土工合成材料性能精選(九篇)

前言：一篇好文章的誕生，需要你不斷地搜集資料、整理思路，本站小編為你收集了豐富的土工合成材料性能主題范文，僅供參考，歡迎閱讀并收藏。

第1篇：土工合成材料性能范文

關鍵詞：土工 合成 復合 聚合物

前 言

在我國，土工合成材料在巖土工程等領域的應用歷史較短。近年來，國內(nèi)外開始采用土

工合成材料結合植草進行邊坡防護和綠化。目前，土木合成材料已廣泛地運用到道路工程、建筑工程、海港工程、礦山工程、軍事工程以及水利工程領域。

一、土工合成材料的分類

土工合成材料是一種新型的巖土工程材料。它是以人工合成的高分子聚合物（如蘇聯(lián)、化纖、合成橡膠等）為原料制成的各種類型的產(chǎn)品?！锻凉ず铣刹牧蠎眉夹g規(guī)范》（GB5020-98）將土工合成材料分為四大類：土工織物、土工膜、土工復合材料和土工特種材料。

二、土工合成材料的功能

土工合成材料的功能是多方面的，綜合起來主要有一下幾個方面：

1、過濾作用。

把土工織物置于土體表面或相鄰土層之間，可以有效地組織土顆粒通過，從而防止由于土顆粒的過量流失而造成土體的破壞；同時允許土中的水或氣體穿過織物自由排出，以免由于孔隙水壓力的升高而造成土體的失穩(wěn)等不利后果。這方面的產(chǎn)品有無紡土工布、有紡土工布。適用于排水盲溝外包過濾層、擋土墻回填土中排水系統(tǒng)的濾層和道路基層與地基之間的隔離層等。

2、排水作用。

有些土工合成材料可以在土體中形成排水通道，把土中的水分匯集起來，沿著材料的平面排至體外。這方面的產(chǎn)品有瀝青土工膜、聚合物土工膜、復合土工膜、排水板、排水管等。適用于高填路堤內(nèi)部的垂直排水或水平排水、軟基處理中的垂直排水等。

3、隔離作用。

有些土工合成材料能夠把兩種不同粒徑的土、砂、石料隔離開來，或把土、砂、石料與地基或其他建筑物隔離開來，以免互相混雜，失去各種材料和結構的完整性，或發(fā)生土粒流失現(xiàn)象。這方面的產(chǎn)品有無紡、有紡土工布、土工網(wǎng)、土工格柵等。適用于路基與軟弱地基之間的隔離、路基與碎石基層之間的隔離等。

4、加筋作用。

土工合成材料埋在土體中，可以擴散土體的應力，增加土體的模量，傳遞拉應力，限制土體側向位移；還可增加土體和其他材料之間的摩阻力，提高土體及有關建筑物的穩(wěn)定性。這方面的產(chǎn)品有土工網(wǎng)、單（雙）向土工格柵等。適用于加固軟弱地基、加強高陡邊坡的穩(wěn)定性、加筋土擋土墻、包裹式擋墻等。

5、防滲作用。

土工合成材料可以防止液體滲漏、氣體揮發(fā)，保護環(huán)境或建筑物的安全。用于防滲的土工合成材料可選用土工膜、符合土工膜、土工織物膨潤土墊及復合防水材料。適用于沿河路堤邊坡防止水進入路基土、渠道防滲等。

6、防護作用。

很多種土工合成材料對土體坡面可以起防護作用，可將土工布、混凝土膜袋、織物軟體排等材料用于路基的邊坡防護，防止路面反射裂縫等防護工程中。做防護用的土工合成材料很多，如土工布、土工格柵、土工網(wǎng)、土工三維網(wǎng)墊、土工格室、土工織物、土工膜、土工膜袋、聚苯乙烯板塊等。

7、減荷功能。

例如，利用泡沫塑料質(zhì)量輕、變形特大的特點，用以代替工程結構中某些部位的填土，可大幅度減小其荷載強度和填土產(chǎn)生的壓力，這就是所謂的減荷功能。

8、隔熱、保溫功能。

有的土工合成材料具有很好的隔熱、保溫性能，在嚴寒地區(qū)修建的大型渠道和道路工程中，使用這種土工合成材料作為渠道保溫襯砌和道路隔離層時，主要是利用其隔熱、保溫功能。

在實際應用中，土工合成材料通常同時發(fā)揮著數(shù)種功能，例如，排水和過濾、隔離和防沖經(jīng)常是聯(lián)系在一起的。

三、土工合成材料材料

1、過濾及排水。

可根據(jù)工程過濾、排水需求，合理選用土工符合材料和土工管等。采用土工合成材料作過濾、排水設施的主要工程有：

（1）鐵路、公路過濾、排水設施。（2）擋墻后排水系統(tǒng)。（3）岸墻后排水系統(tǒng)。（4）隧洞、隧道襯砌后排水系統(tǒng)。（5）土石壩過渡層，灰壩、尾礦壩過濾層。（6）防滲鋪蓋下排水、排氣系統(tǒng)。（7）農(nóng)田水利工程、減壓井、農(nóng)用井等外包體。（8）地基處理塑料排水帶預壓工程。

2、隔離。

（1）鐵路道碴與路基之間的隔離層，或路基與軟弱地基之間的隔離層。

（2）公路基層碎石與路基或地基之間，飛機場、停車場、運動場面層與地基之間的隔離層。

（3）在土石混凝土河壩中，隔離不同的筑壩材料。

（4）在裂隙發(fā)育的巖基，或者卵石、砂卵石地基上修建土石壩，用做壩體與地基之間的隔離層，有時還可起加筋作用。

（5）石籠、砂袋或土袋與軟弱地基之間的隔離層。

（6）人工填土、堆石或材料堆場同與地基之間的隔離層。

（7）其他如在水中（江、河、湖、海）拋填土石方，將土工織物鋪放在水下，其隔離作用。也可起過濾加固作用；在人行道混凝土板下，有時也鋪放土工織物作為隔離層等。

四、土工合成材料的儲存與保管

土工合成材料是以高分子聚合物為原料的化纖產(chǎn)品，在陽光照射下易老化，使其強度降低。盡管在制造時采取了一些防止老化的措施，在地下或水下能正常使用幾十年，但和其他物質(zhì)一樣老化是不可避免的，對永久性建筑物而言，當然壽命越長越好，因此在各個環(huán)節(jié)都應注意保護，使其老化速度盡可能地減慢。

對于防汛用土工合成材料，應提前備料，需要加工的，如各種型號尺寸的軟體排、濾水軟體排等，要在汛前加工完畢，存放在專門的倉庫中備用，并要避免陽光的直接照射。因土工織物質(zhì)地柔軟，存放在倉庫時，易被老鼠咬，要注意防鼠；葦根等植物會穿破土工織物，因此倉庫地坪要平整，注意清除雜草。

產(chǎn)品在工地存放時，一般應搭設臨時存放遮棚，如果工期較長，或由于某種原因，土工合成材料較長時間受陽光照射，應用前要進行必要的物理性能指標測試，合格后才能使用。當土工合成材料的種類較多、用途不一時也應分別存放，并標明性能指標和用途等。存放時還要注意防火等。

五、土工合成材料的施工要求

1、施工前檢查。

2、備料。

3、土工合成材料接面的處理。

4、鋪設松緊度控制。

5、拼接與連接。

6、鋪設時施工人員應穿軟底鞋，不得抽煙，以免損傷土工合成材料。

7、鋪設后要嚴格檢查，發(fā)現(xiàn)有破損，應立即修補或更換。同時要注意施工時防止陽光的暴曬，鋪設后應及時鋪設保護層。

8、回填不得有損于土工合成材料，盡管鋪設面清除雜物后土工織物不宜損壞，但也要避免大塊石等硬物的拋砸。土工膜保護土層厚度一般為300～400mm，寒冷地區(qū)應適當加厚。

9、觀測儀器的安裝等要根據(jù)施工情況及時進行，施工中要注意保護。

第2篇：土工合成材料性能范文

關鍵詞：土工合；成材料；巖土工程

土工合成材料是巖土工程中的高分子聚合物為原料制成的各種人工合成材料的總稱，是具有良好物理化學特性的水工性能。隨著當前社會發(fā)展過程中，各種技術手段的不斷應用，水工合成材料的應用和發(fā)展也在日益的提高與變化，被廣泛的應用在當前各種建筑工程中。目前土木合成材料已經(jīng)被廣泛的應用在道理工程、建筑工程、海港工程、礦山工程、軍事工程以及水利工程等多個領域。

一、土工合成材料的功能

土工合成材料的功能是多方面的，其主要的功能有以下幾點：

1、過濾功能

把土工織物釋放在土體表面或者相鄰土層之間，可以有效的組織土顆粒通過，從而防止由于土顆粒過量流失造成的土體破壞，同時允許土中的水或者空氣穿過織物自由的排出，以免由于孔隙水壓力的升高而造成土體的失穩(wěn)等不利的后果。

2、排水功能

有些土木合成材料可以在土體中形成排水通道，把土中的水分匯集起來，沿著材料的平面排至體外，這方面的產(chǎn)品有瀝青混凝土膜、混合土工膜，排水板風，適用于高填路堤內(nèi)部的垂直排水或者水平排水、軟基處理的過程中垂直排水等。

3、隔離功能

有些土工合成材料能夠把兩種不同粒徑的土、砂、石料隔離開來，或者吧土、砂、石料與地基或者其他建筑物隔離開來，以免相互混雜，失去各種材料和結構的完整性，發(fā)生土粒流失現(xiàn)象。.

