土工合成材料特点精选(九篇)
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第1篇：土工合成材料特点范文
深圳位于大陆架最南端，北面靠山南面环海，西部为滨海平原，软土层广泛分布。改革开放三十多年来，经济发展迅猛，土工合成材料早已被应用到路基处理中，相较其他路基处理方法，土工合成材料加筋法在路基的抗撕裂、耐久性等性能方面具有较高优势,同时并具有具有施工简单、工期短、效果显著的特点。
一、加筋法及其应用条件
加筋法处治是在路堤底部铺设土工合成材料,以加强路堤抵抗地基不均匀
沉降的能力,主要适用于软土厚度较小、分布范围较广(＞100m)的路段。软土
厚度d＜3m,其下为稍密，中密状卵砾石层或基岩,分布于开阔的冲积阶地或
剥蚀残积准平原中,连续分布长度l＞150m,可用此法处治。加筋法可避免大
面积的换填,处理效果较好,且利于环保。
由受力计算可知,筋带越靠下部对稳定性的贡献越大,这就是《公路土工合成材料应用技术规范》(JTJ/T019-98)第336条规定“土工合成材料应尽量设置于路堤底部”的原因；同时为了路堤排水条件良好和避免材料受不良化学物质侵蚀,第333条又规定了“材料不宜直接设置在原地面上”,因此加筋处理软基最好采用土工布+砂砾垫层+土工格栅(室)的形式。
二、土工合成材料加筋处理软基的机理
当路堤受到竖向荷载时会作竖向位移,土工合成材料就会产生一个轴向拉力,同时通过土工合成材料与软土地基的界面摩擦,对软地基施加了一个与轴向拉力同向的侧向约束力,限制土体的侧向变形,均化了地基应力的分布,限制了软土基的不均匀沉降,从而提高了软土基的承载力。
三、土工合成材料在路堤加筋处理中起到的作用
1.加筋
土工合成材料置于土体中,可以扩散土体的应力,传递拉应力,增加土体与筋材之间的摩阻力,限制土体的侧向位移,提高土体的稳定性。
2.隔离
土工布有效防止地基土与垫层粒料混杂,以免粒料挤入软地基中而加大沉降；同时其过滤了渗透上来的地下水中携带的泥浆成分,避免其污染砂粒垫层,削减砂粒间的咬合作用。
四、土工合成材料加筋路堤的稳定性简易计算
土工合成材料加筋路堤的稳定性包括地基与堤身的整体稳定性、堤身稳定性、平面滑动稳定性。各项稳定性的安全系数须符合相关规范要求,如地基为软基时,稳定安全系数应满足《公路软土地基路堤设计与施工技术规范》(JTJ017)的有关规定。在各项稳定性验算时,均应考虑车辆荷载,车辆荷载应根据《公路软土地基路堤设计与施工技术规范》(JTJ017)规定的方法计算。
1.路堤整体稳定性计算
加筋路堤整体稳定性,采用下式所示的圆弧条分法进行计算,且在计算时应假设若干个穿越地基土的滑弧,以求得安全系数最小值和相应的临界滑动面。
式中: Wi：第i土条重(kN/m)；
Cqi、φqi：土条i 条底土体粘聚力(kPa)和内摩擦角(φ),由直剪快剪试验确定；
TGCJ：第j土条所受地震水平力(kN/m),按《公路工程抗震设计规范(JTJ004)计算。
其余符号意义如下图所示:
2.路堤堤身稳定性计算
加筋路堤的堤身稳定性,亦采用上式计算, 此时不考虑地震力；在计算时应在堤身范围内假定不同的滑弧,求得安全系数最小值和相应的临界滑动面。
3.路堤的平面滑动稳定性计算
当堤下地基是浅层软弱土层或相对于路堤荷载浅层地基土强度较低时, 应验算加筋路堤的平面滑动稳定性。加筋路堤平面滑动表现为路堤与地基沿下卧硬土层顶面滑动和地基侧向挤出滑动。
3.1沿下卧硬土层顶面滑动的稳定性计算采用《公路土工合成材料应用技术规范》(JTJ/T019-98)中的(3.4.6-1)式。
3.2地基土侧向挤出滑动的稳定性计算采用《公路土工合成材料应用技术规范》(JTJ/T019-98)中的(3.4.6-2)式。
4．路堤锚固长度计算
《公路软土地基路堤设计与施工技术规范》(JTJ017-96)5.5.4条和《公路土工合成材料应用技术规范》(JTJ/T019-98)3.4.7条都指出路堤加筋应进行锚固长度的计算,要材料深入稳定土层中的锚固长度,不得小于按规范算出来的最小锚固长度Lm,土工合成材料的铺设长度L为滑动面内的长度Ls与锚固长度Lm之和。但在实际软基处理中应为全断面铺设,而不必考虑锚固长度的问题,因为软基稳定性计算时,特别应注意到滑动圆弧的对称性,通常计算成果中都只考虑滑动圆心在边坡左侧的情况,但边坡右侧应会发生相同情况,要兼顾考虑。路基全断面加筋, 路基的整体稳定才会有足够安全的保障,由此《公路软土地基路堤设计与施工技术规范》(JTJ017-96)的6.4.3.1条对此作了补充,要求按照路堤底宽全断面铺设, 具体设计、施工时应按此条执行。
5.加筋路堤的设计
土工合成材料加筋路堤的设计步骤如下:
5.1根据现场情况,《公路土工合成材料应用技术规范》( JTJ/T 019-98)的3.3.1条和图3.3.1-1~3.3.1-3拟定加筋材料铺设方式。
5.2根据加筋目的、位置初步确定加筋材料, 此材料应经过握持强度、刺破强度、梯形撕裂强度、CBR顶破强度等试验, 满足《公路土工合成材料应用技术规范》(JTJ/T019-98)中3.3.1~3.3.5条的要求。
5.3根据规范中规定的原则:多层土工合成材料加筋路堤,各层土工合成材料之间的间距不宜小于一层填土最小压实厚度, 且宜≯≯60cm,初步确定加筋层间距和层数。
5.4根据《公路土工合成材料应用技术规范》式(3.4.4)计算整体稳定性,求得稳定系数最小值。如满足要求则进行第5步,否则调整铺设方式、加筋层间距、层数,重新选定加筋材料,再验算,至稳定系数最小值达到规范要求为止。
5.5在锚固长度方面最好选择全断面铺设,否则按规范的3.4.7条确定锚固长度。
5.6视地基情况按3.4.6条验算平面滑动稳定性,如满足要求则进行下一步,否则调整处治方案。
5.7完善边坡防护、排水等有关措施。
五、软基路堤加筋施工要点
1.铺垫砂砾垫层前需按规范清理表面并平整场地,不允许地表存在突出的硬物。
2.土工布在铺设时,应将强度高的方向置于垂直于路堤轴线方向。曾有设计单位根据土工合成材料铺设试验结果分析认为:土工布在地基中的变形不超过1%,平铺而不张拉仅发挥材料强度的5%左右,这对材料功能发挥是一种巨大的浪费,说明了土工布的铺设应采取预应力张铺。预应力土工布张铺法是在土工布铺设时预先张拉,施工时用人工将其两端对拉绷紧,再将2m的回折部分用铆钉锚固在边坡上,在其上填筑时配合使用“U”型填筑法。这种做法符合土工布在地基中受力变形的规律,是一种值得提倡的做法, 实践的效果也比较好。
3.砂砾垫层为排水通道, 为了防止垫层石头刺破其上的土工布, 垫层不宜使用粒径过大的石头,宜用级配良好的粒径1~3cm砂砾,要求其含泥量＜3%,渗透系数为6×10-2~6×10-3cm/s,结合地基地面实际情况,砂砾垫层底面要求略向路基边缘倾斜,以利于排水,并以震动压路机碾压使之密实。
4.土工合成材料之间的联接应牢固。土工布的搭接方式比较简单,一般分平接缝、蝶型缝和丁型接缝等3种(见图2)。平接缝施工简便, 工程中采用较多；钉型接缝和蝶型缝施工相对复杂些,但由于用双道缝合线, 有较高的强度,且由于它们的折叠部位厚度较大,会更深入填料中,受拉力同时也受到填料对它的阻力, 从而能提供更大的抗拉力,而丁型接缝由于两块布缠叠在一起,应是最结实的接缝。土工格栅的搭接通常是用撕裂膜绑扎或U型柱钉锚固,撕裂膜的施工相对简便,但是搭接部位强度不高,所以重要工程应用U型柱钉锚固。土工合成材料在受力方向连接处的强度不得低于材料设计抗拉强度,且其叠合长度应≮15cm。
5.铺设土工合成材料的土层表面应平整,表面严禁有碎、块石等坚硬突出物；在距土工合成材料层8cm以内的路堤填料,其最大粒径≯6 cm。
6.土工合成材料铺设后应及时填筑填料,以避免其受到阳光过长时间的直接暴晒。一般情况下, 间隔时间不应超过48 h。
7.土工合成材料上的第一层填土摊铺宜采用轻型推土机或前置式装载机。一切车辆、施工机械只容许沿路堤的轴线方向行驶。
8.对软土地基, 应采用后卸式卡车沿加筋材料两侧边缘倾卸填料,以形成运土的交通道,并将土工合成材料两端压实。填料不允许直接卸在土工合成材料上面,必须卸在已摊铺完毕的土面上,再由推土机将土往前铺；卸土高度以≯1m为宜。卸土后应立即摊铺。填成施工便道后,再由两侧向中心平行于路堤中线对称填筑,宜保持填土施工面呈“U”形。第一层填料宜采用推土机或其他轻型压实机具进行压实；只有当已填筑压实的层厚＞60cm后,才能采用重型压实机械压实。软基上加筋路堤的填筑速率应符合《公路软土地基路堤设计与施工技术规范》(TJ017)的有关规定。
9.加筋路堤的边坡防护应和路堤的填筑同步进行。在夏季施工防护工作,应及时对坡面的土工合成材料采取临时保护措施,以免土工合成材料被阳光长时间暴晒。
结语
土工合成材料加筋的软土路基处理方法具有工期短、施工方便、效果显著、耐久性较好、环保等特点, 具有很高的推广应用价值。
参考文献：
[1]JTJ/T019-98,公路土工合成材料应用技术规范[S].
