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土工合成材料特點范文第1篇

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。這方面的產品有無紡、有紡土工布、土工網、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。這方面的產品有土工網、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、土工三維網墊、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)揮著數種功能，例如，排水和過濾、隔離和防沖經常是聯(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）農田水利工程、減壓井、農用井等外包體。（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施工情況及時進行，施工中要注意保護。

土工合成材料特點范文第2篇

關鍵詞：水庫土壩除險加固 土工合成材料 綜合處理 新技術

1我國病險水庫概況

1.1水庫概況

我國現(xiàn)有各類水庫84926座，其中大型水庫415座，屬水利部門管理的342座，中型水庫2618座，小型水庫81893座，而土壩占水庫總數的70%。目前全國病險水庫有37000座，約占全國現(xiàn)有水庫總數的44%。

1.2病險水庫除險加固基本情況

國家對水庫加固十分重視，1998年以來中央對2381座病險水庫進行了除險加固，目前已經完成了2190座大型水庫和中型水庫的除險加固任務。小型水庫加固工作正在有序進行。

2病險水庫存在的主要問題

1.1水庫基本組成

絕大多數水庫主體建筑物由大壩、溢洪道、輸水洞三部分組成，大壩作為最重要的永久建筑物，主要起攔蓄來水的作用；溢洪道和輸水洞均有下泄來水的作用，但溢洪道主要用來下泄來勢較大的洪水，保證水庫的防洪安全，輸水洞一般用來有序利用水庫蓄水，發(fā)揮水庫興利效益。

1.2病險水庫存在主要問題

參閱部分水庫安全鑒定結論和水利部安全管理中心的核查意見，病險水庫土壩一般主要存在以下問題。（1）大壩壩頂欠高，水庫大壩防洪能力不滿足規(guī)范要求；（2）大壩壩坡抗滑穩(wěn)定安全系數不滿足規(guī)范要求。（3）大壩浸潤線不正常，運行過程中，出現(xiàn)滲流異常現(xiàn)象；

3 水庫土壩加固的研究

在全國已建的水庫中，土石壩占70%，本文主要研究土工合成材料在土壩除險加固中的應用，并通過實例體現(xiàn)新技術、新措施的優(yōu)勢。大壩，它的安全不僅關系到發(fā)揮防洪、供水等效益，也關系到下游人民生命財產的安全，因此大壩加固亦是工程的的重點。大壩加固主要解決：壩高不滿足防洪安全的問題、壩坡不穩(wěn)定和大壩滲漏的問題。

本文提出采用當代先進加固技術――土工合成材料對土壩加固，并介紹了其主要特點。

3.1土工合成材料簡介

土工合成材料是一種新興的巖土工程材料，可以分成土工織物、土工膜、土工復合材料和特種土工合成材料。它以人工合成的聚合物，如塑料、化纖、合成橡膠等為材料，制成各類各型產品，至于土體內部，表面或者各層土體之間，發(fā)揮加強或者保護土體的作用。目前，土工合成材料已經在水利水電、建筑、公路、鐵路、港口等工程中推廣使用。

3.2土工合成材料的功能概述

土工合成材料的應用非常廣泛，總結起來有下列五種基本功能：

1過濾作用，即把土工織物置于土體表面或相鄰土層之間，可以有效地阻止土顆粒的通過，從而防止了由于土顆粒的過分流失而造成的滲透變形；2排水作用。有些土工合成材料可以收集土體中的水分，并沿著土工合成材料內的通道，把水排出土體中，加速土體固結，或者減小土體內的滲透壓力；3加筋作用, 主要是一些特種土工合成材料，埋設在特定的方向，利用其抗拉強度，限制側向位移，增強土體的穩(wěn)定性；4防滲作用。土工膜和某些復合型土工合成材料，可以防止液體滲透、氣體的擴散。5防護作用，多種土工合成材料鋪設在建筑物表面，可以防止水流的沖刷。

由于以上功能，土工合成材料廣泛使用在各種土木工程中，在水庫除險加固中，也嘗試針對工程實際問題，采用土工合成材料對土壩加固。

3.3土工合成材料在土壩上、下游壩坡穩(wěn)定問題上的應用

壩高不滿足防洪要求、壩坡不穩(wěn)定的處理，傳統(tǒng)的做法是：加大壩高，上、下游壩坡培厚。這種方法有以下后果：放緩的壩坡占用上、下游空間，導致水庫上游庫容減少、下游占用大量耕地，弊端在大壩較高時體現(xiàn)的尤其明顯。如果采用新技術將新型材料――土工格柵分層植入上、下游壩坡，增大壩坡填土的抗拉、抗壓力度，起到增大壩坡穩(wěn)定性的效果，僅對壩頂進行局部加高，不進行上、下游壩坡培厚，則可達到節(jié)約耕地、少占水庫庫容，減少工程投資的效果。此外，土工格柵加固法，還具有施工便捷，工期短，不受氣候影響等優(yōu)點。

