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土工合成材料功能范文第1篇

關(guān)鍵詞 土工合成材料；試驗(yàn)；土工； 施工；問(wèn)題；措施

中圖分類號(hào) TV871 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1673-9671-(2012)051-0143-01

土工合成材料是20世紀(jì)出現(xiàn)的一種新型的巖土工程材料，使用初期品種較少，主要為土工織物和土工膜兩大類。早在20世紀(jì)50年代土工織物被成功地作為濾層材料替代砂石粒料反濾層，而土工膜應(yīng)用得更早，在30年代末40年代初即用于水池、水渠的防滲。我國(guó)于60年代中期將土工膜用于渠道防滲、裂縫堵漏，70年代應(yīng)用土工織物作防沖材料及加固地基等取得良好效果。土工合成材料的大規(guī)模應(yīng)用始于20世紀(jì)80年代。這種新型材料以其良好的工程性能，及其具有重量輕、強(qiáng)度高、生產(chǎn)工廠化、質(zhì)量穩(wěn)定、施工方便，價(jià)格低等優(yōu)點(diǎn)深受巖土工程師們的歡迎。

1 土工合成材料種類及工程應(yīng)用

土工合成材料是以高分子聚合物為原材料，用人工合成的方法制成的合成材料。高分子聚合物的種類很多，最常用的聚合物有聚乙烯醇、聚酰胺、聚酯、聚丙烯和聚乙烯5種，在實(shí)際工程中通常根據(jù)這5種原材料的纖維強(qiáng)度、相對(duì)密度、軟化點(diǎn)、耐酸堿及耐久性等特性供工程選材時(shí)參考。土工合成材料制品近年發(fā)展很快，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出早期土工織物和土工膜兩大類，眾多產(chǎn)品如何分類至今沒(méi)有統(tǒng)一準(zhǔn)則。在《土工合成材料應(yīng)用手冊(cè)》將土工合成材料分為4大類：①土工織物，包括機(jī)織土工織物和非織造（無(wú)紡）土工織物；②土工膜；③特種土工合成材料，如土工格柵、土工網(wǎng)、土工墊、土工格室、土工膜袋，土工泡沫塑料等；④復(fù)合型土工合成材料，如復(fù)合土工膜、塑料排水帶等。這種分類的好處是概括性強(qiáng)，不斷出現(xiàn)的新產(chǎn)品可方便地歸人，例如近年用得較多的高強(qiáng)加筋帶、玻璃纖維土工格柵可歸入特種土工合成材料一類中，而軟式排水管、塑料盲溝可歸人復(fù)合型土工合成材料一類。土工合成材料的功能是多方面的，通常把它概括為6種基本功能：①反濾功能；②排水功能；③隔離功能；④加筋功能；⑤防滲功能；⑥防護(hù)功能。這6種功能有的可以明確分清楚，有的不易分清。實(shí)際應(yīng)用中土工合成材料往往同時(shí)兼?zhèn)鋷追N功能。任何應(yīng)用土工合成材料的工程幾乎都存在隔離作用，用于過(guò)濾作用的土工織物往往同時(shí)伴隨排水作用。在進(jìn)行土工合成材料設(shè)計(jì)時(shí)，需明確主要的、次要的和附帶的功能。

2 土工合成材料常規(guī)試驗(yàn)

常規(guī)試驗(yàn)為最常用的、操作較簡(jiǎn)單的基本試驗(yàn)，包括物理、力學(xué)和水力學(xué)性能試驗(yàn)。目前用土工直剪儀進(jìn)行小尺寸的土與土工合成材料界面摩擦試驗(yàn)用得也比較多。

1）物理和力學(xué)性能：物理指標(biāo)為土工織物的重量和厚度。力學(xué)指標(biāo)內(nèi)容較多，單向受力有條帶拉伸、握持拉伸和撕裂3種試驗(yàn)；周向受力試驗(yàn)有圓球頂破、脹破、CBR頂破、刺破及落錐等5種試驗(yàn)。這10項(xiàng)指標(biāo)測(cè)定均可遵循紡織系統(tǒng)頒布的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行試驗(yàn)。土工合成材料的早期產(chǎn)品土工織物是應(yīng)用于工程的紡織物。土工織物應(yīng)用紡織技術(shù)制造，因而用紡織品試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢測(cè)，土工織物沿用了紡織品大多數(shù)試驗(yàn)方法直到今天。