[2]JTJ017,公路软土地基路堤设计与施工技术规范[S].
[3]刘玉卓.公路工程软基处理[M].人民交通出版社,2004.
第2篇：土工合成材料特点范文
【关键词】水利工程；施工；土工合成材料
水利工程在目前我国的社会发展起着越来越重要的作用，对于促进工农业生产十分关键。然而我国作为一个水资源较为紧张的国家，因此在目前的水利工程建设中对于节能环保要求也提出了新的看法。因此，在目前的水利工程建设中，以新材料、新技术为主进行施工受到人们的关注。土工合成材料作为目前工程项目中最为常见的一种，成为当前水利工程施工人员研究和探讨的热点话题之一。
1.土工合成材料概述
1.1材料概念
土工合成材料是随着科学技术和各种化学材料综合形成的一种新型岩土工程，这种工程模式是以合成纤维、塑料和橡胶等化学聚合物为基础原料形成的一种综合性材料体系，是通过将这些合成材料置放在土体以及各种土体结构之间，从而形成一种具备保护条件和土体土体条件的工作模式和方法。这种方法在目前的应用中已经形成了土工膜、土工织物和土工符合材料等多种类型体系，同时在水工建筑结构的施工中应用较为广泛，已成为了目前建筑工程施工项目中最值得我们关注和研究的话题。这主要是由于土工合成材料在应用的过程中具备着重量轻、施工和搬运方便且施工强度高、耐腐蚀性能好以及价格低廉的优势而引起的。
1.2使用范围
近年来的社会发展中，随着人们对于各种建筑结构施工要求的不断提高，其施工质量和施工技术也得到了人们的高度重视和关注。就目前的社会发展而言，这种材料已成为目前土木工程和岩土工程施工的关键所在。尤其是在水利工程的基层施工中，其主要使用者防渗墙结构、坝体结构和渠道衬砌施工之中。同时，伴随着节能、环保和可持续发展社会观念的提出，这种材料在施工中由于其节能环保优势好而得到得到人们的关注与重视。我国作为一个农业大国，在改革开放的多年时间里，由于水利工程整体性和抗渗性不科学而造成了施工质量和施工效益影响，更是造成严重的水资源浪费现象。因此，在目前的水利工程建设中，各种新材料的应用受到人们的重视，而土工符合材料也得到人们的关注。
2.土工合成材料施工技术
土工合成材料的应用是出自于岩土工程建设的一种新型材料体系，其在水利工程建设中发挥着不可忽视的作用与意义，同时其在应用的过程中不仅是在各种基础结构之中的应用，同时更是广泛的应用在各种主体结构施工模式。而且在施工的过程中，由于施工材料的不同而对于工程的设计原理、物料使用量的计算以及施工工艺等方面都提出了新的认识和要求。防渗土工合成料作为目前最为常见的一种，其在目前工程施工中得到了人们的重视，同时对于施工方法的研究也成为我们关注的重点。下面就施工中存在的各方面要求进行了系统、深入的总结和研究。
2.1坡面铺膜防渗
在目前的土工合成材料施工的过程中，坡面铺膜是最为常见的工程模式，其在施工的过程中，施工技术和施工体系是最为关键的模式。就当前的就当前的水利工程施工而言，其多数工程项目都是以土石坝为主的坝体结构模式，这种施工方式的选用对于整个工程的施工而言极为关键，同时在施工的过程中还需要对焊接工艺进行系统控制。焊接技术的应用直接决定着焊接工程质量，同时也决定着整个工程的施工效益要求。因此，在施工的过程中复合土工膜的施工极为关键和重要。
2.2堤身削坡与堤脚开挖
堤身削坡和堤脚开挖可采用人工配合机械施工，堤身按设计要求进行削坡，使其坡度达到设计标准，削坡后仔细清面，尽可能将坡面清理干净，整体上满足平整度要求，堤身堤顶分别开挖止滑槽。堤脚基础按设计断面开挖，达到相对不透水层后再向下开挖1m，宽1m深的沟槽，并清理开挖断面，同时做好基坑排水及基坑边坡稳定工作。完成以上工作后，施工和测量人员再进行堤坡规格检查，并做好实地施工记录和填写堤坡工程验收单，请监理工程师验收签证后，即可铺膜。
2.3施工铺设复合土工膜
在进行坝体土工膜铺设时，可以是顺坝轴方向铺设，最好是垂直坝轴线铺设。但是为了减少焊缝的长度，通常采用顺坝坡铺方案。对于高坝来讲，土工膜铺设通常采用坝上部分垂直坝轴线来铺设，不但能满足应力最小要求，也能满足焊缝少的特点；坝底可采用顺坝铺设，以减少焊缝。复合土工膜铺设时，要按设计及规范要求，从堤顶铺到坡底基槽，并埋入相对不透水层。铺设完毕后，应尽快回填堤脚和上部护坡，以避免开挖断面局部土质差而产生滑坡，铺膜时，注意张驰适度，避免应力集中和人为损伤，要求土工膜与地基结合面务必吻合平整，切不可有上、下游方向凸出的褶皱。
3.渗土工合成材料在工程施工中常出现的问题
防渗土工合成材料在工程施工中经常出现的问题有：经常遭受石块或其他尖棱物的穿刺破坏；由于土工薄膜缺少约束支撑，在承受水压力和土压力时易于被鼓破；薄膜受到下层气体或液体的顶托产生应力集中导致破坏；铺设在支撑土与混凝土面板之间的土工薄膜由于受到温度、重力、土移、浪击和水位变化等因素的影响，可能引起界面滑动，使土工薄膜产生过度拉伸、撕裂或擦伤；在斜面上用土或混凝土面板保护土工薄膜，当水位骤降时，土体中的孔隙水压力和库水位失去平衡而造成失稳滑动。只要按照施工规范和施工组织设计施工，确保施工质量，就可避免或减少类似问题的出现。
第3篇：土工合成材料特点范文
关键词：施工便道、土工布、土工格栅
一、工程概况
中铁・旅顺诺德琥珀湾项目地处大连市旅顺口区，东临黄海，沿海岸线长度约800m，工程所在位置原为盐场，全淤泥地质。在场地回填过程中，工程红线内的浅层淤泥逐步排向海岸线，形成海岸线外淤泥隆起，需要清淤至原海平面标高，清淤厚度3-6米，宽度15-30米，清淤总量约6万立方。
地质情况为全淤泥质，淤泥层厚度从海平面往下约8-15米。
二、施工技术措施
1、该工程淤泥清理工作就是采用在淤泥内修施工便道，将车辆直接开进淤泥区内清淤。施工便道宽10米，平行于海岸线修筑，满足车辆进出双向通行。修筑方法：第一层在淤泥上铺一层土工布和土工格栅，3.0m厚素土；二层：一层土工布和土工格栅，0.6m厚碎石。三层：一层土工格栅，0.6m厚素土；顶层：一层土工格栅，0.6m厚碎石。每层道路两侧的土工布与土工格栅均要将素土或者小块石反包起来，压入上一层，折压长度不小于2.5m。格栅采用大孔双向格栅，编织土工布采用340g/m2。断面图如下：
三、工艺原理
土工布又称土工织物，是由合成纤维通过针刺或编织而成的透水性土工合成材料，具有优秀的过滤、隔离、加固防护作用。土工格栅是用聚丙烯、聚氯乙烯等高分子聚合物经热塑或模压而成的二维网格状或具有一定高度的三维立体网格屏栅，常用作加筋土结构的筋材或复合材料的筋材等。两种材料在施工中一起使用主要目的是，土工布作为主要受力部分并对垫层与原有土层进行隔离，土工格栅作为辅助材料对土工布的受力进行均匀分解，同时保障施工便道的均匀沉降。整条便道的受力原理如钢筋混凝土。填料相当于混凝土，承受压力；土工合成材料相当于钢筋，承受拉力。两者组合，使便道整体承受上部机械传来的荷载。
四、施工技术特点
1、设备简单。整个施工过程不需要特殊机械，土工布缝制只需要普通小型电动缝纫机。
2、材料普通。所用的土工布和土工格栅都是常用的建材。