廣州岑村水庫為一?。?）型水庫，位于鐵爐山公園西南側，總庫容25.18萬方，岑村水庫大壩為均質土壩，壩頂高程42.5m，壩基高程29.0m，最大壩高13.5m，頂寬7m，有交通要求。上游游壩坡1:1.5，下游壩坡1:1.5，除險加固中，該水庫大壩上、下游壩坡均不滿足穩(wěn)定要求，若采取上、下游覆壩的方法，則：將減少近2.5萬方興利庫容；同時下游存在拆遷問題，難以解決，效果不佳。設計中采用對水庫大壩上、下游壩坡分層植入土工格柵的辦法，以增加壩坡整體穩(wěn)定性，使壩坡穩(wěn)定問題得到很好解決，同時，減少了施工用地，減少工程投資76萬元，取得很好的社會效益。該大壩填填土受力原理見下圖：

3.4 土工合成材料在土壩防滲問題上的應用

土壩滲漏是一個嚴重的問題，一般采取做混凝土防滲墻或帷幕灌漿進行處理。該方法防滲效果較好，但存在對地質勘探要求高、投資大、施工難的問題。采用易于施工，也較為經濟的上游壩坡鋪設一層土工膜防滲是很好的處理辦法。這種方法對地質勘探要求很低，施工便捷、周期短，投資較小，效果很好。

我國廣西田村水庫土石壩，壩高48米，壩頂長139米。原設計用粘土作為心墻防滲體，但施工中，壩高筑到10米后，陰雨綿綿，致使粘土含水量高，無法使用。則改用溢洪道開挖的風化砂填筑心墻，在其表層鋪設土工膜，并將土工膜底端埋設在上游面粘土內。很好的克服了施工難的問題，并取得很好防滲效果。

3.5合成材料在水利工程其他方面的應用

我國三峽工程，一期圍堰和二期圍堰的上部都采用了復合土工薄膜心墻防滲結構。一期圍堰土工薄膜的底端與圍堰下部的柔性材料防滲墻相連接；二期圍堰土工薄膜的底端與圍堰下部的塑性混凝土防滲墻相連接。在這個世紀大工程的施工過程中立了功。

最近以來，人們對土工合成材料加筋土結構在與環(huán)境保持和諧一致方面也作了嘗試，用土工格柵加筋、帶有面板的加筋體表面依然很美觀，特別是在加筋體表面鋪設三維植草網墊之后，更能美化環(huán)境，可見合成材料應用領域還有很大開拓空間，應該重視并延伸。

4 結語

綜上所述土工合成材料有以下優(yōu)點和優(yōu)勢：

1性能優(yōu)越

土工合成材料應用于土體結構之后，高分子材料的優(yōu)勢都能充分發(fā)揮，產生良好的效果；

2施工方便、快速

土工合成材料本身重量輕，多為卷材，鋪設或者安裝都很方便。特別是早期在土工膜的接縫方面，只是簡單的搭接或粘合劑粘結，現(xiàn)在已經可以焊接，超聲波接縫等等。此外與土方回填碾壓及混凝土澆筑相比，土工合成材料的鋪設受天氣的影響小。

3耐久性好，及時需要更換土工合成材料，也比較方便。

4價格低廉，使用土工合成材料，往往比其他工程措施要經濟廉價。

目前我國土壩的除險加固工程措施還比較傳統(tǒng)，大量新技術、新材料沒有得到推廣和應用，客觀上對國家資金造成一定程度的浪費，同時，也不利于新興土工合成材料產業(yè)在水利行業(yè)的發(fā)展,通過以上對合成材料的優(yōu)勢和具體實踐應用，希望合成材料在水利工程上的應用更加廣泛。■

參考文獻

1．張光斗，王光綸《水工建筑物》。水利電力出版社，1992

2．潘家錚，何《中國大壩50年》中國水利水電出版社，2000

3.白永年《中國堤壩防滲加固新技術》中國水利水電出版社，2001

土工合成材料特點范文第3篇

關鍵詞: 土工合成材料 加筋土擋土墻 設計 破壞

中圖分類號：TU476+.4文獻標識碼： A 文章編號：

1 擋墻的破壞形式

土工合成材料加筋土擋墻的破壞形式主要有三類: ①外部穩(wěn)定性破壞; ②內部穩(wěn)定性破壞; ③加筋土擋墻的變形破壞。目前國內外加筋土擋墻的設計主要是基于①、②進行穩(wěn)定性驗算的。

外部破壞一般表現(xiàn)為結構的整體失穩(wěn)、傾覆等, 其力學行為與重力式擋墻相似, 破壞的主要表現(xiàn)形式有平面滑動、傾覆破壞、地基破壞和深層滑移。內部破壞發(fā)生在加筋土體的內部, 主要表現(xiàn)為拉筋材料的拉斷破壞、拔出破壞以及由于拉筋和面板連接處的局部應力超過構件的構造強度發(fā)生的連接件破壞。變形破壞是指加筋土結構雖未發(fā)生整體失穩(wěn), 但由于其變形過大而喪失正常的使用功能, 主要包括加筋土擋墻墻面的過大變形和地基的沉降破壞兩種形式。在實際工程中, 加筋土支擋結構的破壞往往表現(xiàn)為綜合性的破壞,各種破壞形式互相交叉、互相轉化。

