，选择浆砌片石挡土墙，墙高在4～7.5米时，选择加筋挡土墙［5］。总之，将加筋土应用在挡土墙中，通过合理的墙型，并发挥摩擦力的作用，从而为提升公路工程质量提供有利保障。
(4)在路面施工中的应用。
在公路工程路面施工过程中，由于受到诸多因素的影响，导致公路路面承载能力偏低，在车辆较多的情况下，公路路面容易出现裂缝现象，因而降低了公路的寿命。在当前公路工程建设期间，采用沥青材料，但用沥青材料进行施工使得公路路面结构具有半刚性，所以沥青路面具有弊端。因此，为了提升公路工程路面结构稳定性，应当加大加筋土的应用力度，通过在加筋土的作用下，使得公路路面的裂缝数量和沥青路面上车辙数量明显的减少，所以沥青路面的基层抗疲劳寿命有所提升，为增强公路工程路面质量奠定了良好基础。在将加筋土应用在公路沥青路面施工时，主要是发挥加筋土的拉模量和抗拉强度的作用，能够在一定程度上避免路面中的裂缝向周围延伸［6］。当前，在将加筋土应用在路面施工期间，常选用玻纤网和土工格栅等合成材料，由于这些合成材料具有较强的强度和耐高温性能，并且延伸率很小，所以符合公路工程路面施工的基本要求。因此，加筋土在公路工程建设中有广泛的应用。
4结束语
经济水平的不断提升为公路工程的建设奠定了良好基础。同时，公路工程为国家现代化建设发挥了巨大作用，为了提高公路工程质量，必须采取有效的方法进行施工，进而提高公路工程质量，延长公路的使用寿命。在公路工程施工时，会运用合成材料，使得土体结构的稳定性更强，所以加筋土在工程施工中有广泛应用。为了使得加筋土在公路工程中有更好的应用，必须对加筋土的作用机理进行分析，从而为其应用提供参考。
作者：高昂 单位：嘉兴南洋职业技术学院
参考文献
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土工合成材料特点范文第8篇
关键词：软土地基，水工建筑物，建设，实践
Abstract: in the water conservancy project construction, will meet a lot in soft soil foundation provided on the construction of the dam, wear HanZha. Of the soft soil foundation bearing capacity is low, large compressibility, in this foundation to build on the most basic need dam brake handle, this paper introduces some common foundation treatment of soft soil foundation design method, and according to the characteristics of the soft soil foundation put forward foundation treatment should pay attention to the problem.
Keywords: soft soil foundation, hydraulic structures, construction, practice
中图分类号：TU471.8 文献标识码：A文章编号：
所谓软土地基是指主要由淤泥、淤泥质土、冲填土、杂填土或其它高压缩性土层构成的地基。软土地基在长江三角洲和珠江三角洲等东南沿海地区广泛分布，它具有承载力低、天然含水量高、压缩性高、孔隙比大、灵敏性高、透水性弱、易震陷或液化、沉降历时长和沉降量大等特点。珠江三角洲的软土可以说是全国最软的软土之一，其含水量一般在w=60～100%。孔隙比一般在e=1.5～2.5，承载力一般为fk=40～60kpa。根据软土地基的以上特点，在这样的地基上筑堤建闸，地基的处理是很重要。堤闸工程软土地基处理的方法多种多样，工程上普遍采用的主要有：排水固结法、换填法、加筋法、桩基础法等。
排水固结法 该法适用于软土层较厚，含水量较高的淤泥、淤泥质土地基。施工前先在该土层中打入竖向排水体，如砂井、袋装砂井、塑料排水带等；再在软土地基表面铺垫排水砂垫层，使竖向排水体与砂垫层连通，以利排水；然后在垫层上进行堆载预压，使淤泥、淤泥质土中的水沿着排水系统排出，从而使饱和软土的孔隙水压力快速消散、加速软土的固结，从而提高该软土层的抗剪强度和地基承载力。
利用该法加固地基时可大大减小堤闸建筑物竣工后沉降，同时若用袋装砂井或塑料排水带做竖向排水体还可对土层起加筋的作用。但利用堆载预压法加载受到加载速率的控制、影响施工进度，同时用来堆载的土须耗用较大费用挖除。为解决该问题，可用真空预压法来改进，目前真空预压法在南沙港区的建设中已广泛使用，且其优越性已充分体现，真空预压法在工程中将普遍推广。