3、施工工期短。由于使用土工布和土工格栅，节省了大量的填料，减少了淤泥的隆起。而且土工材料铺设和填料填筑可以流水作业，大大缩短了工期。
五、工艺流程及施工要点
1、工艺流程
2、施工要点
1）保证第一层填土厚度不小于3米，否则在清淤时可能造成突然急剧下沉。
2）填料填筑时边坡保证顺直，土工布和土工格栅易于向上折压，而且可以避免在清淤过程中施工便道局部下沉。
3）土工合成材料折压长度不小于2.5米，保证土工布和格栅在填料里的锚固长度。
3）如果局部下沉过多，需在下沉过多的部位加铺一层土工格栅，再进行补填。
4）土工布铺设时，每幅连接时，用缝纫机缝两道。土工格栅在铺设时，将筋材主强度高的方向垂直路堤轴线方向，每幅叠合长度（纵向）不小于10，用塑料绑扎带绑扎两排连接，每排绑扎带间距10cm。横向搭接长度30，绑扎方式同纵向连接。
5）素土含水量不宜太大，否则会出现“橡皮泥”现象。
6）填料层表面要平整，不得有坚硬凸出物。
7）填料的顶部设2%的人字排水坡。
8）土工合成材料铺设完成后应立即填筑填料，严禁土工合成材料暴晒。
六、质量控制措施
土工合成材料施工参考公路土工合成材料应用技术规范（JTG/TD32-2012）。
在填料填筑时可用体积平衡法，即每25米进行一段体积平衡检验。需要精确统计填筑的方量，用体积平衡法计算填筑厚度。
土工材料铺设及填料填筑时，测量人员严格控制边线，保证便道顺直。
保证土工合成材料折压长度不小于2.5米，如小于2.5米应立即进行接长。
严格控制素土含水量。如素土含水量过大，应先对素土进行晾晒，或更换新的土源。
土工材料铺设前应先移除填料表面坚硬凸出物，以免破坏土工材料。
严禁出现填料表面中间低，两边高的现象。
合理安排，保证施工连续，保证土工材料铺设完成后立即进行填料填筑。
七、经济效益分析
在淤泥地质上修筑施工便道，此项技术措施与传统的抛石挤淤方式相比较，经济效率分析如下：
1、将土工合成材料用于临时道路，使道路整体性加强，承载力加大，受力更均匀，避免局部沉降、开裂造成的局部返工修整；
2、填料体积大大减少，节约了大量工程投资。而且隆起淤泥体积也大大减少，清淤总量少；
3、单就临时道路填筑成本分析（按路面宽度10米来考虑），采用直接抛石挤淤成本7235元/m，采用土工合成材料后3576元/m。直接节约成本3659元/m。
具体见下表（以1m长计算）：
第4篇：土工合成材料特点范文
关键词：沥青混凝土路面 加筋格栅 控制要点 格栅铺设
无论柔性路面还是刚性路面，在使用期开裂是世界各国普遍存在的问题。路面结构的开裂如不及时处治和有效预防，不仅严重影响车辆行驶质量，同时还将加速路面破坏，减少路面使用寿命。
土工合成材料在路面结构中能够以较大的变形吸收应力，扩散应力分布范围，从而减少应力集中，裂缝的扩展角也有所增大，即裂缝会沿着更长的路径到达沥青面层表面，增强了延缓裂缝作用。
国内外对加筋沥青混凝土研究实验的结果表明，加筋格栅具有减薄沥青厚度，防止裂缝，减少车辙等特点。能够加强沥青路面的结构性，提高道路的使用寿命
一、土工合成材料的控制要点
土工合成材料的质量控制与原材料、生产制造和设计施工有密切的关系。
从土工合成材料质量监督检验结果来看，整体质量有待提高。
1、主要存在的质量问题是：
（1）部分企业由于采用了再生原料，其断裂强力、伸长率等抗拉性指标达不到标准要求；
（2）由于企业规模小、技术力量薄弱，单位面积质量偏差率超差严重，给设计、施工等使用单位造成一些困难；
（3）个别企业复合设备及工艺不过关，部分防水复合材料耐静水压指标达不到国家标准要求。这种产品如果未能及时发现而流入水利等重要施工现场，将会给整个工程质量造成不可预见的严重后果。
目前，土工合成材料主要检测项目包括幅宽、幅宽偏差率、单位面积质量偏差率、厚度、透气度极限偏差、断裂强力（宽条）、断裂伸长率、CBR顶破强力、等效孔径、垂直渗透系数、撕破强力、热稳定性等影响工程质量的关键性技术指标。
在使用过程中要注意在进场时要进行抽检，确保质量符合要求，运输过程中要覆盖。
2.加筋格栅材料在施工中的要求
（1）要有较高的耐温性。沥青混合料摊铺温度一般在130℃～160℃， SMA拌和、摊铺和碾压温度均较常规路面施工温度要求高，这就要求加筋格栅在这个温度下不致熔化变形。
（2）与沥青混合料完全结合。格栅只有和沥青混合料完全结合，才能传递荷载和应力，从而起到加筋作用。
（3）抗拉强度高和低延伸率好。满足这一条件才能有效地传递荷载和应力，抵抗路面变形，防止反射裂缝。
（4）满足施工要求，方便地铺筑，并能很好地固定在底层上。能满足抗剪强度的要求，不起皱、断裂。
（5）抗老化性能好，使用寿命能满足要求。
二、铺设要点
1.铺设路面的处理。加筋格栅的使用效果与铺设路面的处理情况密切相关，在铺设前，必须将路面上可能影响格栅与底层结合强度的物质如油脂、油漆、封层料、水、污物等彻底清除干净，使铺设表面清洁干燥。对将要铺设格栅处的路面上的大裂缝及坑塘要进行灌缝和填平，对于破损严重的路面要铲除后填平。
玻纤格栅上的感压式背胶属水溶性物质，如路面用水冲洗或有水迹，应待路面干燥后再行铺设格栅。铺设格栅本身不需洒粘层油，如老路面加铺面层或铺筑两层沥青混凝土之间，根据实际情况需要洒粘层油者，按正常需要洒布粘层油。粘层油如使用乳化沥青，需在完全破乳干燥后铺设格栅。对于新建工程，格栅最好铺设在下面层上，而不宜直接铺在基层上。
2.格栅铺设试验。对于已清扫处理好的路面和拟使用的胶轮压路机，在大面积铺设格栅前，应进行格栅铺设试验，以确定必要的碾压要求。
在施工中，如格栅出现推移或起皱，应立即停止施工，具体分析原因，或继续清洁被铺路面，或增加预压力。
3.格栅铺设与固定。格栅可以机械铺设也可以人工铺设。在铺设时，应选择胶面向下，确定并标注颜色，以免普错。格栅铺设时，应保持其平整、拉紧（伸长率5%～10%），不得有起皱现象，以使格栅具备有效的张力。铺完之后用干净的胶轮压路机按试验确定的碾压方式进行碾压，一般一遍即可。格栅铺设完成后应随即加铺沥青混合料面层，铺设完的格栅必须在当天完成其上的面层施工。
目前常用格栅有带自粘胶和不带自粘胶两种。带自粘胶的可以直接铺贴在平整的基层上，不带自粘胶的通常采用钢钉固定法。
三、注意事项
在格栅铺设及其上沥青混合料铺筑过程中，应注意以下问题：
1、温度不要太低。SMA混合料内部含有大量沥青玛蹄脂胶浆，粘度大，温度低时很难压实，因而确保摊铺碾压温度尤为重要。所以，不得在天气温度低于10℃的气候条件下或雨天或路面潮湿时不得进行施工。
2、严格控制运送混凝土的车辆出入，格栅层上禁止车辆转向、急刹或倾倒废弃物，行车速度保持在30km/h以内，
防止对格栅的破坏。
3、当使用的胶轮压路机需注水增加重量时，其注水量不能太满；
4、在铺设过程中，若发现原路面有较小的坑塘没有预先填平，可将铺好后的格栅在对应坑塘的部分剪去，以便在铺上层沥青混合料时能完全填平坑塘。
参考文献：
第5篇：土工合成材料特点范文
关键词：公路施工；路堤；加筋技术