2 設計方法概述

土工合成材料加筋土擋墻的設計方法很多, 但可歸納為極限平衡法、極限狀態(tài)法和有限單元法三種。極限平衡法和極限狀態(tài)法是用于分析加筋土擋墻極限破壞時的穩(wěn)定安全系數, 有限元法則用于分析加筋土擋墻在工作應力狀態(tài)和極限破壞狀態(tài)時拉筋材料的拉力分布與土體變形情況。一個完整的加筋土擋墻的設計分析應包含極限平衡分析、工作應力狀態(tài)分析及墻體變形量的估算等內容。

2．1極限平衡法

目前, 土工合成材料加筋土擋墻的設計方法普遍采用極限平衡分析方法。該方法是對加筋土擋墻進行穩(wěn)定性驗算, 即分析計算墻體整體結構內、外部穩(wěn)定破壞所需的拉筋材料強度及應力分配。外部穩(wěn)定性設計分析是將加筋土體視為具較高強度的復合土體, 再依據傳統(tǒng)重力式擋土墻外部穩(wěn)定性設計分析方法進行計算。內部穩(wěn)定性設計分析是以錨固楔體法為基礎的設計方法, 先假設側向土壓力分布狀況, 再計算不同深度處平衡該側向土壓力所需的拉筋材料的強度及應力分配。

德國建筑研究所的DIBt ( Deutches Institutefur Bautechnik) 設計方法已在歐洲廣泛使用, 并流行到其它地方。該方法基于錨固楔體法, 但其又有自身的特點。加筋土體墻背側向土壓力設計采用庫侖土壓力理論, 土體強度采用有效內摩擦角, 基礎承載力則采用Meyerhof 分布形式。計算時考慮了改進的太沙基承載力公式, 且考慮由主動土壓力產生的合力偏斜作用。內部穩(wěn)定型分析采用雙楔體法, 先估計拉筋的布置, 只著重考慮拉筋的拔出破壞, 采用的破裂面是折線型的,假設滑動面上部沿加筋體邊緣且在墻面的不同高度

處, 每隔3°即有一個計算面。此外還有兩種特殊的面,在兩層拉筋之間而不與拉筋相交的面以及滑動面為拉筋面, 見圖1、圖2。按照以上各個不同的計算面來驗算拉筋的拔出穩(wěn)定性, 從而確定拉筋的布置。

極限平衡法簡單、易行, 所以設計單位多采用該方法。但是由于極限平衡法需要對拉筋、土體、滑動面做出許多假定, 加上人為隔離強度與變形, 與實際情況差異較大, 導致極限平衡法計算結果精度較差, 只能將極限平衡法看作半經驗半理論的方法。因此, 通過積累工程經驗和進行試驗研究、理論分析, 對極限平衡法進行合理的修正, 使其更接近工程實際。

2．2 極限狀態(tài)法

在極限平衡設計方法中, 直接以土的峰值強度( 或殘余強度) 為指標, 給定一個保證結構不發(fā)生破壞的總體安全系數, 沒有或很少考慮結構的變形。而對于廣泛應用的土工合成材料加筋土擋墻來說, 如果在設計中不考慮其變形, 顯然是不合理的。

極限狀態(tài)法自20 世紀80 年代在結構工程中開始使用, 90 年代在巖土工程得到應用。在極限狀態(tài)法中, 一個特點是同時考慮強度和變形, 即臨界極限狀態(tài)ULS( ultimate limit state) 承受靜載荷與活載和功能極限狀態(tài)SLS( serviceability limit state) 。另一個特點是引入風險系數( 即分項安全系數) 來代替整體安全系數。對基于極限狀態(tài)設計方法的土工合成材料加筋土擋墻來說, 一是可以考慮不同極限狀態(tài)下的各種材料之間的應變兼容性, 同時還可以考慮內外部環(huán)境對材料耐久性的影響。

隨著土工合成材料在加筋土結構中的應用和發(fā)展, 其特殊張拉應變特性要求設計上將加筋土結構的邊界變形及內部應變協(xié)調性直接( 而不再是間接) 作為設計準則來控制和評價結構設計。極限狀態(tài)設計法的設計思想因此應運而生, 其核心是引入了臨界極限狀

態(tài)分析、功能極限狀態(tài)分析以及分項修正系數PF( Partial Factors) 的概念。規(guī)范BS8006(1995)/FHWA(1997)/AASHTO(1997)/NCMA(1997)等部分采用了極限狀態(tài)法的思想或在不同程度上已初步解釋了極限狀態(tài)設計法以及分項修正系數的概念。按照BS8006, 對平面狀或條帶狀拉筋材料的加筋土擋墻來說, 其設計方法分為錨固楔體法與粘結重力式法( Coherent Gravity) , 采用的方法與拉筋材料的延伸性有關。BS8006 規(guī)定在所有設計情況下, 分項安全系數在考慮完全破壞的極限狀態(tài)下其值應> 1.0, 若改為功能極限狀態(tài), 則其值為1.0; 設計荷載則由土體及拉筋材料的復合性質來提供阻抗能力, 土體強度乘以分項安全系數則為設計強度。拉筋材料若為金屬時, 其設計強度