2）水力學(xué)性能：土工織物的水力特性在巖土工程應(yīng)用中十分重要，在20世紀(jì)80年代由巖土工程師們研究和制定了測(cè)定土工織物滲透系數(shù)和孔徑兩項(xiàng)試驗(yàn)。不久ISO國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)通過(guò)了滲透系數(shù)和孔徑試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。

3）土一土工合成材料相互作用的界面摩擦特性：工程設(shè)計(jì)中常需要提供土一土工合成材料之間摩擦系數(shù)。在20世紀(jì)80年代開展了這方面的研究。其試驗(yàn)設(shè)備大多采用土工試驗(yàn)直剪儀和土工試驗(yàn)箱。利用直剪儀作界面直剪摩擦試驗(yàn)，將土工織物固定在上盒底部或下盒頂部，盒內(nèi)填土進(jìn)行直剪試驗(yàn)。利用土工試驗(yàn)箱進(jìn)行拉拔摩擦試驗(yàn)，箱內(nèi)填土，土工合成材料埋在土中，進(jìn)行拉拔。這種試驗(yàn)制樣較困難，一般常規(guī)試驗(yàn)僅用小尺寸直剪儀進(jìn)行砂土一土工織物的直剪摩擦試驗(yàn)。

3 土工合成材料耐久性試驗(yàn)

1）老化問(wèn)題：土工合成材料在大氣環(huán)境中光、水、氧、熱作用下，聚合物的分子結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，力學(xué)性能逐漸緩降，產(chǎn)生老化。目前常用老化試驗(yàn)有自然老化法和人工老化法兩種。自然老化試驗(yàn)是對(duì)鋪設(shè)在某特定地點(diǎn)及在當(dāng)?shù)刈匀粭l件作用下的土工合成材料，按時(shí)定期取樣進(jìn)行物理力學(xué)性能測(cè)試，可得到強(qiáng)度隨時(shí)間的衰減情況。這種試驗(yàn)資料能可靠地反映實(shí)際情況，得到較可靠的長(zhǎng)期強(qiáng)度，然而非?；〞r(shí)間。另一種人工老化試驗(yàn)利用人工氣候箱對(duì)土工合成材料進(jìn)行加速老化試驗(yàn)，氣候箱可調(diào)控光源種類，光照溫度和強(qiáng)度等因素。利用光源強(qiáng)度和光照時(shí)間，人工老化速度大大高于自然老化，但它與實(shí)際有差距，可靠性較差。

2）蠕變問(wèn)題：土工合成材料具有明顯的蠕變特性。材料在某一恒定荷載作用下發(fā)生徐變，變形隨時(shí)間不斷增大，達(dá)到某一應(yīng)變后，應(yīng)變速率逐漸減小，應(yīng)變緩緩趨向穩(wěn)定。蠕變研究試驗(yàn)表明，影響蠕變特性的主要因素有：原材料種類，材料承受的荷載水平，材料約束條件，溫度等。

3）淤堵問(wèn)題：淤堵主要發(fā)生在用于過(guò)濾和排水工程的針刺無(wú)紡?fù)凉た椢镏?，在過(guò)濾過(guò)程中織物的孔隙被堵塞。產(chǎn)生淤堵原因可以是物理的、化學(xué)的、生物的或其他凍融、干濕等。最常見的是物理淤堵，通過(guò)織物的水中所夾帶的細(xì)粒土滯留在孔隙中或封住孔口；化學(xué)淤堵是過(guò)濾的水中含有化學(xué)溶液，合成化合物滯留孔中；生物淤堵是有的微生物對(duì)某種材料有親和力，滯留土工織物進(jìn)行繁殖堵塞孔隙。這些淤堵現(xiàn)象可交叉同時(shí)發(fā)生。

4 討論與總結(jié)