4、加筋作用

土工合成材料埋在土中，可以擴散土體的預應力，增加土體的模量，傳遞拉應力，限制土體側向位移，還能夠增加土體和其他材料之間的摩擦力，提高土體及其有關建筑物的穩(wěn)定性。

二、土工合成材料的應用

1、過濾及其排水

可以根據(jù)當前工程過濾、排水的需要，合理的選用土工織物、土工符合材料和土工管等，采用土工合層材料進行過濾、排水設施的主要工程有：

在鐵路、公路過濾和排水設施的施工的過程中被廣泛的應用，成為當前公路施工的主要手段和方法，更是提高公路施工質(zhì)量和施工效率的前提和關鍵。

2、隔離

在水工合成材料使用的過程中，其在各種道路和路基的施工中都能夠有效的將軟土地基和路基進行隔離，產(chǎn)生相應的隔離層，在公路基層施工的過程中是利用其進行地基和路基碎石進行隔離的主要方式和方法。

三、土工合成材料的施工技術

1、土工合成材料的儲存與保管

土工合成材料是以高分子聚合物為原料的化纖產(chǎn)品，在陽關照射下容易老化，使得強度降低，盡管在制造的過程中采用了相應的防止老化措施，然而在地下或者水下能夠正常使用幾十年和其他物質(zhì)一樣老化是不可必滿的，對永久性的建筑物而言，當然是手民越長越好，因此其儲存與保管就先的非常重要。

2、滲土工合成材料的鋪設技術

土工合成材料自廣泛用于巖土工程建設以來，在水利水電工程建設中引起不小的變革，這不僅反映在水利水電工程的材料使用上，而且反映在設計原理、計算方法、施工工藝和工程管理上。防滲土工合成材料主要用于垂直鋪膜防滲和坡面鋪膜防滲，因鋪設結構形式的不同，其施工工藝和鋪設技術也不盡相同。

3、土工合成材料的施工要求

在施工的過程中首先對使用前的各個設備和材料的使用型號。規(guī)格進行嚴格的檢查，其是否能夠達到設計要求，用作過濾、墊層、排水層的過程中，對各種具有裂紋、老化的土工成品都不能使用。

在備料的過程中要根據(jù)工程部位、大小按照施工的要求進行裁剪和拼接；防滲用土工膜盡量的采用寬幅度，以減少剪裁量，最好是使用預先拼接成的要求尺寸。捐災鋼管上后運至工地。

土工合成材料在接觸面的處理中飯，只要鋪設面在施工的前面進行處理，清除表面的各種污物和能夠損傷土工材料接觸面的英武，使得地面平整，土工合成材料在使用的過程中是不易被損壞的，。所以在進行土工織物施工的額過程中要清楚各種表面物體。

鋪設土工合成材料是一種連續(xù)性、整體性，左后腰與其他結構的連接，特別是土工膜防滲應當與安珀和其他一切防滲體密接，構成完全封閉體系，土工織物當付款和長度達不到要求的時候，要做好接縫。結構，接縫的方法是有搭接、封接和粘接。

4、常見的各種問題

經(jīng)常遭受石塊或其它尖棱物的穿刺破壞；由于土工薄膜缺少約束支持，在承受水壓力和土壓力時易于被鼓破；薄膜受到下層氣體或液體的頂托產(chǎn)生應力集中導致破壞；鋪設在支撐土與混凝土面板之間的土工薄膜由于受到溫度、重力、土移、浪擊和水位變化等因素的影響，可能引起界面滑動，使土工薄膜產(chǎn)生過度拉伸，撕裂或擦傷；在斜面上用土或混凝土面板保護土工薄膜，當水位驟降時，土體中的孔隙水壓力和庫水位失去平衡而造成失穩(wěn)滑動。只要按照施工規(guī)范和施工組織設計施工，確保施工質(zhì)量，就可避免或減少類似問題的出現(xiàn)。

四、土工合成材料的施工質(zhì)量控制

1、土工膜防滲工程接縫檢查

接縫粘合質(zhì)量與其他結構結合的牢固性等檢查的方法有目測法、現(xiàn)場見咯發(fā)和抽樣測試法。

目測法是觀察有無漏接，接縫是否五燙傷、五褶皺，是否拼接均勻的主要手段和方法。

現(xiàn)場檢漏法應對全部焊縫進行監(jiān)測，常用的有真空閥和重啟法，真空非法是利用吸盤、真空泵的方法進行檢查的系統(tǒng)設備。在監(jiān)測的過程中通過局部刷凈、涂肥皂水放入吸盤，通過抽出空氣至真空進行監(jiān)測，然后關閉氣泵，看吸盤頂部是否具有透明罩內(nèi)的肥皂水泡產(chǎn)生，真空度有無下降，若有，說明有漏氣，應該及時的補救。

2、土工化合物的檢點

檢查所用的土工織物的質(zhì)量和規(guī)格是否合格，搭接寬度和縫合質(zhì)量是否符合設計要求、。

3、土工織物防護工程檢點

檢查所有的材料品種和規(guī)格以及性能是否符合設計要求，抽檢施工中所用的各種物料尺寸、質(zhì)量、結構重量風是否與設計要求相符；檢查施工方法是否符合施工規(guī)范，對土工合成材料是損壞等。在完工之后檢查水上、水下跑護體的范圍、高度以及厚度和各種不同類型的防護工程施工質(zhì)量是否具有設計要求相符合。更要檢查被防護工程在施工的過程中能夠周圍環(huán)境影響因素是否否和設計的要求。

第3篇：土工合成材料性能范文

關鍵詞：塑料扁絲編織土工布；濕度；拉伸試驗

Abstract：The influence degree of humidity for the tensile tests of the plastic biansi woven geotextile decides whether it needs temperature and humidity control or not before the tests. Through the compare between transverse and longitudinal tensile test results under the conditionsof five humidities and the results under the condition of standard test methods, it shows the tensile tests of the type of geotextiles is less affected by humidity and it doesn’t need temperature and humidity control before tests.

Key words：Plastic biansi woven geotextile; Humidity; Tensile tests

中圖分類號：TU5 文獻標識碼： 文章編號：

1.前言

隨著近些年來巖土工程材料的發(fā)展和需求，土工合成材料已經(jīng)成為最常見的材料之一，在交通、水利、海港、水土保持、航道整治及維護等各項工程領域中得到廣泛應用，特別是長江航道整治工程中，近年來，土工合成材料已在護底、護坡等結構中得到廣泛應用，成為用量最大的材料之一，土工合成材料的質(zhì)量直接影響了航道整治工程的質(zhì)量，因此，對土工合成材料的質(zhì)量檢測數(shù)據(jù)的及時性與準確性也將對直接影響施工進度和質(zhì)量水平。

在《公路工程土工合成材料試驗規(guī)程》(JTG E50-2006)中，規(guī)定了試樣應在標準大氣壓條件下調(diào)濕24h，標準大氣為三級標準，溫度為20℃±2℃、相對濕度65%±5%。但其在寬條拉伸試驗時，規(guī)定如確認試樣不受環(huán)境影響，則可不就行調(diào)濕和狀態(tài)調(diào)節(jié)。由于調(diào)濕環(huán)節(jié)耗時長，嚴重影響了土工織物的檢測速度，特別是力學性能指標。

塑料扁絲編織土工布作為航道整治工程中最常見的土工合成材料之一，為提升該土工布拉伸性能的測試速度，進一步確保檢測數(shù)據(jù)的及時性，有必要對其受濕度影響的情況進行驗證，以便合理提升塑料扁絲編織土工布相關指標的檢測速度。

2.試驗條件

本試驗所選用的材料為武漢恒海土工工程材料有限公司生產(chǎn)的規(guī)格為200g/m2塑料扁絲編織土工布，該樣品質(zhì)量均勻，無明顯外觀缺陷。

2.1標準方法試驗結果

嚴格按照《公路工程土工合成材料試驗規(guī)程》(JTG E50-2006)要求，在調(diào)濕24h后，在濕度為60%、溫度為20℃環(huán)境條件下，試樣尺寸、拉伸速度、夾持方式等各種條件嚴格按試驗標準要求開展試驗，試驗數(shù)據(jù)見下表：