近年来，路堤加筋的主要作用在于提高路堤的稳定性、减小并控制不均匀沉降，路堤加筋的基本工作原理是利用加筋材料能承受拉力的特点，通过土与加筋材料之间的摩擦力形成抗滑力，从而提高路堤的稳定性，并通过加筋材料提高路堤的整体性，均匀分散荷载，减小不均匀沉降。用于路堤加筋的土工合成材料可采用土工格栅、土工织物、土工网。所选用的土工合成材料应具有足够的抗拉强度，具有较高的刺破强度、顶破强度和握持强度等。
1 采用加筋技术提高路基稳定性
当路堤的稳定性不足时，可采用土工合成材料加筋，以提高路堤的稳定性。结构形式：提高路基稳定性加筋结构形式的选择，应根据工程具体情况，遵循技术可行、经济合理、施工方便的原则综合比较确定。
2 设计计算
加筋材料的铺设层数、铺设范围应通过对加筋路堤的稳定计算、土工合成材料锚固长度计算以及平面稳定验算确定。加筋路堤整体稳定性和堤身稳定性验算采用圆弧条分法进行计算，求得安全系数最小值和相应的临界滑动面；当路堤下地基为浅层软弱土层时，还应验算加筋路堤的平面滑动的稳定性，我国设计规范中已建立了一套相对成熟的设计计算方式。
3 采用加筋技术减小路基不均匀沉降
加筋对路堤的沉降特别是不均匀沉降有一定的减小和调节作用，这在许多工程中都已证实，但基本理论研究还不够成熟，目前还没有建立―套完整的设计计算方法，应用效果较好的主要结构形式如下：
3.1 软土地基处理
当路堤经稳定验算或沉降计算不能满足设计要求时，必须对软土地基进行加固。加固方法常用以下几种：
1）塑料排水板：塑料排水板是带有孔道的板状物体，插入土中形成竖向排水通道。因其施工简单、快捷，应用较为广泛。最大有效处理深度18m。
2）砂井：砂井是利用各种打桩机具击入钢管，或用高压射水、爆破等方法在地基中获得按一定规律排列的孔眼并灌人中、粗砂形成砂柱。由于这种砂井在饱和软黏土中起排水通道的作用，又称排水砂井。砂井顶面应铺设垫层，以构成完整的地基排水系统。砂井适用于软土层厚度大于5m时。最大有效处理深度18m。
3）袋装砂井：井径对固结时间的影响没有井距那样敏感。但一般砂井如果井径太小，既无法施工，也无法防止因地基变形而断开失效。因此，现在广泛采用网状织物袋装砂井，其直径仅8cm左右，比一般砂井要省料得多，造价比一般砂井低廉，且不会因施工操作上的误差或地基发生水平和垂直变形而丧失其连续性。最大有效处理深度18m。
4）排水砂垫层：排水砂垫层是在路堤底部地面上铺设一层较薄的砂层。将水从砂层中排出去。
5）土工织物铺垫：在软土地基表层铺设一层或多层土工织物，可以减少路堤填筑后的地基不均匀沉降，又可以提高地基的承载能力，同时也不影响排水。对于淤泥类高含水量的超软弱地基，在采用砂井及其他深层加固法之前，土工织物铺垫可作为前期处理，以提高施工的可能性。
6）预压：在软土地基上修筑路堤，如果工期不紧，可以先填筑一部分或全部，使地基经过一段时间固结沉降，然后再填足和铺筑路面。最大有效处理深度30m。
7）挤实砂（碎石）桩：挤实砂桩是以冲击或震动的方法强力将砂、石等材料挤入软土地基中，形成较大的密实柱体，提高软土地基的整体抗剪强度，减少沉降。最大有效处理深度20m。
8）旋喷桩：利用工程钻机将旋喷注浆管置入预定的地基加固深度，通过钻杆旋转，徐徐上升，将预先配制好的浆液以一定的压力从喷嘴喷出，冲击土体，使土和浆液搅拌成混合体，形成具有一定强度的人工地基。最大有效处理深度20m。
9）生石灰桩：用生石灰碎块置于桩孔中形成桩体，称为生石灰桩。最大有效处理深度20m。
10）换土：采用人工或机械挖除路堤下全部软土，换填强度较高的黏性土或砂、砾、卵石、片石等渗水性材料。最大有效处理深度3m。
11）反压护道：反压护道是在路堤两侧填筑一定宽度和―定高度的护道。它利用力学平衡以保持路基的稳定。
3.2 桥头台背路基填土加筋
台背路基填土采用土工合成材料加筋，主要是利用土工合成材料与构造物之间的铺固力以及与路基填料之间的嵌锁力和接口摩阻力，将结构物与路基填料联为一体，以增强其整体性，减少两者之间的不均匀沉降。加筋材料一般采用土工网或土工格栅，台背填料选用水稳性与压实性能良好的材料，一般选择砾石土、碎石土或天然砂砾填筑。
近年来，随着公路的建设的迅速发展，在防止路堤失稳定、沉降观测控制、软土地基处理技术等方面取得了显著成果。对处理的软土地基用沉降速率作为铺筑路面时间的沉降控制方法控制，使得在软土地基上一次建成高级路面的关键技术问题得到了解决。
3.3 灰土挤密桩
当软土地层含水量过大或过小时，采取灰土挤密桩。含水率过大可往孔内填干土粉或石灰粉，以吸去部分水分，或快速成孔浇灌或边成孔边下套管，或成孔后下套管；含水率过小，应预先浸湿加固范围内土层，成孔顺序应先外圈，后里圈并间隔进行；对已成孔应防止受水浸湿，且应当天回填夯实；为避免夯打造成缩颈堵塞，应打一孔，填一孔；当桩孔较密，土质松软，应采取间隔跳打夯实。施工中严格按质量评定标准进行抽样检验。
3.4 轻质材料路堤
用轻质材料填筑路堤可降低对地基承载力的要求。目前国内已有应用粉煤灰填筑路堤的成功经验，可使路堤自重减轻25%左右。用重型击实试验法测定最大干容重为9～12kN／m3。硅钻型粉煤灰黏性小，不具塑性，但液限在64%左右，最佳含水量37%～41%，有良好的压实性能。粉煤灰路堤边坡表层l～2m用粘质土包覆，以稳定边坡和利于长草，路床顶面用粗粒上封闭，厚0.3～0.5m。
3.5 土工合成材料加固
浅层（一般小于3m厚）的软土地基可采用先在地表铺筑土工布，再填筑路堤，土工布起分隔、过滤、排水和加速固结等作用，从而取代常规的置换方法。软土层厚度3～5m，采用土工布与砂垫层联合处治，排水砂垫层的厚度可由50cm减薄至30cm。也可在路堤下面与地表之间铺设多层土工织物，利用材料的高抗拉强度克服地基的滑动变形以保持稳定，通过控制填土速率，配合超载预压，使地基迅速固结。
第6篇：土工合成材料特点范文
【关键词】盐渍土路基施工质量控制措施
一、盐渍土地区的地质概况和物理特性
1.盐渍土的地表特征
一般地表有石膏,蓬松土,盐霜,盐壳,盐盖等。盐霜之下松软,浮土较厚多为硫酸盐渍土;地面较密实结硬壳者多为氯盐渍土或碳酸盐渍土。盐渍土生长有耐盐碱性指示植物。如盐角草生长于沼泽盐渍土地带,地下水位接近地表,土层盐分较轻,硫酸盐多余氯化物,碳酸根含量较低。盐琐琐生于潮湿的盐土,地下水位1-2米。土层盐分较重;盐穗木生长于盐分重,地表结皮的地带;碱蓬生长于土层干燥硬结,盐分较轻,碱分较大的地带,芦苇生长于地下水位较浅的地带,胡杨生长于地下水位较深的弱盐渍土地带。如在沙雅—阿拉尔公路建设中,我们就可从项目沿线的成片胡杨林粗略知道其所处地段是什么类型的特殊地段。
2.盐渍土的形成机理
现代盐渍土的积盐过程以水流作用为主,在干旱的戈壁沙漠地区风力也起一定作用。盐渍土的形成取决于盐土母质,盐水径流条件和盐分迁移聚积能力,并与地形,地质,水文气候等自然因素密切相关。内陆盆地受地势封闭,气候干旱,降水量少,蒸发量大等自然因素制约,如国道315线民丰—于田公路改建项目地处昆仑山北麓边缘的山区与塔克拉玛干大沙漠南缘的过渡地带,沿线为山前冲洪积平原区,风积沙区。其盐渍土路段的积盐途径一般为矿化地下水升腾蒸发作用或地表洪积坡积影响所致,积盐条件随地带而异,盐分复杂。