如某新建堤防淤泥层厚度达数十米，根据现场实际和工期要求采用袋装砂井和土工格栅进行地基处理。具体做法是基础底部采用直径为70mm袋装砂井，砂井平面布置为正方形，纵横间距为1.2m×1.2m，砂井长度为18m；基础铺设土工格栅，然后填土修筑大堤。该工程竣工后运行至今，无明显沉降。
换填法 该法主要适用于软土浅埋且层厚不大的地基。施工时先将表层软土挖除，然后用壤土、灰土、含砾粘土或砂垫层换填至设计高程，换填法设计的具体要求可参见《水闸设计规范》（SL265-2001）。换填土范围要求超出堤闸建筑物边线一定范围，如不小于0.5m。当用砂垫层换填时应采取相应措施解决基础防渗问题，如防渗板桩、砼防渗墙等。当然，如果该法应用在软土层较厚的地基时，若下卧层的承载力满足要求，则也是可行的，但此时可能造成建筑物工后沉降较大的后果，故此时应复核并预测堤闸建筑物的竣工后沉降。
如某小型涵闸，（孔口尺寸2X2m）在施工开挖后发现闸底下约1.5m厚范围内为淤泥质粘土，其下为硬塑粘土。根据现场实际情况，决定采用换填法处理闸基，具体做法为：将闸底板下及其边线0.5m范围内的淤泥质粘土挖除，然后用3：7灰土分层夯实回填。要求压实度不小于0.93，经地基处理后，闸底地基承载力设计值大于80Kpa，满足设计要求，竣工后该闸没有明显沉降。
加筋法 该法常见的种类有三种，土工合成材料，土钉墙技术和加筋土。水利工程中应用较多的是土工合成材料。土工合成材料加筋加固法将土工合成材料平铺于地基表面进行地基加固，能使建筑物荷载均匀分散到地基中。当地基可能出现塑性剪切破坏时，土工合成材料将起到阻止破坏面形成或减小破坏发展范围的作用，从而达到提高地基承载力的目的。此外，土工合成材料与地基土之间的相互磨擦将限制地基土的侧向变形，从而增加地基的稳定性。
利用该法加固地基，可加速软土地基排水固结，提高地基强度，调整基底应力分布，使地基侧向位移和沉降相应减少，地基稳定性大大提高。利用该法时，应使筋带范围超出主动滑动面圆弧一定距离，以便筋带将力传到周围土体中，维持地基的稳定。
如某围垦工程淤泥层厚度达40余米，且处于珠江口，施工条件非常不利。设计采用反滤土工布加三层砂袋加土工格栅进行地基处理。反滤土工布采用310g/m2裂膜丝织土工布，抗拉强度大于3KN/5cm；膜袋土工布采用200g/m2裂膜丝织土工布，抗拉强度大于1.8KN/5cm，砂袋顺堤向长40m，上下层袋间错缝铺设；土工格栅采用CGGS50-30型钢塑复合双向（异型）土工格栅，纵向抗身屈服力大于50KN/m，搭接宽度0.5m，接缝垂直于大堤轴线。该工程施工顺利，完全满足设计要求，现已完工投入使用。
桩基础法该法利用桩基础将堤闸建筑物上部荷载传至地基下部持力层或使建筑物底下桩土形成复合地基承受上部荷载。
该法应用广泛，桩基础型式也多样。从成桩工艺来分有预制桩、灌注桩；从桩身材料来分有木桩、钢桩、钢筋混凝土桩、灰土混合桩、砂桩等；从承载性状来分有摩擦型桩、端承型桩。利用何种桩来处理地基应考虑地质、施工运输及场地、施工工期及机械等条件经综合比较确定。如软土层较薄，应考虑端承型桩打至相对持力层，否则采用摩擦型桩；如施工运输允许，而施工工期又较短时，可先考虑预制桩，否则应采用灌注桩；如地基土为可液化土可考虑用封闭板桩。
如某节制闸，单孔净宽10m，基底为松散粉细砂，在地震作用下可液化。设计采用8m长板桩沿闸底板边缘将闸基软土封闭，一来可防止地震时粉细砂液化，二来可增长渗径、防止渗透破坏，另外还可增加地基的垂直承载力。该工程1998年建成，至今运行良好。
软土地基堤闸基础处理的方法多种多样，除以上介绍的方法外，深层搅拌法、灌浆法等方法在堤闸工程基础处理中也经常采用。采用何种方法应结合软土的工程特点经多方分析确定。堤闸软土地基处理设计时尤应注意如下几点。
1、软土一般属欠固结土，在未施加外部荷载的情况下其本身要产生固结作用，所以应注意建筑物与其下软土固结产生脱空而引起渗透破坏的现象。特别是采用了端承型桩基础处理地基时应特别慎重考虑建筑物的防渗措施。
2、软土是高压缩性土，软土地基的沉降量大且沉降历时长，应根据基础处理的方法采用适当的上部结构型式，并考虑预留沉降和控制建筑物竣工后沉降的措施。
3、淤泥和淤泥质软土的灵敏性较高，施工时应注意防止对原状土的扰动。如禁止上大型振动施工机械、开挖时防止超挖、对软土上覆盖层进行保护等。
4、淤泥和淤泥质软土的天然含水量大，且渗透性小，故应注意控制加载速率，使土中孔隙水压力能够尽量消散，保证工程安全。
5、软土的变形中很大一个特点是不可逆性，即发生变形后是不可逆的。施工工序对工程成败起关键作用。软土地基的处理设计，应要实行仿真设计，模拟施工的全过程，确定合理的施工顺序，才能保证工程顺利实施。
参考文献
[1] 中华人民共和国国家标准．建筑地基基础设计规范（GB 50007-2002）．
[2] 中华人民共和国行业标准．水闸设计规范（SL265-2001）．