表1 塑料扁絲編織土工布試驗結果

2.2對比試驗環(huán)境設計

為了研究測試環(huán)境濕度對土工合成材料拉伸性能的影響，本次試驗設定了5個不同的濕度測試環(huán)境，試樣在以下環(huán)境中放置24h，具體情況如下：

測試環(huán)境一：在標準大氣壓下，處于溫度20℃±2℃、相對濕度25%±5%條件下調(diào)濕24h；

測試環(huán)境二：在標準大氣壓下，處于溫度20℃±2℃、相對濕度45%±5%條件下調(diào)濕24h；

測試環(huán)境三：在標準大氣壓下，處于溫度20℃±2℃、相對濕度65%±5%條件下調(diào)濕24h（JTG E50-2006中要求的標準調(diào)濕環(huán)境）；

測試環(huán)境四：在標準大氣壓下，處于溫度20℃±2℃、相對濕度85%±5%條件下調(diào)濕24h；

測試環(huán)境五：濕態(tài)試驗，將試樣浸入溫度為20℃±2℃的蒸餾水中，浸潤時間應足以使試樣完全潤濕或至少24h。為使試樣完全濕潤，在水中加入了不超過0.05%的非離子型潤濕劑。

表2 拉伸性能試驗不同濕度測試環(huán)境

3.試驗結果

3.1試驗過程

對不同環(huán)境下處理24h后的試樣進行抗拉強度試驗，對比試樣數(shù)量按標準要求選取5塊，每個試驗樣品取出后，確保在3min內(nèi)完成試驗，以避免測試環(huán)境變化對樣品的性質(zhì)造成影響。

按計劃依次對5個不同濕度測試環(huán)境條件下的試樣進行了試驗，對不成功的試驗進行了補充，剔除不合理的試驗數(shù)據(jù)，對所有有效試驗數(shù)據(jù)進行了統(tǒng)計，試驗數(shù)據(jù)如下：

表3 濕度對塑料扁絲編織土工布拉伸性能影響試驗結果

圖1 濕度對塑料扁絲編織土工布縱向拉伸的影響

圖2 濕度對塑料扁絲編織土工布橫向拉伸的影響

3.2試驗結論

從試驗數(shù)據(jù)分析來看，5個不同測試環(huán)境條件下的縱向拉伸強度和縱向伸長率、橫向拉伸強度和橫向伸長率大小在一定幅度內(nèi)隨機變化，沒有呈現(xiàn)出一定的規(guī)律性，兩者未見明顯對應關系，且其檢測結果平均值與標準環(huán)境下檢測結果基本一致。因此，根據(jù)本次試驗可以初步認為，短期的濕度變化所引起的測試環(huán)境不同對塑料扁絲編織土工布的拉伸性能沒有實質(zhì)性的影響，或者短期的濕度變化對塑料扁絲編織土工布的影響程度小于土工布自身材料均勻性的影響程度。

分析其原因，由于扁絲編織土工布是由塑料扁絲組成，其質(zhì)地密實，不吸水，因此，水對扁絲編織土工布的組成、受力均影響不大，因此，濕度對其拉伸強度影響不大。

4.意見與建議

根據(jù)本次試驗結果，濕度對塑料扁絲編織土工布的橫向及縱向抗拉強度及延伸率影響較小，依據(jù)《公路工程土工合成材料試驗規(guī)程》(JTG E50-2006)中要求，可在試驗過程中不進行調(diào)濕和狀態(tài)調(diào)節(jié)。

由于本試驗僅針對扁絲編織土工布，其它土工布在進行拉伸試驗時是否能不進行調(diào)濕和狀態(tài)調(diào)節(jié)尚未能確定，需通過進一步試驗驗證不受濕度等環(huán)境影響時才可省略調(diào)濕環(huán)節(jié)。

參考文獻：

[1] 孫鈞,遲景魁,曹正康等.新型土工材料與工程整治[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社,1998: 29-30.

第4篇：土工合成材料性能范文

關鍵字：復合土工材料； 水利工程；應用

Abstract: The composite geotextile material is a general term for synthetic materials for civil engineering applications. As a civil engineering material, which is based on synthetic polymers (such as plastic, chemical fiber, synthetic rubber, etc.) as raw material, made ​​of various types of products, placed within the soil and surface, to strengthen or protect the soil. Because of its filtration, drainage, seepage, and scour protection and soil reinforced reinforcement, soil isolation effects are widely used in water conservancyKey words: composite geotextile material; water conservancy projects; application

中圖分類號：F407.9 文獻標識碼：A文章編號：2095-2104（2012）02-

土工合成材料是應用于巖土工程，以高分子聚合物合成材料制成的各種產(chǎn)品的統(tǒng)稱。因其具有反濾，排水、防滲、防沖和土加筋加固、土層隔離等作用，而被廣泛用于水利工程。

一、復合土工材料的含義

復合土工材料是土木工程應用的合成材料的總稱。作為一種土木工程材料，它是以人工合成的聚合物（如塑料、化纖、合成橡膠等）為原料，制成各種類型的產(chǎn)品，置于土體內(nèi)部、表面或各種土體之間，發(fā)揮加強或保護土體的作用?！锻凉ず铣刹牧蠎眉夹g規(guī)范》將土工合成材料分為土工織物、土工膜、土工特種材料和土工復合材料等類型。土工特種材料包括土工膜袋、土工網(wǎng)、土工網(wǎng)墊、土工格室、土工織物膨潤土墊、聚苯乙烯泡沫塑料（EPS）等。土工復合材料是由上述各種材料復合而成，如復合土工膜、復合土工織物、復合土工布、復合防排水材料（排水帶、排水管）等。

二、復合土工材料的分類

應用到水利工程中的土工合成材料主要有土工織物、土工膜，土工特種材料和土工復合材料4大類。

1、土工織物

土工織物是將合成纖維以不同方法制成透水性的土工合成材料，按制造方法不同，可分為織造型和非織造型土工織物?？椩煨屯凉た椢镉址志幙?、平織和針織，它們是由單絲或多絲織成的，或者由薄膜形成的扁絲編織成的布狀卷材；非織造型土工織物由短纖維或噴絲長纖維按隨機排列制成絮墊，經(jīng)機械纏合(針刺)或熱粘或化學粘合而成的布狀卷材(即無紡布)。

2、土工膜

土工膜是20世紀70年代出現(xiàn)的，它是由聚合物或瀝青制成的一種相對不透水卷材。取用聚合物需要在工廠采用吹塑，壓延或涂敷法制造；用瀝青則可在現(xiàn)場或廠內(nèi)以噴涂或浸漬法形成。

3、土工特種材料 土工特種材料包括土工格柵、土工帶、土工格室、土工網(wǎng)、土工石籠、土工管，土工模袋、三維網(wǎng)墊、EPS等，均由聚合物按需要分別以不同加工方法制成。

4、土工復合材料

土工復合材料包括復合土工膜和復合防排水材料，均由兩種或兩種以上土工合成制品復合或組合而成，如復合土工膜由土工膜與土工織物經(jīng)加熱滾壓而成，主要是為了增加材料的強度。承受更大的荷載，復合防排水材料由排水帶、排水管、排水防水材料等組成，

三、工程作用及其應用

1、加筋作用

加筋作用是指在土體中的一定部位埋設水平方向的土工合成材料，也稱加筋材料，將土體壓實后，土與加筋材料密切結合成一復合土體(加筋土)，當在復合土體表面施加荷載時，由于加筋材與周圍土之間有較大的摩阻力(有時尚有咬合力)，限制了土的側向變形，相當于在土體側面上施加了約束力，從而提高了土體的承載能力，增加了土體的穩(wěn)定性。這種作用在水利工程中能夠穩(wěn)定、限制各種結構中的巖土體在長時間使用過程中的位移發(fā)生，并能使作用在土壤的局部應力傳遞或分配到更大的面積上，增加土體和土工布之間的摩擦阻力。

一般地，土工織物，塑料拉伸土工格柵、經(jīng)編土工格柵、玻纖土工格柵和土工網(wǎng)可以作為水利工程中的加筋材料。土工合成材料加筋效應主要有：筋材的抗拉作用、筋土界面相互作用和應力擴散作用等，而在多層加筋的情況下，應分別考慮筋土界面的摩擦作用(即各層筋土界面作用對填料產(chǎn)生側向約束作用)和最下一層筋土界面作用產(chǎn)生整理的界面剪應力對其下面土體產(chǎn)生的附加水平約束作用(提高土體的穩(wěn)定性和承載力)。

2、防滲作用

防滲是防止流體滲透流失的作用，也包括防止氣體的揮發(fā)擴散。水利工程中要修建大量的擋水蓄水、引水和輸水等建筑物，均有防滲、防漏的要求。利用土工合成材料中的弱透水材料可防止液體滲漏、氣體揮發(fā)以保護環(huán)境或建筑物安全。用于防滲的土工合成材料主要有土工膜和復合土工膜，后者應用更為廣泛，更能適應各種復雜工程的情況。