3.盐渍土的主要几种盐分的物理性表现
从本人所从事的前后两个项目来看,盐渍土主要易溶盐为氯盐、亚氯盐以及亚硫酸盐。而其中以钠盐为主的Nacl、Na2SO4对公路工程危害性最大。
Nacl的溶解度受温度影响下,有明显的吸湿性,使土体的结晶盐溶解,产生溶陷变形。其盐溶液对桥涵基础及地下钢筋混凝土设施产生腐蚀。
Na2SO4低温下溶解度低,产生吸水结晶,体积膨胀,其结晶体所需要的水分约为自身质量的1.27倍,结晶后的体积膨胀可为无水硫酸钠体积的3.1倍,使土体产生膨胀,同时,硫酸盐溶液对混凝土构造物也有腐蚀作用。
二、盐渍土造成的主要公路病害
盐渍土具有溶陷性,盐胀性与腐蚀性。对于公路工程来说,盐渍土造成的主要病害是:(1)盐胀使路基路面鼓胀开裂,路肩及边坡松散剥蚀。如沙雅—阿拉尔公路建设工程的我项目所在地的当地通村公路由于其造价低,所用路基填料均为超标盐渍土,且施工用水含盐量超标,故公路完工后均出现不同程度的路面开裂及波浪式鼓包。(2)受水浸时,路基强度与稳定性急剧降低,发生溶陷变形。(3)加剧路基的冻胀与翻浆。(4)对水泥,沥青,钢材等材料有侵蚀作用。
三、盐土地区路基施工的质量控制措施
1.路基处理
盐渍土路段施工前对原地面和基底应按下列规定办理:应复测其基底表土的含盐量和含水量及地下水位,根据测得结果按设计要求处理。清除地表盐壳和不符合设计要求的表土,一般盐渍土地表30㎝以内含盐量最大,故清表不能小于30㎝,同时对清表后路基碾压密实。
原基底土层厚度1m以内的含水量如超过液限时,必须全部换填渗水性的土,如含水量介于液塑限之间时,应铺10-30cm的渗水性土后再填符合规定的土;当清除软弱土体达到地下水位以下时,应换填渗水性强的粗粒土,并应高出地下水位30cm以上,再填符合规定的土,以加强路基水稳性,保证路床处于干燥或中湿状态,减少其受水分,盐分的影响。
在盐渍土地区施工时,路堤填料应符合下列要求:
在按一般路基施工填料的要求进行控制的同时,针对盐渍土形成机理以及取样实验可知,其盐分垂直分布呈由地表往下逐渐降低的特点,故应对料场范围内作清表处理,建议取地表以下1m以下的作为路基填料。
路基填筑:在盐渍土地区,可采用提高路基填筑高度和在路堤内设置隔断层的方法来保证路基的稳定性。
为了防止盐分转移和保证路基的稳定,盐渍土路堤应分层填筑压实。分层松铺厚度根据土质类别,压实机具功能,碾压遍数应经过试验确定,但最大松铺厚度不应超过30cm,当用12t以上振动式压路机碾压时,粗粒土和风积沙的松铺厚度可适当加厚。碾压时宜按最佳含水量±1%控制。当填筑砾类土和砂类土时,不得超过最佳含水量的3%或低于2%。雨天不宜施工。
原有公路加宽与改建路基衔接处所用填料宜与原路基土相同或透水性好的土,原路基边坡应开挖成向内斜的台阶,分层填筑,分层压实。
桥涵与挡土墙等构造物的背后填土,应选用透水性好的非盐渍土分层填筑,松铺厚度不应超过20cm,以防止桥头跳车。
路基压实:路基压实是保证路基强度和稳定性的关键。
路基压实度以重型击实标准为准,每取土点应做不少于两组的平行试验。施工中如发现土质有变化,应及时补做试验。在现场检测中,最好比一般路基施工压实度提高1—2个百分点。在碾压之前先将路基边缘稳压一遍,然后“先边缘后中间,先轻压后重压,先慢压后快压”的原则,按压实要求遍数碾压,每次碾压的轮迹重叠宽度应不小于20cm,严防碾压不到边的现象。
2.隔断层填筑
隔断层设在路堤内一定深度处,以保证隔断向上迁移的水分和盐分,是防止路基盐胀,翻浆的十分有效的路基处理措施,也是盐渍土地区降低路基高度常用的做法。隔断层类型有砾碎石隔断层和风积沙或河沙隔断层和土工合成材料隔断层。在沙雅—阿拉尔公路建设项目,国道315线民丰—于田公路(下转第22页)
(上接第94页)改建项目中,土工合成材料都有很好的应用,特别是从已交工的沙雅—阿拉尔公路建设项目来看,其效果明显。现主要介绍土工合成材料隔断层。
土工合成材料常用的有复合土工膜或土工布,复合土工膜是由聚合物膜与土工织物加热压合或则是用胶黏剂黏合而成,有一布一膜,二布一膜,三布二膜等。膜可以完全隔断水分,土工织物可以保护土工膜,防止膜被接触的砾碎石刺破,防止铺设时被人为或机械损坏,也可以防止运输时损坏。即使膜发生小的破损,由于土工织物的阻水能力,仍能限制渗漏。土工织物又可起到一定的排水层作用,可以排出膜上下的渗透水或孔隙水,防止膜被水和空气抬起从而失去稳定性,并可提高与土,砂砾等接触面的摩擦系数。另一个突出的优点是复合土工膜能够承受一定的拉力和伸长变形,可以扩散土体的应力,限制土体侧向位移,对路基有一定的加固和稳定作用。在盐渍土地区二级以上公路上,优先推荐使用二布一膜,一般情况下,可以不设上下保护层。不过,为了避免膜上膜下积聚水分,横向排水非常重要。
土工合成材料铺设时路基表面平整度与横坡应符合要求。当不设下保护层时,路基的表面应清拣平整,严禁有坚硬棱角的碎砾石块凸出路基表面。
土工合成材料应按路基横断面相应的宽度全断面铺设,并铺设平展紧贴下承层。在沿路线纵向铺设时,应先由外侧向内侧铺筑。根据路基的纵坡与横坡,低的一幅接头在下,高的一幅接头在上,其搭接宽度不小于20cm。铺筑完后要仔细检查有无破损处,发现后应在破损处的上面加铺大小适当能防止破损处漏水的土工合成材料进行补强。
土工合成材料铺设完成后,应尽快填筑上保护层或填料,以避免其受到阳光长时间的暴晒。第一层填料宜用人工摊铺。运料车采取倒行卸料的方法,一切车辆,施工机械只允许沿路堤的轴线方向行驶。
在土工膜上填筑粗粒土的路段,应设保护层。保护层摊平后先碾压2—3遍,再铺一层粗粒土与上保护层一起碾压,两者厚度之和不应超过40cm。
3.施工组织与排水及防护
(1)施工时间的选定:考虑到当地盐渍土的水盐状态特点,应力求在路基填料不发生冻结,也不积水的枯水季节施工。一般在地下水位高的黏土盐土地区,以夏季施工为宜,砂性土盐土地区,以春季和夏初施工为宜,强盐渍土地区,在表层含盐量较低的春季施工为宜。
路基施工程序安排:盐渍土路段应采取分段连续施工方式,段落不宜太长,力求一次施工到路床顶面设计标高,最好于当年铺筑路面基层。若当年不能铺筑路面时,应采取防止雨雪侵入路基的措施。在设置隔断层的地段,要一次做到隔断层的顶部。
(2)施工排水
盐渍土地区公路病害,主要与地表水和地下水有关,水的作用加剧了地表和路堤盐分聚积,影响公路路基稳定,导致路基路面变形,损坏。施工中应及时合理布置好排水系统,疏通路基范围地表积水,降低地下水位。在地下水位较高路段,除挡导表面水外,应加深两侧边沟或排水沟,以降低路基下的地下水位。
(3)路基防护
当采用盐渍土填筑路基时,为保护路基边坡免受雨水,盐分的侵害导致路基边坡浸蚀,滑塌,松散和沉陷,故可采用路基边坡放缓,同时边坡坡面应进行防护。同时为了保持路堤边坡坡面临空透气,有利于土体干燥,盐分表聚,坡面防护结构不应密闭而应是带孔的,透气的,如框格结构,带孔预制块铺砌,卵砾石覆盖等。路堤内设置隔断层时,毛细水被隔断层阻断了上升的通路,而会更多地向边坡方向转移,故在隔断层高度以下的边坡上,盐分表聚更多,故宜优先考虑防护。