常規(guī)試驗(yàn)主要對(duì)象是片狀土工織物、土工膜。由于這些產(chǎn)品具有良好工程性能，用量逐年增多，其試驗(yàn)方法日趨統(tǒng)一和規(guī)范化。此外，為進(jìn)一步探索材料基本性能的蠕變?cè)囼?yàn)得到廣泛重視。土工合成材料問(wèn)世至今短短幾十年，期間產(chǎn)品的種類、用量和使用領(lǐng)域飛速發(fā)展，發(fā)生了翻天覆地的變化。然而對(duì)比土工合

成材料測(cè)試情況，似乎有些不相稱，有關(guān)物理、力學(xué)性能指標(biāo)測(cè)試方法基本還是沿用當(dāng)年紡織品的標(biāo)準(zhǔn)。這些標(biāo)準(zhǔn)的特點(diǎn)是能簡(jiǎn)單、方便且可靠地反映織物自身的力學(xué)性能；可以評(píng)價(jià)土合成材料的質(zhì)量、均勻度、強(qiáng)度和延性；可對(duì)同類產(chǎn)品進(jìn)行比較和選擇。施工現(xiàn)場(chǎng)土工合成材料是埋在土中的，是在土的約束下工作的，顯然紡織品標(biāo)準(zhǔn)不能滿足此要求，大多試驗(yàn)仍僅對(duì)織物自身參數(shù)進(jìn)行比較，主要是試樣尺寸和形狀的變化，邊界條件變了，就方法而言無(wú)本質(zhì)上的突破。其中主要變化是，土工織物拉伸強(qiáng)度試驗(yàn)中，以寬條（寬200 mm）試樣代替紡織品窄條（寬50 mm）試樣，其他無(wú)甚變化。大部分物理、力學(xué)性能紡織品測(cè)試項(xiàng)目繼續(xù)沿用。

參考文獻(xiàn)

[1]交通部公路科學(xué)研究院.公路工程土工合成材料試驗(yàn)規(guī)程[M].人民交通出版社,2006,9,1.

土工合成材料功能范文第2篇

[關(guān)鍵詞] 邊坡防護(hù) 邊坡病害 侵蝕機(jī)理 土工合成材料

問(wèn)題的提出

從20世紀(jì)80年代開始，我國(guó)的公路基礎(chǔ)設(shè)施實(shí)現(xiàn)了跨越式的發(fā)展，取得了舉世矚目的成就。隨著我國(guó)基礎(chǔ)設(shè)施的大力發(fā)展，在公路、鐵路等部門都涉及到大量的邊坡問(wèn)題，因此對(duì)邊坡的正確認(rèn)識(shí)、合理設(shè)計(jì)、適當(dāng)治理，把邊坡失穩(wěn)造成的災(zāi)害降到最低限度意義重大。目前，土工合成材料發(fā)展很快，應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，工藝水平日新月異，使得新產(chǎn)品常常成為展覽品。各種土工合成材料，包括土工薄膜、土工織物、土工柵條、土工網(wǎng)格、土工模袋，在填土襯墊、陡坡和豎直擋土墻的加固、排水系統(tǒng)、軟土路基、侵蝕控制、堤防和大壩等方面補(bǔ)充或替代了傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)。

路基邊坡病害分析及防護(hù)設(shè)計(jì)原則

1.邊坡破壞產(chǎn)生的危害。①邊坡破壞帶來(lái)系列的工程問(wèn)題和環(huán)境問(wèn)題，嚴(yán)重的中斷交通，甚至造成人員傷亡，給國(guó)家和人民的利益帶來(lái)巨大的損失。②邊坡的淺層破壞造成邊坡落石，還危及行車安全，導(dǎo)致人員傷亡事故有時(shí)發(fā)生。③邊坡深層破壞帶來(lái)的后果更加嚴(yán)重。除在公路建設(shè)和養(yǎng)護(hù)期間需要花費(fèi)大量的人力和財(cái)力進(jìn)行處治外，還往往中斷交通。處治后發(fā)生病害的邊坡在進(jìn)行處治時(shí)，技術(shù)和施工難度增加。④路堤邊坡破壞往往導(dǎo)致路面斷板、開裂，這種現(xiàn)象較為普遍，嚴(yán)重的情況是出現(xiàn)路堤整體滑動(dòng)和中斷交通，除給公路運(yùn)營(yíng)管理部門帶來(lái)直接的經(jīng)濟(jì)損失外，還給用路者帶來(lái)難以估量的間接損失。