3、防護作用

防護是指為了消減自然現(xiàn)象、環(huán)境影響和人類活動對堤坡和岸坡造成的危害，而采取適當?shù)姆雷o措施，土工合成材料的發(fā)展，為岸坡防護提供了新的途徑。在被保護的土面上覆一層有良好反濾性能的土工織物，壓上一定蓋重，即可有效地保護岸坡不受水流和波浪等的破壞，可代替?zhèn)鹘y(tǒng)的護坡材料。

4、隔離作用

土工布可將不同的土質(zhì)結構進行分離，形成穩(wěn)定的分界面，使各層結構分離，按照要求發(fā)揮各自的特性和整體作用，以避免相互混雜產(chǎn)生不良效果。在土石混合壩中，可作為隔離不同的筑壩材料。在裂隙發(fā)育的巖基或卵石地基修筑土石壩，可用作壩體與地基之間的隔離。

5、反濾作用

在水工建筑物中，當土中水從細粒土流向粗粒土，或水流從土內(nèi)向外流出的逸出處，需要設置反濾層，否則土粒將受水流作用而被帶出土體外，土粒過量流失會造成管涌和流土破壞。傳統(tǒng)采用砂礫粒作為反濾材料，一般采用粒徑不同的砂礫石分2-3層鋪設，施工工藝較復雜。土工織物的過濾功能和傳統(tǒng)的顆粒層完全相同，工程上可以取而代之。它可在地下水滲流作用下，既防止土顆粒過量流失而造成破壞，同時又使水流順利排泄，以免由于孔隙水壓力升高而造成土體失穩(wěn)。

6、排水作用

第5篇：土工合成材料性能范文

【關鍵詞】市政道路；施工；軟土地基；施工；處理措施

隨著社會經(jīng)濟的持續(xù)發(fā)展和城市道路交通行業(yè)建設的日益發(fā)展和增加，對市政工程項目的質(zhì)量要求日益提高。相關工程項目在軟土地基上的工程項目建設逐漸增多，同時對軟土地基的處理也日漸呈現(xiàn)多樣化的發(fā)展特征。在工程項目的實踐當中逐步應用了多種新型技術。而市政工程項目由于施工工期較緊，施工場地較為狹窄，同時還要在施工過程中維持正常的交通運營等等，由此市政工程項目中的軟土地基的處理要求更高。

一、軟土地基的處理

要實現(xiàn)對軟土地基的處理，有多種處理方式，而相關工程項目的施工之前，應對軟土地基的處理進行了解，而后才能根據(jù)不同的施工路段、不同的地形條件等對道路工程項目進行施工，從而實現(xiàn)因地制宜，按照實際的施工狀況對地基進行處理。

1、表面表層處理

（1）表層排水

表層排水的方法在軟土地基的處理中較為常見，在填土之前，一般開挖深度為0 . 5～1 m，寬度為0 . 5 m的溝槽排除地表積水，從而有效降低道路工程地基中的含水量。在溝槽的開挖之前應對當?shù)氐穆范蔚牡匦蔚孛蔡卣鬟M行考察，通過使用自然地形的坡度進行排水，減小每個溝槽的間距，從而有效提高了整體地基的排水效率。在地下水排除之后將透水性較好的砂礫和碎石回填入地基。

（2）添加砂墊層

表面表層的處理方式可通過在軟土表面添加砂墊層的方式對軟土地基進行處理。當軟土地基中的含水量較高，則可在軟土層地基上添加砂墊層的方式進行處理，添加的厚度約為0 . 5～1. 2 m，從而達到對軟土地基的固定和加固。添加砂墊層的方式一般可用于軟土地基的淺層處理當中，通過使用機械設備將路基下的軟土挖出，而后換上強度相對較高的粘性土或者砂石、卵石等等，砂墊層的添加主要為降低水位，使地下水成為填如內(nèi)部的地下排水層，由此也能對上部起到排水的作用，具有明顯的固定作用。

（3）加入添加劑

通過對表層粘性土壤加入適當?shù)奶砑觿亩纳仆翆颖旧硭械膶傩蕴卣鳎纳仆翆拥墓逃袑傩蕴卣?，改善壓縮性能以及強度特性以達到加固地基的作用。在實際的施工過程中，常見的添加劑為熟石灰、生石灰以及水泥，而在添加石灰類添加劑時，一般使用現(xiàn)場攪拌的方式進行。

（4）拋石清淤

對于常年積水的低洼路段，在工程項目的道路建設和施工過程中，由于排水的施工難度較大，則可使用拋石清淤的方式，拋投進施工直徑不小于30 cm的片石，若是存在直徑未達標的片石，其含量也應小于總量的20 %。拋石施工中，首先拋投路堤中段，先前后兩邊，而后使用拋投的片石實現(xiàn)清淤。在拋投完成后使用重型壓路機進行反復碾壓。

2、深層處理

（1）灌漿

在軟土地基中灌漿，使水泥或者其他漿體在地基當中形成漿脈，在持續(xù)滲透以及填充過程中進行壓實，同時由于漿體的灌入，從而破壞了漿體土層的原有性質(zhì)，從而構成了塑性變形區(qū)域，而距離漿體較遠的土層將發(fā)生彈性形變，從而提高了地基的密度，導致復合地基的形成，從而能有效穩(wěn)固地基以及控制地基的沉降。豎向排水固結

（2）粉噴樁加固

粉噴樁的加固施工可參照實際道路工程項目中的多項施工參數(shù)進行確定，在打入粉噴樁之前可進行試樁，從而保證實際施工當中的鉆進速度、噴氣壓力以及單位時間內(nèi)噴粉量等施工參數(shù)，同時在施工之前，應嚴格檢驗粉噴樁的材料，特別是水泥材料，不能使用結塊變質(zhì)或者受潮的材料，由此避免由于劣質(zhì)的材料而導致的坍塌沉陷等事故。相關施工人員還應對粉噴樁的安裝狀況進行及時的記錄以及檢測，從而能及時解決出現(xiàn)的問題。

（3）為了保證地基排水的固結方式，將有效縮短排水的距離，在地基中間設置垂直放置的排水柱，豎向排水固結的方式能適宜于飽和粘土以及有機質(zhì)粘土地基中使用，排水住根據(jù)材料的不同可分為砂井排水柱以及紙板排水柱兩種形式，而砂井排水柱應在地面預先鋪設好砂墊層，在設立好排水溝之后再打入約15～2 0 m深的排水柱，為了保證路基的透水性能較好，砂井中應選擇優(yōu)質(zhì)粗砂，同時與豎向排水進行連通，同時使用該種方式，不僅能實現(xiàn)排水固結，同時還能達到擠密地基的作用。

二、市政道路工程中軟土地基的施工措施

1、在鋪設土工合成材料過程中，不應產(chǎn)生褶皺，可通過人工拉緊的方式防止進行預防，必要之時可使用插針等固定措施，將土工合成材料固定在填土層的表面。在土工合成材料的鋪設施工中，應保證鋪設土層的平整，避免表面存在碎石以及塊石等堅硬的突出物。在距離土工合成材料8 cm的路堤填料的最大粒徑不應超過6 cm。

2、在鋪設土工合成材料時，應將強度較高的方向放置在垂直于路堤的軸線方向位置，同時還應保證土工合成材料之間的連接牢固，在受力方向的連接之處，強度不應小于材料設計的抗拉強度，同時疊合的長度不小于15 cm，應保證土工合成材料的相關技術以及質(zhì)量指標符合工程項目的設計要求。存放以及鋪設土工材料過程當中，應避免土工合成材料的暴露或暴曬，在與土工合成材料所接觸到的填料當中，應避免包含強酸、強堿性的物質(zhì)。

3、在鋪設土工合成材料的過程中，要在路堤的兩邊留下一定的長度，回折覆裹在已經(jīng)壓實好的填筑層面上，而折回外露部分應用土覆蓋。

4、土工合成材料在攤鋪施工完成之后要及時填筑填料，從而防止土工合成材料長時間受到陽光的暴曬。一般攤鋪完成后應在48h以內(nèi)將進行填筑填料施工。填料要分層攤鋪，分層碾壓，所選擇的填料的壓實程度要符合相關技術標準的規(guī)范要求。同時在市政道路的工程項目的軟土地基的處理之后，其縫接的強度不應小于土工合成材料的抗拉強度。

三、結語

在市政道路施工當中，軟土地基具有重要的作用，若是未對軟土地基進行處理或者使用的方式欠妥當，則容易導致道路地基不穩(wěn)或者產(chǎn)生道路的沉降等等，由此對道路的使用造成隱患，也將損傷道路的使用壽命，由此應充分認識到軟土地基在工程項目中處理的重要性并加以警示。同時分析了軟土地基的處理方式和施工工藝，期望能在實際工程項目中靈活運用。