(4)注意事项:
第7篇：土工合成材料特点范文
【关键词】换填垫层法; 软土地基;处理措施
中图分类号：TU433文献标识码： A
换填垫层法是目前基础建设中常用的地基固定方法，当土地基的实际承载力与土层厚度无法达到建筑设计要求时，通过挖除部分或全部的软弱土层，换填性能稳定且无侵蚀性的原料以提高土地基的密实度。本文通过阐述换填垫层法的原理，进而分析此法应用于软土地基处理中的价值。
一、换填垫层法应用于软土基的原理分析
（一）换填垫层法的加固机理
针对一般的土地基，换填垫层主要作用为提高持力层的承载力、减少沉降量以及加速软弱土层的排水固结。通过挖除原有软弱土，换填材料密实且透水性好的材料作相应厚度垫层，对天然土层有应力扩散与水分排除作用，可以相应降低其所受压力，加快软土的固结速度，进而提高地基承载力，减小地基变形量。
针对特殊地区的土地基（如冻土、湿陷性黄土、石芽等），填换垫层主要作用为消除原有土地基的涨缩作用、防止冻胀以及均匀基地反力与沉降。通过换填不冻胀材料或局部补填相应材料，消除原有土地基的不良性能，改善土地基以符合建筑设计要求，可以有效利用相应土地资源。注意：特殊地区行换填垫层法垫层深度应满足当地冻结与缩涨深度的要求。
（二）换填垫层的材料选择
换填垫层材料选用应坚持因地制宜原则，所选土类须具备无侵蚀性与低压缩性特点，常见材料有天然废渣和土工合成材料。天然废渣包括适用于道路、堆场、小型建筑物的粉煤灰与矿渣，适用于所有基础建设项目的砂石、粉质粘土与灰土。其中，选用的矿渣应是质地坚硬，稳定性合格且无侵蚀性的中粗砂，具有泥土与有机质含量应小于5%，含硫量为0-1.5%，铁矿含量低于5%，松散密度超过1.1t/rr13等特点；粉质粘土的有机质含量应小于5%，碎石粒径0-50mm，且避免使用淤泥、淤泥质土与杂填土；选用灰土时，应首先过筛熟石灰与土料，熟石灰粒径在0-5mm、土料粒径控制在0-15mm，熟石灰粉末质量应符合Ⅲ级以上标准。
垫层中选用土工合成材料的目的是提高地基土的抗拉抗剪度、加强持力层的支撑力度，防止天然垫层被拉断或剪切破坏，以保证垫层的整体性。采用土工合成材料时应根据设计要求以及地下水的性质以及土工合成材料的工作环境选择适宜的土工合成材料类型、物理性质和主要的力学性质，确定其在垫层中的铺层位置与间距、端部的固定方式，进而选择恰当的填料与施工方法。
（三）换填垫层的设计
垫层的设计需考虑垫层的厚度、宽度、地基承载力和沉降量四个参数，具体计算方法如下。垫层的厚度一般在500cm-3m之间，其具体厚度取决于需置换的软地基与天然土层的承载力；垫层宽度一般需超过300cm，具体宽度不仅要满足底面具体扩散要求而且需考虑天然土地层侧面土的强度；通过标准贯入试验、静力触探或取土分析法确定其承载力；针对基础沉降量的计算，需考虑垫层自身的沉降以及软弱下卧层的沉降两方面且以计算后者为主。
二、换填垫层法处理软土地基的具体方法
（一）换填垫层法的适用范围
依据加固原理，在基础建设工程中碰到以下软土地基时可使用换填垫层法。①浅层软弱且不均匀地基。适用工程为轻型建筑、地坪、堆场与道路，主要是对淤泥、松散素填土、杂填土、暗塘、暗沟以及低洼区域的地基行置换处理，以提高其持力层承载力。②建筑范围内坑穴地基。主要是对古井、古墓或拆除中产生的坑穴进行局部填垫，以保证建筑地基的整体受力均匀。③特殊地基。主要包括湿陷性黄土、山区倾斜、破碎、软硬不均的岩面与岩溶、季节性东土地，行填换后可解决垫基层土类的相应不良性质。
行换填垫层法时需避开较深的软土层以及需大面积填土地基，当地基深度过大时，施工范围多已碰触地下水位层，坑壁面积过大与边坡过陡，不仅需要相应降水与支护措施，而且加大了表面管网与道路等工程的沉降风险，同时施工土方量大与弃土多可相应增高处理费用、拖长工期，不利于工程的高效顺利竣工；当填土面积过大时，由于填垫材料的负荷影响深度加深以及地基变形压缩量加大，可导致垫层变形时间延长，基础沉降量相应提高。
（二）换填垫层法的施工方法
填换垫层法施工的关键是加强软土地基的密实度，以符合相关的设计要求，常用的方法有机械碾压法、重锤夯实法和平板振动法三种，具体选择标准如下。①机械碾压法。适用于粘性土为主的置换材料，通过平碾或羊足碾将砂石、素土等填换材料分层铺筑在坑底部且予以逐层压实，碾压速度控制在2km/h，碾压厚度为200mm-300mm。②重锤夯实法。适用于狭窄场地、边角以及接触带等软土地基，采用起重机械将夯锤伸到一定高度后自由落锤，以重锤冲击力夯实天然地基与垫层填土，夯实遍数控制在7-11遍。③平板振动法。适用于砂土、砂石土、碎石土以及杂填土等置换材料，通过震动压实机械振实浅层松散土，填换材料含水率为15%-20%最优。
垫层换填结束后，须对换填土体以及沉降量进行检验。常见土体检验法中，环刀法与标准贯入试验多检验粉质黏土、灰土、粉煤灰以及砂石为填充材料的垫层，重型动力触探多检验砂石、矿渣为置换材料垫层。取样点多选择每层厚度的2/3深度处，检验点数量应控制在10-20m的基槽处有超过一个点且保证每个独立柱基均有一个点。沉降观测应贯穿整个施工过程中，以此保证整个施工过程均符合相关指标要求，地基无潜在变形或下降风险。注意：检验垫层的施工质量应分层操作，且每层的压实系数均需满足设计要求。
(三) 换填垫层法应用时注意事项
开挖时应注重保护坑底上层土类的原有结构，在基底标高以上300mm时应结束机械开挖改用人工开挖，并在验槽结束后立即回填土层防止暴露过久、浸水或被踩踏；当使用粒径较大的置换材料时，应在坑底表面先铺设塑料编织网或尼龙纺织网，在此基础上做砂垫层、土工合成材料以及排水垫层，减少局部破坏范围。
分铺垫层时需注意垫层材料须经机械拌和均匀后方可使用，采用相应碾压法时需严格控制垫层含水量，分层铺设并逐层振密压实，且需做好弃土的处理工作。此外，若施工时间为雨季或冬季，应做好相应防护措施，防止填料淋湿或冻结以及地面水流入基坑与基槽内。
结束语
行换填垫层法处理软土基时，首先应评估其在软土基的适用性，选择适宜的填换材料，并设计好垫层四要素（即厚度、宽度、地基承载力和沉降量）。在具体施工过程中，需依据填料采用合理的碾压方法，坚持分层铺筑与逐层压实实施原则，将土体检验与沉降观测贯穿整个施工过程中，以保证工程的顺利竣工。
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第8篇：土工合成材料特点范文
Abstract: This paper makes an analysis of several kinds of seepage control technology for ill and sick reservoirs and also makes a comparison between them for reference based on the experience got from years of practice of the author.