僅需將材料極限抗拉強度除以分項安全系數即得; 至于土工合成材料拉筋, 則需將拉伸蠕變斷裂強度與拉伸蠕變應變控制強度分別除以分項安全系數后, 取最小者為設計強度。

2.3 有限元分析方法

土工合成材料加筋土擋墻的有限元分析是一個十分復雜的問題, 涉及到填料、拉筋、地基以及拉筋與填料和拉筋與地基的相互作用等因素。土工合成材料加筋土擋墻的數值計算方法主要分為三類: ①將拉筋單元與土單元分開考慮, 拉筋單元與土體單元之間設接觸面單元; ②拉筋與土體合成為一體, 作為復合材料考慮;③將拉筋作為外荷載考慮, 直接作用在土體單元上(僅土體單元)。與極限平衡法相比, 有限元分析的優(yōu)越性是將加筋土擋墻的變形協(xié)調和應力平衡結合在一起, 克服了傳統(tǒng)的極限平衡法將兩者完全分開的局限。該方法不僅能計算出土體中各點的位移、應力、應變和應力水平, 提供受荷后土體與拉筋的應力場和位移場,還能在計算中考慮土體的非均質和非線性、土體與拉筋隨時間的變化、施工程序和荷載變化情況, 而且還可以模擬某些復雜性質和過程。這些都彌補了極限平衡法的不足, 但是由于有限元法的參數需要進行復雜的試驗來確定, 加上難以對破壞進行定量的判斷, 限制了有限元法在實際工程中的應用。

土工合成材料特點范文第4篇

【關鍵詞】土工織物；防汛搶險；應用

引言

每年七八月份汛期， 各地堤壩工程險情迭出。在汛期中如何針對不同的險情應用土工合成材料進行搶險防汛是一個急需解決的問題。土工合成材料是一種新型的巖土工程材料。它以人工合成的聚合物，如塑料、化纖、合成橡膠等為原料，制成各種類型的產品，置于土體內部、表面或各層土體之間，發(fā)揮加強或保護土體的作用，給我國防汛搶險工作帶來了新的發(fā)展方向。

一、防汛搶險中常用的土工合成材料

土工合成材料可分為土工膜、土工織物、復合型土工合成材料特種和土工合成材料等類型。我國在利用土工織物和天然纖維材料進行防汛護堤、搶險、堵口方面已有很久的歷史，但利用土工合成材料來防汛搶險還是一項新技術。隨著我國經濟建設的發(fā)展和對土工合成材料功能和特點的逐漸認識、研究，土工合成材料將越來越廣泛地應用于水利水電工程的搶險等工程中。

土工合成材料品種繁多，防汛中應用最廣的有下列數種:( 1 )土工膜，由聚乙烯( P E ) ,聚氯乙烯( P V C ) 等制成的基本不透水片材，與土工織物結合形成各種復合土工膜，可用作隔水層或擋水軟體排。( 2 ) 土工織物，分為有紡土工織物和無紡土工織物兩大類，由聚合物的聚丙烯 ( P P ) ,聚醋( P E T ) 纖維或扁絲等織成或鋪成，為透水材料。( 3 ) 土工網，由聚丙烯、高密度聚乙烯( H D P E ) 等壓制成板后，再經沖孔，然后通過單向或雙向拉伸而成的帶方孔或長孔的、具有高拉伸強度和較高拉伸模量的加筋片材，它可以用于填土加筋。

除此之外，還有各種加工制成品，為了防汛需用，將上述材料加工成專用制品如下:( 1 ) 土工管袋，高強有紡土工織物縫制成的類似于土枕的長管袋，直徑一般在1 . 0 m以上乃至5 m，長度數十米至百米，靠泵人江河泥沙，通過管壁排水，管內泥沙固結，形成連續(xù)堤身，可以用作護岸或形成圍堤或圍堰；( 2 ) 軟體排，用大面積的土工織物縫制成的單片排或雙片排，單片排可在周邊連接混凝土塊作壓重。 ( 3 )防汛袋，用經表面加糙的有紡織物縫制成的袋體，其中可以填充土石料，操作方便，大小宜便于個人搬動 ；( 4 ) 土枕，即長土袋，一般直徑在0.4--1.0 m之間，長度不限，可用作壓載，穩(wěn)定性優(yōu)于土袋；( 5 ) 石籠，以土工網或土工格柵縫制成的類似于鉛絲籠的空管，內填充石塊作護岸幫俄載；( 6 ) 吸水速凝子捻，以有紡土工織物縫制成的有要求形狀的管袋體，其中裝有高效保水材料S A P 充水后幾分鐘內即吸水膨脹形成塑性膠凍體，能自立用作防水子捻。