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第6篇：土工合成材料性能范文

土工合成材料分為四類：土工織物、土工膜、土工復合材料和土工特種材料，其原材料主要是聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等各種高分子聚合物。近幾年，在水利工程中使用較廣泛的是土工織物、土工膜、土工復合材料。土工織物分為有紡土工織物和無紡土工織物兩種類型，其中，針刺無紡土工織物，具有孔隙率高、滲透性大、排水性能較好的特點，在大壩工程中常作為排水反濾設施廣泛使用。土工膜防滲性能較好，垂直滲透系數(shù)小于1×10-11cm/s，價格便宜，但其CBR頂破強度較低，對于防滲要求較高的工程部位不宜使用，一般常用于壩基垂直防滲。土工復合材料是將兩種或兩種以上的土工合成材料組合在一起的產(chǎn)品，品種繁多，功能各異，其中復合土工膜具有防滲和排水雙重作用，在大壩工程中應用較廣泛。

近幾年，土工合成材料的生產(chǎn)廠家越來越多，生產(chǎn)規(guī)模愈來愈大、品種繁多，質(zhì)量基本上都可以達到國家標準；其次，對土工合成材料的研究也日益深入，制定的許多國家標準或規(guī)范，為該材料的推廣提供了技術依據(jù)，土工合成材料的研究、生產(chǎn)、設計逐步走向了成熟。下面簡要闡述土工合成材料在新建堆石壩及病險庫加固中所取得的成功經(jīng)驗，以饗讀者。

1.復合土工膜在堆石壩的應用

博斯塘水庫位于新疆木壘縣境內(nèi)。該水庫為山區(qū)攔河水庫，屬?。á瘢┬退畮?，壩型為復合土工膜防滲堆石壩，壩軸線長186m，最大壩高37m，壩頂寬5m，前壩坡1：1.65，后壩坡1：1.45、1：1.55兩級。壩址兩岸基巖，巖性為安山巖，較堅硬，抗風化能力強，部分階地上有數(shù)米厚的坡積物。河床礫卵石層厚12～14m，下部為安山巖。溢洪道位于右壩肩山脊埡口處，為正槽開敞式，均在巖體內(nèi)開挖。筑壩材料大部分采用溢洪道爆破開挖出的安山巖巖渣，不夠部分采用河床砂礫石料。壩基采用人工澆筑混凝土防滲墻防滲，施工方式為大開挖。

壩體前壩坡的復合土工膜與壩基混凝土防滲墻及兩壩肩混凝土趾板錨固在一起，共同形成前壩面的防滲系統(tǒng)。壩體為透水性很強的爆破料組成，滲透系數(shù)一般大于在1×10-3cm/s，可以迅速降低壩體內(nèi)的浸潤線高度，利于壩體的抗滑穩(wěn)定安全。

前壩坡面由下而上主要由無砂混凝土（下墊層）、復合土工膜、苯板（上墊層）、混凝土板護坡構成。下墊層采用透水性較強的無砂混凝土，最小厚度8cm；上墊層采用保溫性能及平整度較好的苯板，厚度2cm；苯板上部為邊長0.60m、厚10cm的六邊形鋼筋混凝土模框，框內(nèi)現(xiàn)澆C20素混凝土，

?？蛑g干靠，有利于壩面排水。（見圖1）

因此，該壩體防滲效果的好壞關鍵是復合土工膜自身的防滲效果及其與周邊連接的可靠性。

復合土工膜自身的防滲效果主要取決于土工膜的物理力學指標及接縫的質(zhì)量。根據(jù)承受的水壓力和下墊層，經(jīng)計算，復合土工膜采用兩布一膜（300g/m2/PE0.5/250g/m2），其物理力學指標為：抗拉強度19KN／m，延伸率53.6％，CBR頂破強度3.41KN，垂直滲透系數(shù)4.76×10-13cm/s，幅寬4.0m。施工中，一般都要對工廠內(nèi)生產(chǎn)的土工膜進行拼接，接縫的質(zhì)量好壞直接影響土工膜的防滲性能和抗拉強度，因此，必須嚴格按照技術規(guī)程進行施工。

土工膜鋪設前先進行下墊層無砂混凝土的施工，然后將卷成捆的土工膜沿壩坡由下而上縱向鋪放，鋪設應平順，松緊適度，予留大約1.5%的余幅，以免受拉破壞。土工膜展開平整后即可進行拼接。拼接一般采用熱熔焊法，該方法焊縫的抗拉強度較高，質(zhì)量較好。焊接采用自走式熱熔雙縫焊機，根據(jù)膜材種類、厚度和室外氣溫選擇合適的焊接溫度及行走速度，先在現(xiàn)場采用小塊土工膜進行試拼接，待焊接質(zhì)量穩(wěn)定后再進行實際焊接操作。熱熔焊法焊縫形式為直縫雙道，每道寬度1cm，間隔1cm，焊縫處土工膜搭接寬度約10cm。

土工膜焊接完成后，必須進行接縫檢測。一般先進行目測，觀察有無漏接，接縫是否有燙損、褶皺，是否拼接均勻等，目測合格后采用真空法或充氣法進行最終質(zhì)量檢測及評定。（1）真空法：主要設備有吸盤、真空泵和真空計。檢測時將待測部位刷凈，涂肥皂水，放上吸盤，壓緊，抽真空至負壓0.02Mpa～0.03Mpa，關閉氣泵。靜觀約30s，觀察吸盤頂部透明罩內(nèi)有無肥皂水泡產(chǎn)生和真空度有無下降，如有，表示漏氣，應予補救。（2）充氣法：將焊縫之間的空腔兩端封死，插入氣針，充氣至0.05Mpa～0.20Mpa（視膜厚選擇），靜觀0.5min，觀察壓力表，如氣壓不下降，表明不漏，接縫合格，否則應進行修補。其次，還需進行土工膜的抽樣測試。約1000m2取一試樣，作拉伸強度試驗，要求焊縫強度不低于母材的80%，且試樣斷裂不得在接縫處，否則接縫質(zhì)量不合格。土工膜表面的無紡布可采用手提縫紉機縫合，以保護土工膜。對于質(zhì)量不合格的焊縫可采用塑料焊槍或電烙鐵重新補焊。

復合土工膜周邊連接的可靠性，主要是指復合土工膜與壩基混凝土防滲墻、壩肩混凝土趾板及防浪墻的連接?；炷练罎B墻底部及兩壩肩趾板與基巖面接合面均需進行水泥灌漿，防止防滲墻底部或趾板與基巖面接合面處滲水，灌漿完畢后，進行壓水試驗，合格后才能進行下一道工序。復合土工膜與防滲墻、趾板及防浪墻聯(lián)結采用扁鐵和膨脹螺拴錨固連接，為了保證復合土工膜具有一定伸縮能力，周邊均設伸縮節(jié)（圖2、圖3）。

施工時由于土工膜在壩面上易于滑動，因此，在無砂混凝土表面每隔5m，刷熱瀝青兩道，面積約0.5m2，將復合土工膜粘結在上面，這樣，既不妨礙膜后無紡布的透水性又增大了膜的抗滑能力，收到了很好的效果。

該工程1998竣工開始蓄水，經(jīng)過近6年的運行，壩頂最大沉降變形6cm，壩后地面干燥，無滲流溢出，壩后坡測壓管內(nèi)浸潤線低于河床砂礫石層表面3m左右，達到了設計預期效果，復合土工膜防滲效果明顯，工程取得了成功。

2.土工合成材料在病險庫加固中的應用

近幾年，全國各地的病險水庫由于年久失修，管涌或者潰壩的事故時有發(fā)生，造成了巨大的經(jīng)濟損失。病險庫數(shù)量多，施工條件復雜，工期短，將質(zhì)量輕、運輸方便、施工簡易的土工合成材料正確推廣應用到病險庫加固當中，具有深遠意義。

白土坑水庫位于新疆瑪納斯縣境內(nèi)，為中型平原水庫，始建于1962年。壩軸線長7.0km，壩型為均質(zhì)土壩，最大壩高7.00m，上游壩坡1：2，采用小型砼板護坡，下游壩坡1:1.5～1：2.0不等，壩頂寬度2～4m，壩后無濾水壩腳。壩體填筑質(zhì)量較差，干密度值平均僅為1.43g/cm3，滲透系數(shù)6.4×10-4cm/s，長期處于軟塑狀態(tài)，壩體內(nèi)浸潤線高，壩體滲水嚴重，壩后形成大片沼澤濕地，后壩坡腳有發(fā)生管涌或流土的滲透破壞危險，大壩上下游壩坡抗滑穩(wěn)定計算均不滿足規(guī)范要求。大壩壩基未做任何處理，壩基2～4m以上為粉砂與粉土層，滲透系數(shù)較大0.79×10-4cm/s，以下土體結構性較好，滲透系數(shù)在1.27×10-5～6.48×10-6cm/s，為較好的隔水層。該水庫多年來，一直低水位運行，達不到原設計標準。2001年大壩安全鑒定為三類壩，屬病險庫，需進行除險加固。