2.路基邊坡病害的原因分析。（1）氣候因素。氣候因素有氣溫、降水、風(fēng)速、風(fēng)向、最大凍土深度等。在大面積的土質(zhì)或風(fēng)化巖質(zhì)坡面上，由于溫差對(duì)地表的影響，加上雨水直接沖刷坡面，極易風(fēng)化剝落，導(dǎo)致塹坡水土大量流失，或坡面產(chǎn)生裂縫，發(fā)生淺層溜方。（2）水文因素。水文因素如地表水的排泄，河流常水位、洪水位，有無(wú)地表積水和積水時(shí)間長(zhǎng)短，河岸淤積情況；水文地質(zhì)因素有地下水埋深、移動(dòng)規(guī)律，有無(wú)層間水、裂隙水、泉水等。（3）土質(zhì)因素。沿線地質(zhì)因素，如巖石的種類、風(fēng)化程度和裂隙情況，巖石走向、傾向、傾角、層理和巖層厚度以及有無(wú)斷層或其他不良地質(zhì)現(xiàn)象。

土是建筑路基及邊坡的基本材料，不同的土類具有不同的工程性質(zhì)。砂粒土的強(qiáng)度構(gòu)成以內(nèi)摩擦力為主，強(qiáng)度高，受水的影響小；黏性土的強(qiáng)度形成以黏聚力為主，強(qiáng)度隨密實(shí)程度的不同變化較大，并隨濕度的增大而降低；粉土類土毛細(xì)現(xiàn)象強(qiáng)烈，強(qiáng)度和承載力隨著毛細(xì)水上升和濕度的增大而下降。對(duì)于黃土質(zhì)砂黏土或其他黏土質(zhì)土，因其透水性弱、崩解性強(qiáng)、經(jīng)雨水浸泡后土體表層含水量達(dá)到和狀態(tài)時(shí)，易使邊坡失穩(wěn)而溜方；若路堤填料不合格，又沒(méi)有進(jìn)行土質(zhì)改良，將導(dǎo)致邊坡結(jié)構(gòu)層斷裂破壞。

土工合成材料在路基邊坡防護(hù)中的應(yīng)用

土工合成材料的種類。土工合成材料大體可以分為土工織物、土工膜、特種土工合成材料和復(fù)合型土工合成材料四大類，每類材料又都有各自的相關(guān)產(chǎn)品。

1.土工織物特點(diǎn)。土工織物是采用編織技術(shù)生產(chǎn)的透水性土工合成材料，他的特點(diǎn)是重量輕、整體連續(xù)性好?？勺龀奢^大面積的整體，長(zhǎng)度可達(dá)數(shù)百米。并且施工簡(jiǎn)便、抗拉強(qiáng)度高、耐腐蝕和微生物侵蝕性好。

2.土工膜的分類及特點(diǎn)。土工膜是一種不透水的土工合成材料，可分為瀝青土工膜和聚合物土工膜兩類。土工膜的主要特點(diǎn)是透水性極低，其工程特性隨類別、制作方法、產(chǎn)品類型的不同而發(fā)生很大的變化。土工膜還有很好的彈性和應(yīng)變能力、良好的耐老化能力，尤其適用于水下工程。

3.關(guān)于土工材料的說(shuō)明。土工格柵、土工網(wǎng)、土工模袋、土工墊和土工室以及輕型土工合成材料統(tǒng)稱為土工合成材料。土工格柵是經(jīng)過(guò)拉伸工藝形成的具有方形或矩形格柵的聚合物板材，主要用作加筋材料。土工網(wǎng)是合成料條帶編織或合成樹脂壓制成的具有較大孔眼、剛度較大的網(wǎng)狀合成材料，是主要的加筋材料。土工模袋是一種雙層聚合物化纖織物制成的袋狀材料，他可以代替模板成型混凝土或砂漿。土工墊和土工室是合成材料特制的三維結(jié)構(gòu)，前者多為透水聚合物網(wǎng)墊，后者多為蜂窩狀或網(wǎng)狀三維結(jié)構(gòu)，主要用于護(hù)坡或植草綠化