洪水期間堤防工程可能出現(xiàn)的險情：（1）由于風浪沖擊或水位壅高發(fā)生險情；（2）堤身發(fā)生漏洞、裂縫、坍塌；（3）背水坡發(fā)生滲水、脫坡、管涌、流土；（4）臨河堤岸發(fā)生淘刷、坍塌；（5）水位上漲超過防洪標準，堤防可能發(fā)生漫溢。采用土工織物防汛搶險是一項新技術．它具有成本低、抗沖耐磨、強度高、施工方便、重量輕，是防汛搶險的理想材料，在防汛搶險中廣泛應用。

二、工織物在防汛搶險中的應用

（一）高水位大面積風浪險工搶護

一般水域較寬的堤段，遇大風激起波浪，水借風勢、推波助瀾，沖刷堤岸，融蝕堤土。當堤防臨水坡風浪沖刷嚴重時，首先要進行護堤防浪。利用土工織物的搶護方法是：在臨水坡面鋪墊抗老化土工布軟排體．一布一膜土工布，鋪設時布朝上、膜朝下。上部周定在堤頂，下部護至坡谷以下0.6m，一般考慮下部護至險情以下lm，采用寬幅土工布制排非常方便。這種搶險方法的優(yōu)點是布排迅速，洪水過后可立即拆除，妥善保管再用。

堤防土工布鋪設方法一般在堤頂開溝填土夯實或打樁，用防滑釘錨固：下部在坡腳一端．必須壓緊在護坡齒墻下面．固定排體在土體上。土工布的寬度可依堤防臨水坡受風浪沖擊范圍而定，一般不小于4m，寬的可達8、9m，鋪護寬度不夠時．應按需要預先粘結或焊好。如果順堤長度不夠時可以搭接，并應在鋪設中釘壓牢固，必要時每隔3-5m壓一組裝土編織袋，以免被風浪揭開。鋪設前應將鋪設范圍的堤坡清理干凈。土工布的四周可用平頭釘釘牢，在險情嚴重時，可用土袋壓蓋并加強觀察，隨時采取補救措施。

（二）管涌險情的搶護由于滲流的應用，汛期堤壩及地基基礎薄弱處往往發(fā)生滲透變形，產生管涌、流土、滑坡等險情，如不及時處理，就將危及堤壩安全。但在防汛搶險時，有時來不及試驗，只能憑經驗處理使用土工織物對管涌險情的搶護，其施工方法是: a. 將泉眼周圍或嚴重散浸的地面整理平整清除草皮雜物以及尖角石塊。b . 如泉眼小，可以用整塊的土工織物蓋住泉眼，如泉眼較大或連片泉眼，則應將土工織物互相搭接并用線縫起來，或采用化學粘合。搭接寬度一般為5 - 2 0 c m 。在松軟的土基或水下施工時，搭接寬度應取4 0 - 6 0 c m 。c . 將土工織物蓋在泉眼上面，即以重物將其固定，再由周圍向中央壓易透水的2 - 4 c m粒徑的小卵石或小石子，厚度3 0 - -5 0 c m石子上面再壓塊石或混凝土塊，最后形成中心高，四周低的壓重體。d . 鋪放土工織物的面積取決于泉眼的大小和嚴重滲水段的范圍，其面積應大于需要保護的滲水范圍0 . 5 m以上。

（三）滲水(散浸)搶護。堤防滲水是常見的險情之一，如不及時處理有可能發(fā)展成為管涌、滑坡、漏洞等險情。搶護滲水的原則是：臨河截滲，背河導滲。降低浸潤線使土壤干燥，促進堤身穩(wěn)定．切忌用粘土在背水坡壓滲。水情預報水位不再上漲時，應加強觀察，注意險情變化，可暫不處理。若滲出嚴重或已開始滲出渾水．必須迅速處理，防止險情擴大，主要有兩方面：

1.背水反濾、導滲溝。對背水坡濾水修筑反濾設施是將滲入堤內的水盡快由

背水坡排出，但不允許帶走泥沙，如此可降低浸潤線干燥土壤、穩(wěn)定堤坡。土工布是能夠保護土粒不被水流帶走并起導滲作用的最好材料，采用符合濾層要求的土工布時。錨固方式可在護坡頂部挖槽，沿槽邊和槽底將土工布端頭鋪好，再填土夯實，也可用防滑釘、木樁等將土工布釘在土體上。必要時在槽底中加打短樁，槽深和寬不宜小0.4m。

在背水坡開縱橫向Y型溝和人型溝等，溝的尺寸和間距應根據具體情況而定。溝底應平整、順暢，導滲溝的底坡一般與堤坡相同．溝底平整順直。土工布外露長度以能遮蓋透水材料并適當搭接0.2m以上為宜。土工布長寬不足時可采取搭接型式，搭接寬度不應小于0.5m。透水材料鋪好后覆蓋塊石草袋、土工編織袋或上鋪席片麥秸稻草，然后壓土保護。保護層不得小于0．5m在緊急情況下，也可用土工布包梢料捆成枕放在導滲溝內，然后上面鋪蓋土沙保護層。