鑒于該水庫壩型為均質(zhì)土壩，且為老壩體加固，因此在前壩坡上鋪設復合土工膜進行防滲，該方法簡單易行、施工速度快、可以有效降低壩體內(nèi)的浸潤線高度，增大壩體內(nèi)的干燥區(qū)，提高土體內(nèi)摩擦角，從而提高壩體的抗滑穩(wěn)定安全性。壩基進行垂直鋪塑，塑膜與壩面復合土工膜連為整體。后壩坡按1：2.25培厚，新老壩體間設褥墊式排水體。

根據(jù)承受的水壓力和下墊層，經(jīng)計算，前壩面的復合土工膜采用兩布一膜（200g/m2/PE0.5/200g/m2），其物理力學指標為：抗拉強度18KN／m，延伸率56.4％，CBR頂破強度2.8KN，垂直滲透系數(shù)1.0×10-12cm/s，幅寬6.0m。先將已損壞或脫落的原砼護坡板用細石混凝土填補平整，再鋪7.5cm厚細砂墊層，然后鋪復合土工膜，膜上鋪75cm厚的砂礫石防凍層，再澆筑20cm的混凝土護坡板。復合土工膜上部折埋在壩頂附近，下部與垂直鋪塑膜焊接在一起。（圖4）復合土工膜的拼接方法同前述。

壩基垂直鋪塑是一種新的淺基礎防滲技術，鋪塑深度可達8m左右，開溝寬度只有20多厘米，是解決水庫淺層透水地基滲漏嚴重及延長滲徑減小壩后坡腳滲透比降的有效方法。垂直鋪塑適用于粉土地基；對于粉砂地基施工中必須做好泥漿固壁，施工速度要快，否則易塌壁。鋪塑塑膜采用厚0.3mmPE膜，設計深度應深入粘土層內(nèi)1.0m，鋪完塑的溝槽采用粘土漿充填。鋪塑機先將基土破開，然后將事先卷繞在鋼管上的塑膜垂直放入槽內(nèi)，由鋪塑機牽引向前移動。鋼管上的塑膜用盡前應予留1.5倍的槽深長度，將塑膜拿出溝槽，洗凈擦干后用自走式熱熔雙縫焊機焊接。局部破損的塑膜補漏，可采用PVC膠合劑粘接，粘接寬度不小于15cm，春秋季固化時間不少于12h，要求粘貼牢固、均勻、可靠。塑膜槽口外漏段，應敷土加以保護，避免陽光直接照射。壩基鋪塑塑膜上部要與前壩坡的防滲復合土工膜焊接，形成完整的防滲體，降低壩體內(nèi)浸潤線，增加壩體穩(wěn)定，達到除險目的。

該水庫原下游壩坡腳未設濾水壩腳，鑒于后壩坡培厚，因此，在新老壩體間設壩體內(nèi)褥墊式排水體。采用重量輕、鋪設方便、造價低的無紡布代替反濾料，無紡布上部壓天然級配的砂礫石料（含泥量<8％）。無紡布的選擇對反濾效果有很大的影響，應按照保土性、透水性、防堵性三個原則進行設計選型，詳見《水利水電工程土工合成材料應用技術規(guī)范》，根據(jù)計算結果，選擇400g／m2的針刺無紡布。無紡布的接縫采用搭接形式，搭接寬度不小于10cm。

白土坑水庫2001年底除險加固全部完工，經(jīng)過兩年的運行觀察，防滲效果較明顯，壩后積水或沼澤消失，地下水位降低至1.5m以下，水庫達到了設計要求，取得了巨大的經(jīng)濟效益和社會效益。

3.土工合成材料在施工中應注意的問題

（1）運輸、貯存中不得沾污、雨淋、破損，遠離火源，周圍不得有酸、堿等腐蝕性介質(zhì)，不得長期曝曬和直立。

（2）材料進場時，應進行抽檢。施工時應有專人隨時檢查清基、材料鋪放方向、材料的接縫或搭接、材料與結構物的連接，每完成一道工序應按設計要求及時驗收，合格后，方可進行下道工序。

（3）施工場地應平整干凈，防止損壞土工膜；鋪設應平順，松緊適度。不平地、軟土上和水下鋪設搭接寬度應適當增大。

（4）鋪設人員不得穿硬底鞋操作。

（5）盡量采用寬幅，使膜在施工時接縫最少；每卷材料的重量不宜超過1t；膜與膜相連時，應采用同種土工膜。高壩應垂直于壩軸線鋪膜，低壩應平行于壩軸線鋪膜，以減少拼接量；接縫應盡量與最大拉力方向平行。

（6）垂直鋪塑應嚴格按照工藝要求進行施工，PE塑膜施放速度應迅速，防止槽孔坍塌，影響鋪塑效果。

第7篇：土工合成材料性能范文

我國是一個河川眾多的國家，為了抗御洪水，古代勞動人民很早以前便利用堤防工程保護居住在河道兩岸人民的生命與財產(chǎn)安全，并積累了豐富的筑堤經(jīng)驗。我國建造堤防工程的歷史可以追溯到大禹治水時期，甚至更早。到3000多年前的西周，堤防已具一定規(guī)模。直到今天，堤防工程仍然是我國水利工程中的重點項目之一。

然而，堤防工程又是一柄“雙刃劍”，運用得好，會造福人民；運用得不好，一旦潰決，非但不能保護人民的生命與財產(chǎn)，反而會導致巨大的災難與損失，因而，堤防工程一直牽動著人們的心。

在堤防安全問題上，人們似乎一直存在這樣兩種觀念：

一是因為兇猛的洪水才導致了堤防潰決。換句話說，堤防原本“好好的”，只怪洪水太兇猛，所以堤防潰決了。

二是一座堤防某年潰決了，接著又修復了，假如隔幾年再潰決，人們并不會感到意外。對那些在歷史上曾多次潰決過的堤防也就只好屢決屢修了。

以上兩種觀念的共同點在于，都著重于堤防潰決的外因――兇猛的洪水，而未重視堤防潰決的內(nèi)因――堤防本身不堅固。應該說，如果堤防本身很堅固，洪水再大，也不會潰決；修復后也不會再潰決。

產(chǎn)生以上兩種觀念，可以說有著深刻的社會原因和歷史原因，那是因為在過去，特別是在科技不發(fā)達的古代，人們確實難以建造很堅固的堤防以抗御猛獸般兇悍的洪水。因而在那時，堤防建成后，一旦遇上較大洪水就易潰決；修復的堤防再潰決，人們也無可奈何，只好再修復。因而，從歷史的角度看，產(chǎn)生以上兩種觀念也是自然的。

然而，社會發(fā)展到今天，科學技術發(fā)展到現(xiàn)在，我們能否建造一種一勞永逸的堅固堤防呢？

答案是：能！

那就是柔性堤防。

堤防因何潰決

在介紹柔性堤防前，我們先談一下堤防潰決的原因。

堤防一般是指沿河道兩岸所建造的堤壩，使洪水被限制在預定的范圍內(nèi)下泄，進而達到防御洪水泛濫、保護居住在河道兩岸居民與工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的目的。廣義地說，在湖泊周圍的某些地段有時也需建堤，我們稱之為湖堤；在海邊建的堤，我們稱為海堤，這些都屬于堤防的范疇。

堤防由堤身與堤基兩部分組成。堤身一般由土料建造而成，堤基多數(shù)也是由土料組成的。土料是一種散粒體結構，即土顆粒之間是松散的。這種散粒體結構極易在洪水的作用下受到破壞，進而使堤防發(fā)生險情。其中最常見的有以下三種情況：

1．堤身產(chǎn)生坍塌（也稱滑坡），最終可能導致堤防潰決。如果堤身土料壓實不夠，或堤的邊坡較陡，在汛期時，堤身就可能發(fā)生坍塌，如圖2（a）所示。江西省九江市長江城防堤，在1998年8月特大洪水時，干堤的迎水面頂部就發(fā)生了坍塌，最終導致干堤決口。

2．堤基被洪水掏空，最終可能導致堤防潰決。如果堤基的土料松散，經(jīng)受不住河水的沖刷，就可能被掏空，堤身因無立足之地而潰決，如圖2（b）所示。江蘇省南京市長江外堤，在2010年秋季特大洪水時，就因為堤基被掏空而使得堤防決口。