4.土工復(fù)合材料。土工織物、土工膜和某些特種土工合成材料，以其兩種或兩種以上的土工材料互相結(jié)合起來(lái)，成為土工復(fù)合材料。土工復(fù)合材料可將不同構(gòu)成材料的性質(zhì)結(jié)合起來(lái)，更好地滿足具體工程的需要，能起到多種功能的作用。如復(fù)合土工膜，將土工膜和土工織物按要求制成土工膜―土工織物組合物，稱復(fù)合土工膜。土工膜主要用來(lái)防滲，土工織物起加筋、排水和增加土工膜與土面之間的摩擦力的作用。不同的工程有不同的綜合功能要求，故土工復(fù)合材料的品種繁多，可以說(shuō)土工復(fù)合材料是當(dāng)前和今后一段時(shí)期發(fā)展的大方向。

土工合成材料發(fā)展前景

土工合成材料有諸多功能，又有重量輕，體積小，強(qiáng)度高，耐腐蝕等特點(diǎn)，尤其是缺砂少石的地區(qū)更有其用武之地。但土工合成材料畢竟是一門非常年輕的新技術(shù)，對(duì)其生產(chǎn)、試驗(yàn)、設(shè)計(jì)、施工工藝等在世界范圍內(nèi)還沒(méi)有完全統(tǒng)一，很多人對(duì)這種新型建筑材料還不甚了解，但土工合成材料畢竟是富有生命力的新生事物，況且世界對(duì)土工合成材料的研究與應(yīng)用已達(dá)相當(dāng)高的水平，在不遠(yuǎn)的將來(lái)，其效能一定能蓬勃發(fā)展，為社會(huì)主義建設(shè)作出重大貢獻(xiàn)。

總之，搞好鐵路、公路建設(shè)，確保公路邊坡穩(wěn)定、安全、搞好環(huán)境保護(hù)，要深入了解公路邊坡破壞的型式與機(jī)理，針對(duì)不同工程對(duì)象的土質(zhì)、水文、氣候等特點(diǎn)，靈活采用不同的防護(hù)型式，加強(qiáng)設(shè)計(jì)，加強(qiáng)施工建設(shè)管理，建安全之路、建生態(tài)之路、優(yōu)美之路。

參考文獻(xiàn)：

[1]楊航宇，朱贊凌，羅志聰.公路邊坡防護(hù)與治理[M].人民交通出版社.

[2]王道雄.土工合成材料在公路工程中的應(yīng)用[M].人民交通出版社.

土工合成材料功能范文第3篇

關(guān)鍵詞：土工織物；防汛；搶護(hù)

我國(guó)在利用天然纖維材料和織物進(jìn)行防汛護(hù)堤、搶險(xiǎn)、堵口方面已有很久的歷史，但利用土工合成材料來(lái)防汛搶險(xiǎn)還是一項(xiàng)新技術(shù)。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(chǎn)品，置于土體內(nèi)部、表面或各層土體之間，發(fā)揮加強(qiáng)或保護(hù)土體的作用。土工合成材料可分為土工織物、土工膜、特種土工合成材料和復(fù)合型土工合成材料等類型。土工合成材料不僅具有較高的強(qiáng)度。而且具有抗沖、耐磨、耐腐蝕和重量輕等特點(diǎn)。

一、概論

土工合成材料是土木工程應(yīng)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(qiáng)或保護(hù)土體的作用。《土工合成材料應(yīng)用技術(shù)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(fù)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(rùn)土墊、聚苯乙烯泡沫塑料（EPS）等。土工復(fù)合材料是由上述各種材料復(fù)合而成，如復(fù)合土工膜、復(fù)合土工織物、復(fù)合土工布、復(fù)合防排水材料（排水帶、排水管）等。

二、防汛、搶險(xiǎn)的傳統(tǒng)材料和土工合成材料的特點(diǎn)