2.臨水截滲。在現(xiàn)場缺乏粘土料且水深較淺時，采用一布一膜土工布加保護層在迎水坡截滲。施工方法：首先對鋪設范圍內堤線和堤腳附近的地面清理干凈，以免造成土工布的破壞。土工布的寬度視堤坡尺寸應預先粘結或焊接，以鋪滿滲水段堤坡并伸入臨水堤腳以外lm以上為宜。長度不夠可以搭接，搭接長度不應小于0.5m。鋪設前可將土工布卷在寬8―10m的鋼管滾筒上，置于臨水堤肩。每次滾鋪前把土工布的下邊折疊粘牢形成卷筒，并插入直徑4―5cm的鋼管使其下沉展鋪。土工布鋪好后壓一層土袋，從最下端壓起，逐漸向上平鋪嚴壓，不留空隙，作為土工布的保護層并起防浪作用。鋪設人員應穿軟底鞋，以免破壞土工布，并密切注意防火。

（四）漏洞搶險。對于施工質量差，堤身內存在洞穴、樹根等隱患。在高水位壓力下堤防背水坡及坡腳附近發(fā)生穿堤漏水孔洞，如漏洞流出的是渾水，或者由清變渾，或渾濁程度逐漸增大，表明漏洞迅速發(fā)展，若不及時搶堵就會出現(xiàn)滑坡、坍塌甚至很快潰決的危險，這是一種嚴重的險情。搶護漏洞的原則：前堵后導，臨背并舉，搶早搶小，一氣呵成。進口封堵采用一布一膜土工布制成軟排體，一般排體寬5m。沉入上游坡面，兩邊用防滑編織袋裝土壓載使之穩(wěn)固。起到防水隔滲的作用。

在漏水孔洞出口處，應將反濾土工布覆蓋在堤防背水坡漏洞出口處，并在其上部加壓重物進行堵漏，也可在漏洞出口上側堤坡或堤頂打短樁掛土工布排水，并在排體上用土袋壘砌圍井。采用土工布的主要作用是保土濾水，所以鋪設不能太密也不能太稀。

結束

近幾年土本織物以其特有的特點迅速在國內打開市場，主要因其價格低、重量輕、運輸方便、施工簡易，土工織物在水利工程中得到了廣泛應用，具有搶險迅速、有效的優(yōu)點，尤其應在中小型工程中推廣。

參考文獻

【1】趙韶華. 防洪搶險技術[M]．北京:中央廣播電視大學出版社，2008

【2】楊樹林．河道修防工與防治工[M]．北京：黃河水利出版社，2007

【3】董哲仁．堤防搶險實用技術[M]．北京：中國水利水電出版社．2009

土工合成材料特點范文第5篇

所以，在現(xiàn)代社會發(fā)展過程中道路將會成為社會發(fā)展的決定的因素。以下將介紹道路的功能、種類、及道路修筑過程和影響因素。

關鍵詞： 社會發(fā)展、城鎮(zhèn)道路、城鎮(zhèn)道路的修筑、養(yǎng)護、

中圖分類號： TU997 文獻標識碼： A

一.按城鎮(zhèn)道路的功能分類為：

快速路、主干路、次干路、支路

快速路又稱城市快速路，完全為城市交通功能服務，是為解決城市大容量、長距離、快速交通的主要道路。

主干路也是為交通功能為主，為連接城市主要分區(qū)的干路，是城市道路網的主要骨架。

次干路是城市區(qū)域通干道，為區(qū)域交通集散服務，兼有功能服務，結合主干路組成道路網。

支路為次干路與居住小區(qū)的連接線路，解決局部交通，直接與兩側建筑物出入口相連，以服務功能為主。

二.按力學特點分類

按力學特性將道路分為柔性路面和剛性路面。

柔性路面荷載作用下產生的彎沉變形大、抗彎強度小，在反復荷載作用下產生累計變形，它的破壞取決于極限垂直變形和彎拉應變。柔性路面的主要代表是各種瀝青類路面。

剛性路面在行車荷載作用下產生板體作用，抗彎拉度大，彎拉變形很小，呈現(xiàn)較大的剛性，它的破壞取決于極限彎拉強度。它的主要代表是水泥混凝土路面。

三.以下將介紹柔性路面的建筑與養(yǎng)護（即各類混凝土路面道路）

一）首先介紹瀝青路面道路結構組成特點及施工

1.瀝青路面的結構組成

瀝青路面道路的構造分為，面層、墊層、基層三部分。

1）面層是直接通大氣和行車接觸的層位，承受行車荷載較大的豎向力、水平力、和沖擊力的作用，同時又受降水的侵蝕作用和溫度變化的影響。

2）基層是路面結構中的承重層，主要受車輛荷載的豎向力，并把由面層下傳的應力擴散到墊層或土基。

3）墊層是介于基層和土基之間的層位，其作用為改善土基的溫度和濕度狀況，保證面層和基層強度穩(wěn)定性和抗凍脹能力，擴散由基層傳來的荷載應力以減少土基所產生的變形。