3．背水面堤腳處“翻沙鼓水”，最終可能導致堤防潰決。堤身土料如果為砂礫料、施土時又未壓實，或堤基中存在有水平方向的強透水層，那么，在汛期高水位時，水就會從堤的臨水面很快地滲進砂礫層或強透水層向堤的背水面流動，甚至將其中的細顆粒帶走，在堤身或堤基中形成一條透水的通道，最終在堤腳處冒出砂與水來，這就是人們俗稱的“翻沙鼓水”現(xiàn)象。翻沙鼓水現(xiàn)象如果得不到及時控制，最終也會釀成堤防潰決，如圖2（c）所示。湖南省安鄉(xiāng)縣洞庭湖區(qū)安造大垸的一堤段，在1998年7月特大洪水時即在堤腳處發(fā)生嚴重的翻沙鼓水，結果發(fā)生了堤防決口。

什么是柔性堤防

介紹完堤防潰決的原因，我們再來看看什么是柔性堤防。

這里所說的“柔性堤防”是指用高科技材料――土工合成材料建造的堤防。

土工合成材料是由高分子聚合物制成的用于巖土工程的材料。自20世紀70年代以來，土工合成材料在國內(nèi)外便廣泛應用于水利、海港、公路、冶金等工程中。這種新材料的應用，使巖土工程中的許多傳統(tǒng)觀念發(fā)生了革命性變化，也極大促進了巖土工程的發(fā)展。土工合成材料是一個總的名稱，它包含多種具體的材料，如土工布、土工膜、土工格柵和三維植草網(wǎng)墊等等。

用土工合成材料建造的堤防：堤身部分采用無紡土工布建造加筋土，并使用三維植草網(wǎng)墊植草進行防護；堤基部分則采用有紡土工布軟體沉排進行防護。見圖3所示。

所謂“加筋土”，就是在土體中鋪設一層層土工布之后組成的土體，如圖3中之“1” 所示。由于鋪設了土工布，就使原本呈散粒狀態(tài)、易遭破壞的土料形成一個結實的整體。三維植草網(wǎng)墊是廠家生產(chǎn)好了的立體網(wǎng)狀墊層，它的網(wǎng)格可以牢牢地纏住草根，其上種植的草坪因而不易被洪水沖毀。軟體沉排是一種保護堤基不受沖掏的工程技術，它實際上是一種古老的技術，在我國有悠久的歷史，不過以往是在樹枝等材料上壓上塊石做成，不耐用；現(xiàn)在則是用土工合成材料加壓重做成，性能要優(yōu)越得多。

用上述方法建造的堤防之所以被稱為柔性堤防，是相對于用剛性材料如漿砌石或混凝土建造的堤防而言的，因為無論是土工布、三維植草網(wǎng)墊，還是土料，都是柔性的。

這種堤防看似柔軟，實則固若金湯，但又不是因為它真的像我們生活中的城墻那么剛強堅固，恰恰相反，是因為它具有柔性，才得以制服兇猛的洪流，可謂柔中現(xiàn)剛、以柔克剛。

1997年，筆者設計的海南省萬泉河堤防工程就使用了這種柔性材料，大堤全長3.5千米。圖3是竣工后的場景。這一堤防工程迄今已安全運行了14年之久，經(jīng)受過多次大洪水以及流速達5米/秒的激流沖擊的考驗。要知道，5米/秒是一個很大的流速，因為大江大河在洪水時的流速一般只有2～4米/秒。由此可知，柔性堤防有多堅固。

柔性堤防的優(yōu)越性

柔性堤防的優(yōu)越性是多方面的：

首先，無論是堤身還是堤基，都用土工布封閉起來。堤身段的加筋土是用無紡土工布一層層把土料包起來的，不僅可以保護土料不被沖走，還能確保堤身不產(chǎn)生前面提到的坍塌現(xiàn)象 。當然，要做到這點，必須經(jīng)過嚴格的設計與施工。

堤基上的軟體沉排，先用有紡土工布滿鋪在堤基表面上，其上又有塊石等壓重，因而可確保堤基土料不會被掏空。此外，由于加筋土都要經(jīng)過很嚴格的壓實，堤的臨水面又有結實的植草土層做保護，所以，產(chǎn)生翻沙鼓水的可能性也很小。

其次，坡面因為種植了草，因而可以起到美化環(huán)境的作用。而且，坡面上的草是柔性的，有較強的吸收水流波能作用，可以減緩波浪對堤面的沖擊力。

第三，因為堤身是柔性的，所以能適應地基變形，而不會使得自身因此遭到破壞。

第四，柔性堤防不存在像漿砌石體護坡有使用壽命的問題。

第五，具有超級抗震性能。

此外，柔性堤防經(jīng)濟性較好，與傳統(tǒng)的漿砌石護堤方法相比，加筋土護堤一般要節(jié)省建設資金30%。而且堤防工程施工方便、快捷。

第8篇：土工合成材料性能范文

關鍵詞：舊路；加寬；穩(wěn)定性；土工格柵

一、公路工程發(fā)展中的應用現(xiàn)狀

隨著我國公路建設事業(yè)迅速發(fā)展，公路的交通量迅速增長，特別是近年來超載愈演愈烈，加速了道路病害的產(chǎn)生，大大縮短了維修養(yǎng)護的間隔時間。一些早期修建的公路已經(jīng)越來越不能滿足日益增長的交通量的需要，除了新建一些公路以滿足日益增長的交通量需求外，對一些舊路的改擴建也勢在必行。舊路的改擴建就是在原路基礎上進行技術改造，加寬舊路路基和提高道路等級的一種技術措施。這些舊路的改擴建，充分利用了原有路基，既少占了公路建設用地，又滿足了社會發(fā)展的需要。舊路路基加寬工程最大的技術難題 是解決新舊路基不均勻沉降問題。如何防止新老路基的縱、橫向不均勻沉降和裂縫，成為確保工程質(zhì)量的重點和關鍵。

二、 國內(nèi)外舊路加寬綜合處治技術綜述

在城市道路加寬改造工程中，最重要的技術問題就是既有路基于拓寬路基之間的綜合處治。包括：綜合考慮加寬路基的穩(wěn)定性、新舊路基間的整體性、路基沉降、路堤自身的壓縮變形、路基土的塑性累計變形等造成的不均勻沉降，以及新舊路基間的剛度差異等對路面結構的影響等。土工合成材料由于具有特殊的物理力學特性而在舊路加寬綜合工程中發(fā)揮著極其重要的作用。

引起舊路拓寬工程出現(xiàn)病害的原因是多方面的。其中，新舊路基之間的不良結合和不均勻變形時最根本的原因，也是路基拓寬工程中的主要控制因素。因此，在舊路拓寬工程中補習采取切實有效地工程技術措施，減小地基的不均勻沉降，保證新舊路基的強度、剛度和整體穩(wěn)定性，加強新舊路基結合部的處治措施，減少拓寬工程路基的病害發(fā)生。通?？刹捎密浫醯鼗幚怼⒒浊逵贀Q填、舊路路堤臺階開挖、土工合成材料加筋墊層和加筋土路堤、土工織物防滲和排水、改良土高強路堤和輕質(zhì)路堤、鋪設土工合成材料防裂層或增大加鋪厚度等工程技術措施。

三、工程簡介

本工程為港城大道道路改造工程項目1標，工程全長5565m，起終點樁號為K1+056~K6+800。本工程不包含東金路立交橋梁（K3+261~K3+849）,但包括橋下8m輔路及人行道和設施帶。道路紅線寬度為80m，路基主線寬度為56m、中間8m分隔帶、兩側設置雙向十車道路面（寬度為20m）、道路兩側為3m人行道。其中工程起點經(jīng)一路K1+056~東金路K3+580和楊北公路K5+600至終點津漢支線K6+800兩段為舊路加寬段。

四、土工合成材料在舊路改造中的應用

在舊路加寬工程中，常用的土工合成材料就是土工格柵。土工格柵對土的加固機理在于格柵與土之間的相互作用。在新舊路基結合部采用土工格柵可有效地預防差異沉降的產(chǎn)生，這是因為：第一，由于土工格柵與土接觸面的的摩擦作用，降低了加寬處土的垂直應力，使土體承載能力得以提高，減少了不均勻沉降；第二，土工格柵對土有鎖定作用，由于土工格柵網(wǎng)眼的存在，制約了路基中顆粒材料的橫向移動，形成良好的嵌鎖作用，使土體具有較好的整體抗剪能力。；第三，由于水平鋪設的土工格柵具有彈性，在反復荷載作用下，不會產(chǎn)生變形的積累；第四，土工格柵具有一定的張力和延展性，能使路基與土工格柵形成一個連續(xù)柔性整體結構。

土工格柵的鋪設：土工格柵的鋪設采用橫向鋪設，關鍵是保證其連續(xù)性，不出現(xiàn)斷裂、彎扭折皺、松弛，但又要避免過量拉伸。材料應堆放在陰涼處，嚴禁暴曬和雨林，以免其性能老化。軟基處理段與未處理段的交界處設置過渡銜接，并保證必要的搭接長度。在路槽縱向鋪設跨施工縫的土工格柵，加強新舊路基的橫向聯(lián)系，減少裂縫反射。本工程路基加寬開蹬搭茬采用鋼塑復合凸結點雙向土工格柵網(wǎng).