堤防、涵閘等各類建筑物的安全渡汛主要采取兩個(gè)層次的措施：第一是防護(hù)，就是避免險(xiǎn)情發(fā)生；第二是搶險(xiǎn)，即一旦險(xiǎn)情出現(xiàn)，要迅速采取有效措施消除險(xiǎn)情。防汛、搶險(xiǎn)最常用的傳統(tǒng)材料主要為土料、砂料、石料以及草袋、麻包等，它們作為防汛用材已歷史悠久，效果良好，仍然是當(dāng)前防洪、搶險(xiǎn)的主要材料。這些材料雖然有來(lái)源廣、數(shù)量多能就地取材等許多優(yōu)點(diǎn)，但也存在重量重、體積大、運(yùn)輸困難、施工勞動(dòng)強(qiáng)度大、施工速度慢、工程質(zhì)量不易保證等不足。

土工合成材料中的土工織物一般都具有較高的強(qiáng)度，單位質(zhì)量輕、透水性強(qiáng)、防腐及耐磨性好的特點(diǎn)，同量它還具有以下幾方面的功能和作用：

（一）排水功能：土工織物能截?cái)嗯c匯集土體中的滲水，并能將滲水沿垂直織物平面或平行織物平面排出土體；

（二）反濾功能：由于土工織物構(gòu)造上的水力學(xué)特性，在它排出滲水的同時(shí)，能攔阻土體顆粒不被帶出；

（三）隔離作用：土工織物可能把不同性質(zhì)或不同級(jí)配的土石料隔開，以免互相摻雜，從而可以保證施工質(zhì)量；

（四）對(duì)土體的加筋作用：土工織物有較高的抗拉強(qiáng)度，在土體中可以約束土體的應(yīng)變，提高土體的綜合變形模量，減小土體變形，改善土體的受力狀況。

土工織物這些功能和特性，可以克服或改善傳統(tǒng)材料的缺點(diǎn)或不足。此外，土工織物施工工藝簡(jiǎn)單，易保證工程質(zhì)量，施工速度快，工程造價(jià)低（與傳統(tǒng)反濾材料相比，可節(jié)約投資三分之一到二分之一）。因此對(duì)于防汛搶險(xiǎn)這種時(shí)間性非常緊迫的工程，土工織物將成為一種十分理想的新材料，特別對(duì)一些缺土缺砂石料的地區(qū)更具有特殊的價(jià)值。

三、土工織物在防汛搶險(xiǎn)中的應(yīng)用

汛期江河水位高漲，常居高不下，有時(shí)還受到大風(fēng)大浪侵襲，對(duì)于堤防薄弱環(huán)節(jié)，常容易釀成險(xiǎn)情。堤壩工程的主要險(xiǎn)情有：迎水坡發(fā)生大面積塌落，堤壩內(nèi)出現(xiàn)貫通水流通道和裂縫，下游出現(xiàn)管涌、流土及成片泡泉，下游坡出現(xiàn)大面積散浸，洪水漫頂?shù)取，F(xiàn)針對(duì)最常見的險(xiǎn)情提出搶護(hù)方案。

（一）堤壩坍塌險(xiǎn)工的搶護(hù)

當(dāng)?shù)虊紊嫌斡写竺娣e塌落險(xiǎn)情時(shí)，可采用覆蓋軟體排防護(hù)，這種險(xiǎn)情大多要分秒必爭(zhēng)地進(jìn)行搶護(hù)。沉排搶險(xiǎn)施工方法如下：

1.展排體。將排體運(yùn)到險(xiǎn)工段，放在對(duì)應(yīng)的堤頂上，并展開。

2.橫枕裝載。指搶險(xiǎn)隊(duì)要把裝滿土的編織袋放在橫枕中心線上，折轉(zhuǎn)枕布將對(duì)于尼龍繩頭捆在一起，就成裝土橫枕。

3.滾排成捆。搶險(xiǎn)隊(duì)站在橫枕一側(cè)，滾排成捆，后將捆搭到迎水坡堤肩處。

4.打樁掛排。在縱枕對(duì)應(yīng)的堤頂上打樁4-6根，將縱向拉筋繩拴在樁上，松緊要適度，使排體沉好后，上端超出水面為準(zhǔn)。

5.沉排護(hù)險(xiǎn)。搶險(xiǎn)隊(duì)面向迎水坡，往下推滾排體，使排體沉到預(yù)定位置，并在上游側(cè)拉緊橫向拉筋繩，固定排置，避免移位和翻轉(zhuǎn)。