关键词:病险水库;防渗技术;比较与分析
Key words: ill and sick reservoirs;seepage control technology;comparison and analysis
中图分类号:TV52 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)18-0104-01
1目前国内外常用几种病险水库防渗技术分析
1.1 混凝土防渗墙技术混凝土防渗墙技术,其机理是使用专用机具(乌卡斯钻机),在已建成的坝体或覆盖层透水地基中建造槽型孔,以泥浆固壁。并利用高压泵将泥浆压入孔底,携带岩渣,再从孔底回流到地面,然后采用直升导管,向槽孔内浇筑混凝土,形成连续的混凝土墙,起到防渗目的。这种防渗墙可以适应各种不同材料的坝体和复杂的地基水文和工程地质条件,墙的两端能与岸坡防渗设施或岸边基岩相连接,墙的底部可嵌入弱风化基岩内一定深度,在施工中只要严格控制施工质量,是可以达到彻底截断渗透水流的。
1.2 高压喷射灌浆防渗技术高压喷射灌浆防渗技术,其机理是按设计布孔,利用钻机钻孔,将喷射管置于孔内(内含水管、水泥管和风管),由喷射出高压射流冲切破坏土体,同时随喷射流导入水泥浆液与被冲切土体掺搅,喷嘴上提,浆液凝固,在地基中按设计的方向、深度、厚度及结构形式与地基结合成紧密的凝结体,起到防渗作用。其优点是不需对地基进行开挖,即可在地基的某一深度建造符合设计要求的防渗体。
目前较为先进的是“冲击带管钻孔,泥浆固壁提管”的造孔新办法,它的优点是:①成孔保证率高,孔斜率容易控制;②固壁泥浆不盲目扩散,从而减少高压喷射的能量消耗,增加了浆液的渗透能力,提高了成墙效率;③施工速度快,利用冲击钻在卵石粒径达80~150mm,含量为40%的地层中,造孔时每台班进尺为15~20m,比用旋转钻机泥浆护壁造孔每台班进尺2~3m提高工效约7倍。而且构筑防渗板墙有效直径增长,厚度加大。当地下水流速较大时,效果更加明显;④机具磨损少,钻具消耗低。
1.3 劈裂帷幕灌浆技术劈裂帷幕灌浆技术是在过去重力灌浆的基础上,在土坝中采取劈裂灌浆,使用一定压力,将坝体沿坝轴线小主应力面劈开,灌注泥浆,并使浆坝互压,最后形成10~50cm厚的连续泥墙,可以起到防渗目的。
该项技术适用于土坝、土堤、坝体及某些地质条件下的地基防渗加固,能形成垂直连续的防渗帷幕,还能解决坝体主要部位的变形稳定,质量可靠,施工速度快,甚至在十几天的时间内就能初步解决坝体的渗透稳定,使大坝转危为安,其成本只及混凝土连续墙的十几分之一。
1.4 冲抓套井粘土回填防渗墙技术冲抓套井粘土回填防渗墙技术,是利用冲抓式打井机具,在土坝或堤防渗漏范围的防渗体中造孔,用粘性土料分层回填夯实,形成一个连续的粘土防渗墙,截断渗流通道。同时,在回填夯击时,对井壁土层挤压,使其井孔周围土体密实,提高坝体质量,从而达到防渗加固的目的。实践证明:它具有机械设备简单,施工方便,工艺易掌握,工程量小,工效高,造价低,防渗效果好等优点。但该项措施仅适用于坝体渗漏处理,孔深一般不超过25m,如超过易发生偏斜。回填土的搭接厚度达不到设计要求。对处理坝基渗漏,很难解决砂砾石和破碎岩石的清除,尤其在水下更难以施工,在雨季施工也有一定困难。
该项技术的关键是正确解决坝身积水“堵”与“排”的关系,完成坝体套井粘土回填,并利用冲抓钻在坝基中成功地建造防渗墙。
1.5 土工合成材料防渗技术土工合成材料是以合成纤维、塑料、合成橡胶等聚合物及玻璃纤维为原料制成的用于岩土工程的新兴建筑材料。从水力特性可分为不透水的土工膜或土工复合膜和透水的土工织物。前者可以代替防渗体,起到截渗隔水作用,后者可以代替砂砾石反滤料,起到排水和反滤作用。世界各国都很重视土工合成材料的发展与应用技术的推广,现已广泛应用于水利、水电、公路、铁路、海港、采矿、机场、建筑等工程领域。实践证明它在岩土工程的应用中具有显著的优越性。
土工膜是以合成树脂(HDPE、LDPE、EVA、ECB)等为基料,加入抗氧剂、紫外线吸收剂、色母等辅料而制成的防水防渗材料,是一类由高分子聚合物材料经加工而成的防水片材。土工膜是一种基本不透水的材料,根据原材料不同,可分为聚合物和沥青两大类。土工膜具有耐高压、抗腐蚀、抗老化、防渗性能好的优点,广泛应用于垃圾处理场、有害固体废弃物处理,以及地铁、隧道、水库、渠道、机场、园林、建筑等工程领域的防渗。
复合土工膜是由土工织物(或玻纤网)、高分子材料等(如PE膜、EVA等)两种以上的材料复合而成的土工合成材料,它以土工织物为导水层,以高分子材料为防渗层,经压延、热熔涂敷而成,是一种新颖的工程材料,它是由土工织物、土工膜、土工织物三层组成,积聚了土工织物和土工膜的优点,是一种理想的防渗材料。其产品结构为一布一膜、二布一膜、二膜一布、多布多膜等。具有抗拉、抗顶破、抗撕强度高,延伸性能好,变形模量大,耐老化、耐水压、耐腐蚀、耐磨损、耐低温、无毒性、平面排水功能好,防渗性能好,使用寿命长及独特的保温、保湿、防霜、防冻作用等特点。主要用于水利、交通、隧道、机场、冶金尾矿、垃圾处理场、屋面防渗等各种加筋防渗工程。复合土工膜的使用年限问题,主要是由塑料薄膜是否失去防渗隔水作用而定,水工用的厚度为0.2m的加稳定剂的聚乙烯薄膜,在清水条件下工作年限可达40~50年,在污水条件下工作年限为30~40年。因此复合土工膜的使用年限足以满足大坝防渗要求的使用年限。
复合土工膜重量轻,运输量小,铺设方便,重叠部位可以粘接或焊接,比粘土防渗和砂砾石料排渗节省造价,缩短工期,容易保证施工质量。近年来,由于材料品种不断更新,应用领域逐渐扩大,施工工艺越来越先进,已从低坝向高坝发展。该技术是近年国内外迅速发展起来的一种将新材料、新工艺用于水工建筑物的防渗新技术,既可以用于在建水工建筑物的防渗,又可以用于已建水工建筑物的防渗。它的最大优势在于施工简便,设备少,一般民工即可掌握,而且这种防渗材料柔软性好,能适应坝体变形,耐腐蚀,有不怕鼠、灌、白蚁破坏等,防渗性能好,工程造价低,有很大发展潜力;其缺点是开槽深度有限,接头与已有刚性建筑物的搭接比较困难。
第9篇：土工合成材料特点范文