1.主要性能要求如下:

縱向抗拉強度： ≥50KN

橫向抗拉強度： ≥50KN

伸長率： ≤3%

結點剝離力： ≥400KN

網(wǎng)眼尺寸不大于10cm

同時，為盡量減少搭接工程數(shù)量，鋼塑雙向土工格柵幅寬應不小于4.0m。

2.本工程加寬路基接縫工藝處理如下：

（1）自舊路瀝青路面邊緣向下按1：:0.3的坡度切坡，將該坡度線以外，凡居新建路基底面標高以上部分的舊路及邊坡全部挖除

（2）清除舊路邊坡壓實度不足部分，在堅實的舊路基邊坡上開挖臺階，臺階寬度不小于1m，高度不大于3層（60cm）壓實的總厚度；每個臺階上的第一層，填石灰含量為6%的石灰土，其寬度應覆蓋臺階全寬并搭在新填路基上2cm。

（3）每3層頂部鋪一層2米寬土工格柵，待施工到道胎位置，上預壓土預壓3個月后卸載，再整體全斷面鋪設鋼塑復合凸結點雙向土工格柵；

（4）土工格柵的鋪設采用橫向鋪設，垂直與路堤軸線方向，搭接不小于30cm，用綁絲每隔20cm間距綁牢，保證其連續(xù)性

（5）雙層或多層土工格柵上、下層搭接部位應錯開不小于50cm距離。

（6）土工格柵上的第一層填料采用輕型推土機或前置式裝載機碾壓，一切車輛、施工機械只容許沿路堤軸線方向行駛。

3.加寬填筑時注意事項

（1）原路基邊坡填筑前挖臺階時頂面挖成2%~4%的內(nèi)傾斜坡，底部第1級臺階的開挖寬度不得大于1/2的邊坡寬度，開挖后的老路邊坡，應及時采取必要的措施，防止雨水沖刷等引起路堤開裂及滑塌，以確保老路堤的穩(wěn)定。

（2）路堤邊坡開挖后，要認真檢查橋梁等結構物與路基連接處，若發(fā)現(xiàn)橋頭搭板下有塌空現(xiàn)象，應采用級配砂礫回填并灌漿加固措施處理，待充分密實后再進行拼寬填筑。

（3）認真清理加寬斷面的原地面，若下面有砂礫墊層，則應按設計要求認真整平和壓實。

（4）老路邊坡的開挖和填筑應沿縱向分段推進，老路堤邊坡開挖必須隨挖隨填，挖一層，填一層。

（5）土工格柵鋪設后應及時填筑填料，避免受陽光過長時間暴曬，間隔時間不應超過48小時。

（6）土工格柵下承層應平整，鋪設時應拉直、平順、繃緊、緊貼下承層，不得扭轉、褶皺。

第9篇：土工合成材料性能范文

關鍵詞：軟基處理；換填；擠密；加固；施工工藝

廣東西部沿海高速公路珠海段13合同全長9.5km，位于珠海斗門區(qū)，地勢平坦，河網(wǎng)密布，湖塘星點，屬水網(wǎng)平原，地面標高一般1.2~3m。

本段路基為填方路基，均為軟土路段。除表層為硬殼層外，以下多為淤泥質(zhì)亞粘土、淤泥質(zhì)粘土，局部為淤泥，淤泥土一般天然含水量在40%～70%之間，有的大于70%;孔隙比>1.0;天然容重在15～18kN/m3之間，具有含水量高、壓縮性高、強度低和固結時間長等特點，作路基基礎時易產(chǎn)生過量沉降、不均勻沉降、路堤失穩(wěn)及橋頭跳車現(xiàn)象，故應對軟土地基進行加固處理。

軟土地基處理的常用方法有換填土層法、擠密法和化學加固法。本合同段路基軟土層厚度一般5~12m，局部達到18m，設計采用塑料插板加格柵、堆載預壓、管樁及水泥攪拌樁等方法進行加固。對于沿河路堤、沿塘路堤等不良地質(zhì)路段，采用換填或拋石擠淤的方法處理。

1 軟基處理原則

超載預壓：用于涵洞、通道、橋頭路段。

塑料排水板結合一般預壓：用于一般沉降量較大，地質(zhì)條件較差的非結構物路段。

預應力管樁：用于填土高度較高，軟土層較厚的橋頭，涵洞基礎路段。

水泥攪拌樁：用于填土高度不高，軟土層較厚的地段。

2 幾種軟基處理方法的原理和施工工藝介紹

2.1塑料排水板法

2.1.1施工工藝流程為：平整原地面—攤鋪下層砂墊層—機具就位—塑板穿靴—插入套管—插入套管—拔出套管—割斷塑板—機具移位—攤鋪上層砂墊層。

施工方法采用有心軸的插入法。

2.1.2施工步驟為：

（1）塑板材由后面的卷筒通過井架上的滑輪插入心軸。

（2）用心軸的輸送輪軸夾住塑板材。上起垂直壓入地下，透水濾套不應被撕破和污染。

（3）心軸達到預定深度后，輸送輪軸反轉，將心軸上拔，塑板材留在土中，切斷多余塑板材，但應保證塑板插入砂墊層50cm以上，使其與砂墊層貫通。

（4）移向下一個施打位置。

2.1.3施工注意事項：

（1）施工前必須進行試打試驗，以檢驗設備和工藝是否符合要求，并確定回帶長度。

（2）當回帶長度大于50cm時，及時進行補打。

（3）沉入塑板前，發(fā)現(xiàn)板體與靴頭固定或板體搭接不牢時，須返工重新固定或搭接，經(jīng)檢查符合要求后，方可沉入。

2.2預應力管樁

屬于樁基礎。對于填土高度較大的軟基處理中，常采用預應力管樁。

2.2.1外購的C60預應力管樁符合GB-12467-98標準的先張法預應力砼管樁，并且其采用的規(guī)格和技術要求滿足設計要求。

管樁布局采用梅花形，間距2m左右，深度30m左右。

2.2.2打樁方法分錘擊法、振動法和靜力壓樁法。

本合同段采用錘擊法，根據(jù)重錘輕打的原則，樁架選擇ZJ90振動樁架掛DD50導桿式柴油錘施工。

2.2.3注意的問題：

（1）施工前必須進行沉孔、成樁試驗，以檢驗試驗設備和工藝是否符合要求。

（2）必須嚴格控制第一節(jié)樁的沉樁質(zhì)量，認真注視穩(wěn)樁、壓錘時樁身變化情況，發(fā)現(xiàn)有偏移或傾斜時，應立即停止分析原因，并采取校正措施。開始錘擊時，宜先用低能量、低沖程或空錘錘擊3～5擊，在確認樁身貫入方向無異常時，方可進行連續(xù)錘擊。

（3）沉樁過程中出現(xiàn)貫入度反常，樁身位移，傾斜或樁身、樁頂破損，應查明原因，進行必要的處理后，方可繼續(xù)進行施工。

2.3土工合成材料施工

本合同段塑料排水板結合等超載預壓路段用A型土工格柵處治；

大致施工方案如下：

2.3.1下承層施工：

（1）A型土工格柵下攤鋪30m或40cm砂礫墊層，要求攤鋪砂礫表面平整，墊層應寬出坡腳外1m（并考慮路基加寬）。

（2）預應力管樁路段采用雙向鋼塑格柵處治，下承層為20cm厚的含泥量小于15%的宕渣。

（3）復合土工布及無紡土工布下承層為10cm或20cm砂墊層。施工方法同砂礫墊層。

2.3.2土工合成材料施工：

（1）根據(jù)土工合成材料的單幅寬度，在平整好的下承層上按路堤底寬全斷面鋪設，鋪設時應拉平直順，緊貼下承層，不得出現(xiàn)扭曲、褶皺、重疊現(xiàn)象。

（2）鋪設土工合成材料，應在路堤每邊各留足夠的錨固長度，回折覆裹在壓實的填料面上，平整順適，外側用路基填料覆蓋，以免人為破壞。

（3）采用搭接法連接，搭接長度宜為30～90cm；采用縫接法時，縫接寬度應不小于5cm。

2.3.3注意事項

（1）土工合成材料鋪設時，應將強度高的方向置于路堤軸線方向。

（2）下承層表面平整，嚴禁有碎石塊等堅硬凸出物。

（3）土工合成材料攤鋪以后應及時填筑上層填料，以避免其受陽光過長時間的直接曝曬。

3 幾種處理方法的結果

3.1塑板預壓法經(jīng)過排水固結，沉降量完成較好，均達到施工圖設計值1.0~2.0m左右，施工工藝簡單，造價較低，材料單一，適合結構物大范圍的應用。