二）城鎮(zhèn)交通對各層面的要求

1.，墊層，對墊層材料的強度要求不一定高，但其水溫星必須要好。

2.基層，應當具備有足夠的，均勻一致的承載力和較大的剛度，有足夠的抗沖刷能力，堅實、平整、整體性好，不透水性好，抗凍性應當滿足設計要求。

3.面層的平整度要達到設計要求，

面層必須滿足在設計年限內有足夠抗疲勞破壞和塑性變形的能力。

面層有足夠的溫度穩(wěn)定性，夏季不變軟，冬季不開裂。

面層有足夠的抗滑能力，另外，面層還應當具有不透水性和降低噪音的性能，如現(xiàn)在常使用的OGFC材料。

瀝青混凝土是由瀝青、粗骨料、細骨料、填充材料，纖維穩(wěn)定劑按照一定的比例拌合而成。

四.城鎮(zhèn)道路路基的施工

1.施工特點

道路施工是屬于露天作業(yè)，受自然條件影響大，在工程施工區(qū)域內專業(yè)類型多，結構物多各專業(yè)管線縱橫交錯專業(yè)之間專業(yè)之間和社會之間配合工作繁多干擾多，致使影響道路施工的因素多。

2.施工內容

城鎮(zhèn)道路路基工程包括路基、及有關的土石方、沿線的輔助物，如：擋土墻，路肩，邊坡排水管線等項目。

3.施工方式

路基施工以機械作業(yè)為主，人工配合為輔，人工配合土方作業(yè)時必須設專人指揮，采用流水會分段平行作業(yè)。

路基的基本類型包括：路塹、路堤、半挖半填三種。

路塹，即是原地面高于道路的設計要求，需要挖出部分的地表土，使得道路在挖土碾壓后的標高達到設計的要求。在施工前都應當先清理地表，清除地表面的腐殖土、淤泥，凍土塊或鹽漬土。

路堤即是在原有的地面修筑道路標高高于現(xiàn)有的地面，這就需要在原有地面的基礎上，修筑道路，并且達到道路設計的標高。在施工前先排除地面積水，疏干，將樹根坑、糞坑等部位進行技術處理。即分層碾壓，達到要求。

半埋半挖即是原有的地面不平整，再修住一段道路是，同一路段，有時高于設計高度，有時低于設計高度，并且有時會在修筑道路的同一路面，即是道路同一橫截面一半開挖，一半填土。

石方路基修筑石方路堤應先進行地面清理，先碼砌邊部，然后逐層水平砌筑石料，確保邊坡穩(wěn)定。先修筑試驗段，以確定松浦厚度，壓實機具組合、壓實遍數及沉降差等施工參數。填石路基宜使用12t以上的振動壓路機等，路基范圍內管線構筑物四周的溝槽宜回填土料。

路基的施工

1）準備工作

要在施工前根據交通導行方案設置圍擋，導行交通。

需要進行施工控制樁放線測量建立放線控制網，恢復中線，補丁轉角樁、路兩側外邊樁等工作。

地下管線、涵洞（管）等構筑物是城鎮(zhèn)道路路基工程中必不可缺少的組成部分涵洞（管）等構筑物可與路基同時進行，但新建的地下管線必須遵循“先地下，后地上”、“先深后淺”的原則。既有地線管線等構筑物的拆改、加固保護。

修筑地表水和地下水的排除設施，為后續(xù)的土石方工程創(chuàng)造條件。

質量檢查與驗收項目：主控項目為壓實度和彎沉值；一般項目有路基允許偏差和路床，路堤邊坡等要求。

瀝青混凝土道路的基層施工

1.材料要求

應當符合設計要求和有關規(guī)范的規(guī)定，不得使用沼澤土、泥炭土、有機土做路基填料。

2.填筑

1）填筑應當分層進行。下層驗收合格后，方可進行上層填筑。

2）對過濕土翻松、晾干，或對于過干土均勻加水，使其含水量接近最佳含水量范圍之內。

五、道路的施工要點

1.要先鋪試驗段，以便獲取路基施工相關的參數。

2.實驗的目的有

確定路基預沉量值，合理選用壓實機具，按壓時要求。確定壓實遍數，確定路基寬度內每層虛鋪厚度，根據土的類型、溫度、設備及場地條件，選擇壓實方式。

在路基填筑的過程中，會遇到地下管道，在施工過程中需要進行一定的技術處理，再進行施工作業(yè)。

1.當管道位于路基范圍內時，其溝槽的回填土壓實度應符合GB50263-2008的規(guī)定。

2.當管道結構頂面至覆土厚度在500-mm時，應對管道結構進行加固。

3.當管道結構頂面至覆土厚度在500-800mm

4.路基壓實時應對管道結構采取加固措施。在城鎮(zhèn)道路施工中常用的基層 材料有石灰穩(wěn)定土類基層、水泥穩(wěn)定土基層、石灰工業(yè)廢渣穩(wěn)定土基層。