【关键词】洪泽湖堤防；软土地基；抛石挤淤法；加固法；特点
洪泽湖大堤位于淮安市境内洪泽湖东岸，北起江苏省淮安市淮阴区码头镇，南迄淮安市盱眙县张大庄，现存全长67.25公里，洪泽湖大堤上承淮河上中游15 .8万平方公里的洪水，下保苏北里下河地区3000万亩农田和2000多万人民生命财产安全，国务院明确任何情况下必须确保安全。洪泽湖大堤，古称高家堰，始建于东汉（公元200年左右），扩建于明清，加固于当代。建国后，洪泽湖大堤历经4次大规模加固。1951年至1954年，进行复堤加固。1966年―1969年，改直立式条石墙为斜坡式块石护坡，增筑防浪林台。1976年―1978年，堤后加筑20公里二级戗台，进行抗震加固。1992年至1995年，加固重点险工段。大堤土质以软土为主，堤防工程软土地基施工技术是直接影响着工程项目质量的好坏，本文就堤防软土地基进行讨论。
1 水利堤防工程软土地基的主要特点分析
在水利堤防工程建设中软土是重要核心组成部分，持有含水量大、压缩性高、承载能力低的主要特点，是由粘粒及粉粒组合而成的，其性能与粘性土有相似之处。软土一般是在水流相对缓慢的时候而形成的，并且在水流不流动的时候也愿意沉积。所以软土具有以下几方面的特点：第一，含水量特别大，我国软土的天然孔隙比一般e=1 2之间，淤泥和淤泥质土的天然含水量w=50 70%，一般大于液限，高的可达200%。而且其渗透性性能比较低。由于软土的透水性能比较低，渗透系数微小，在粘土微小的空隙中存满了水，出现了水结合的现象。在这种情况下加大了水的渗透难度，从而直接造成了透水性差的特点。第二，由于软土的特性，在固结过程中需要很长的时间，承载能力是很低的。给软土施加压力的作用，能够使水分随着软体在受力后的压缩而被排出来，这样使水分含量逐渐降低，软土密度和强度进而会增加。这主要是土固结过程。同时，软土地基是具有很强的敏感性，且抗剪强度会显著降低。软土地基处理之前，由于渗透性能比较小，再加上随着固结时间是比较慢，因此，导致空隙内的水分是不易排出的，在力作用下的整体结构的土壤被破坏和剪切逐渐减低。
2 洪泽湖软土地基上筑堤常用的地基处理方法
2.1 抛石挤淤法
该方法是主要使用在厚度较大的饱和土地基或是冲填土地基上，在原有基础上的淤泥或淤泥质土挤走，由于受到外力和荷载的影响，体内空隙水分排得很慢，所以土壤体积就变的很小，慢慢变形。在提高地基土强度的过程中，静水压力会逐渐的降低，而且效应力会慢慢增加，从而达到地基加固的目的。这个方法在实施过程中，施工工艺是相对比较容易的，而不用太大的投资，一般用于处理流塑态的淤泥或淤泥质土地基。
2.2 垫层法垫层法
实际上就是把基础底面下面的不能满足设计要求软土挖掉，然后选取适当填充料，通过人为的施工控制使其达到设计的承载力要求，例如选用一些强度较高、性能稳定、具有抗侵蚀性的砂、碎石、卵石、素土、灰土、煤渣、矿渣等；另外软弱地基还可通过人工回填的解决方法，人工回填的砂、碎石、石渣等强度高、压缩性低、透水性好、易压实的材料作为持力层，通过严格的施工质量控制使持力层达到合格的密实度，还能达到垫层加固地基的效果，同时该方法就地取材，价格便宜，施工工艺较为简单，适用在软土埋深较浅、开挖方量不太大的施工部位。
2.3 振动水冲法
振动水冲技术处理主要是通过震动的管状设备，在荷载水流冲击下在软弱粘土利用电击的办法对其进行钻孔，然后将其碎石、砂等坚硬材料放入钻好的孔内，在进行夯实，这样会形成一个密实桩体，由碎石构成的碎石桩在和粘土构成之后，就会形成复合地基，这样对地基的整体抗剪强度会有所提升，反而降低了地基的沉降量，加固了地基的整体强度。如果是太软的淤泥不要使用砂桩、碎石桩加固办法。石灰桩、二灰桩是在桩孔中灌入新鲜生石灰，或在生石灰中掺入适量粉煤灰、火山灰（常称为二犯，并分层击实而成桩。它通过生石灰的高吸水性、膨胀后对桩周土的挤密作用，离子交换作用和空气中的COZ与水发生酸化反应使被加固地基强度提高。振动水冲技术也叫做振冲置换法，这种方法通过挤密砂体的振冲技术发展而来，发挥着将部分的软体置换的作用，然后会产生一个形同钢筋混凝土复合结构，既不会受到地下水温的影响，也不需要投入太大的资金造价很低，同时还能减轻降低软土地基的沉降，因此，这种方法在水利堤防工程建设中得到了普遍应用。
2.4 土工合成材料加筋加固法
土工合成材料加筋加固法在水利堤防工程建设中得到了很大的发展和推广应用，在这种办法实施的过程中，具体过程就是将土工合成材料平铺于堤防地基表面进行地基加大，能使堤防荷载均匀分散到地基中。土工合成材料加筋加固法在水利堤防工程软土地基处理中能够经常看到。一旦软土地基受到破坏时土工合成材料会起到阻止软土地基不会受到破坏或是降低破坏的作用，从而提高地基的承载能力以及稳定性。
3 选择筑堤软土地基处理方法时应考虑的因素
（1）根据软土地基自身的特点，在对其进行加固的时候，我们一定要注意，对于软土层比较薄的来讲，我们首先要其进行表层处理。对于周围有构造物基础的话，我们要用垫层技术对其进行处理。如果软土层薄的话，要选择其他的办法。另外，对于夹有砂层很薄的软土层来讲，在对其进行处理的时候，我们要采用表层处理法、强夯法等方法。
（2）施工环境
我们在对水利堤防工程软土地基选择处理方法的时候，一定要考虑到施工环境因素，由于环境的不同，所采取的办法也是不一样的。而且，在施工的时候，所采取的施工办法也很重要，要注意到地基的振动、地下水的变化和排出的泥水等现象，进而引发地基周围出现隆起或是沉降的现象发生。
4 结束语
综上所述，水利堤防工程中软土地基处理技术是非常重要核心组成部分，因而，我们在选择施工处理技术和方法时，是一定要考虑软土地基处理技术直接着水利堤防建设工程质量的好坏。因此，要根据不同的软土地基来选择正确的处理方法，同时，我们还要想到选择筑堤软土地基处理方法时应考虑的因素，只有这样才能保证软土地基的稳定性和工程质量的优质性。本文通过对水利堤防工程中软土地基处理技术方面的几个小的建议，望在今后的工作中对更多的同行有所帮助。
参考文献：
[1]施卫东，潘江岩，李永强.真空一堆载联合预压加固软土地基测试与研究[J].长江科学院院报，2003（05）.