路基的施工

路基施工材料的攪拌

城區(qū)施工應當采用廠拌方式，不得使用路拌，，這樣既可以保證配合比正確，減少污染，而且可以達到文明施工的要求。

運輸和攤鋪

拌成的穩(wěn)定土混合料應當及時鋪筑現(xiàn)場，

運輸中應當采取措施防止水分蒸發(fā)和防治揚塵。

在雨期施工應防止石灰、水泥和混合料淋雨，降雨時應當停止施工，已攤鋪的應及時碾壓密實。壓實后，應當及時灑水養(yǎng)護，保持路基的濕潤直到 上層結構施工為止。在穩(wěn)定土養(yǎng)護期間應封閉交通。

為了保證路基更加堅固、耐用，有時可以在路基施工時添加土工合成材料。

土工合成材料的功能：加筋、防護、過濾、排水、隔離等。

土工合成材料的種類：土工網、土工隔柵、土工模袋、土工織物、土工復合排水材料、玻纖網、土工墊等。

土工材料的作用：路堤加筋、臺背路基填土加筋、過濾與排水、路基保護。

土工合成材料的質量要求

土工合成材料應具有：質量輕、抗拉強度高、耐腐蝕、抗微生物侵害、施工方便等。

1）土工合成材料的施工在整平好的下承層上按路堤底寬全斷面攤鋪，攤平時拉直平順，緊貼下承層，不得出現(xiàn)扭曲、褶皺、重疊。在斜坡上攤鋪是應保持一定的松緊度。

2）鋪設土工聚合物應在路堤每一邊留足夠的錨固長度，回折覆蓋在壓實的填料上面。

3）為保證土工合成材料的整體性，當采取搭接法連接搭接長度宜為0.3-0.9m，采用縫接法時，粘接寬度不小于5.mm。粘接強度不低于土工合成材料的抗拉強度。

4）現(xiàn)場施工時，一方面注意土工合成材料破損時必須立即修補好，另一面上下層接縫應當錯開，錯開長度不小于50mm。

5）在土工合成材料堆放及攤鋪過程中，盡量避免長時間暴露和暴曬，以免性能劣化。

6）鋪設質量應當滿足規(guī)范要求。

城鎮(zhèn)道路的面層施工

一.準備工作

1）鋪筑瀝青混合料前， 基層表面噴灑透層油，在透層油完全深入基層后方可以鋪筑面層。

2）雙層或多層熱拌瀝青混合料面層之間應噴灑粘層油，或在水泥混凝土路面、瀝青穩(wěn)定碎石基層、舊瀝青路面上加鋪瀝青混合料是，應在既有結構、路緣石和檢查進等結構與瀝青混合料連接面噴灑粘層油。

3）瀝青混合料面層不得在雨、雪天及環(huán)境最高溫度低于5度是施工。

運輸：

1）為防止瀝青混合料粘結運料車車廂板，裝料前應噴灑一薄層隔離劑。

2）運料車輪胎上不得粘有泥土等可能污染路面的物質，施工時發(fā)現(xiàn)瀝青混合料不符合施工溫度要求或結團成塊、已遭雨淋現(xiàn)象不得使用。

3）應該按照施工方案運輸和布料，高等級道路，攤鋪前運料車不得低于5輛。

二.攤鋪作業(yè)下面介紹機械施工的方法

1）熱拌瀝青混合料應當采用履帶式或輪胎式瀝青攤鋪機，并對攤鋪機的受料斗噴灑隔離劑。

2）攤鋪機在開工前應當提前預熱，穩(wěn)定不低于100度。

3）攤鋪機應當緩慢、均勻、連續(xù)不斷的攤鋪，不允許變換車速或中途停頓，以提高平整度，減少瀝青混合料的離析。

4）攤鋪機應當以自動找平方式。

5）熱拌瀝青混合料的最低溫度應當符合規(guī)范要求。

三.壓實成型與接縫

在瀝青路面碾壓成形的過程中，應當遵循：先快后慢、先輕后重、先靜后動、先低后高、輪跡重合的施工步驟。

瀝青路面解封的處理：

1）瀝青路面應當緊密、平順。上下縫應當錯開150mm（熱解縫）300-400mm（冷接縫）。采用梯隊攤鋪時，應將已鋪部分100-200mm暫不鋪，作為后壓部分的基準面，然后跨縫壓實。

2）高等級道路的表面橫向接縫應采用垂直的平接縫。

四.開放交通

按《城鎮(zhèn)道路工程施工與質量驗收規(guī)范》GJJ1-2008規(guī)定，熱拌瀝青混合料路面應待攤鋪層自然降溫至表面低于50攝氏度以后，方可以開放通行。

注：