6.縱向壓載。搶險(xiǎn)隊(duì)分成四組，同時(shí)向指定豎袋內(nèi)投入裝土的編織袋，直到裝出水面為止。

（二）管涌險(xiǎn)情的搶護(hù)

由于滲流的作用，汛期堤壩及地基基礎(chǔ)薄弱處往往發(fā)生滲透變形，產(chǎn)生管涌、流土、滑坡等險(xiǎn)情，如不及時(shí)處理，就將危及堤壩安全。采用土工織物作為濾層，應(yīng)對(duì)可能出現(xiàn)滲透破壞的堤段取土，進(jìn)行試驗(yàn)計(jì)算，確定土工織物型號(hào)，然后選購(gòu)所需土工織物。但在防汛搶險(xiǎn)時(shí)，有時(shí)來(lái)不及試驗(yàn)，只能憑經(jīng)驗(yàn)處理。

使用土工織物對(duì)管涌險(xiǎn)情的搶護(hù)，其施工方法是：

1.將泉眼周圍或嚴(yán)重散浸的地面整理平整，清除草皮雜物以及尖角石塊。

2.如泉眼較小，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(yīng)將土工織物互相搭接并用線縫起來(lái)，或采用化學(xué)粘合。搭接寬度一般為15-20cm。在松軟的土基或水下施工時(shí)，搭接寬度應(yīng)取40-60cm。

3.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2-4cm粒徑的小卵石或小石子，厚度30-50cm。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。

4.鋪放土工織物的面積取決于泉眼的大小和嚴(yán)重滲水段的范圍，其面積應(yīng)大于需要保護(hù)的滲水范圍0.5m以上。施工時(shí)應(yīng)注意以下兩點(diǎn)：

土工合成材料功能范文第4篇

關(guān)鍵詞：水利工程；施工；土工合成材料

水利工程在現(xiàn)代社會(huì)運(yùn)作過(guò)程中扮演者一個(gè)及其重要的作用，它對(duì)于工業(yè)、農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)來(lái)說(shuō)有著極大的促進(jìn)作用，并且我國(guó)作為一個(gè)水資源較為貧乏的國(guó)家，對(duì)于水利工程的建設(shè)更是要重視起來(lái)。所以，在現(xiàn)代的水利工程建設(shè)過(guò)程中，使用新型的材料以及更先進(jìn)的施工工藝已經(jīng)成為了水利工程修建工程質(zhì)量提升的一個(gè)關(guān)鍵，同時(shí)也是一個(gè)水利工程修建過(guò)程中一個(gè)熱點(diǎn)和深入研究的話題。

1. 土工合成材料概述

1.1 材料概念

科技技術(shù)在不斷發(fā)展的過(guò)程中，與各種不同的化學(xué)材料相融合，從而形成了土工合成材料這樣的新型巖土工程，這項(xiàng)工程的應(yīng)用模式主要是通過(guò)纖維、橡膠以及塑料等化學(xué)聚合物來(lái)作為修建的基礎(chǔ)型原材料體系，并且將這些原材料放置在土體以及各個(gè)土質(zhì)結(jié)構(gòu)之間，有效的為土體提供保護(hù)的措施。并且在應(yīng)用這項(xiàng)方法的過(guò)程中，已經(jīng)逐漸擴(kuò)大了適用范圍，使得改項(xiàng)目形成了土工織物、土工膜以及土工復(fù)合材料等多種類型的材料體系，在水利工程的施工過(guò)程中得到了極為廣泛的應(yīng)用，已經(jīng)成為了水利工程建設(shè)施工過(guò)程中最為矚目的研究項(xiàng)目之一，出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因，主要就在于土工合成材料相較于其他材料來(lái)說(shuō)，有著更高的治適用性，其施工便捷、運(yùn)輸方便、強(qiáng)度高、抗腐蝕、重量輕、性能好、造價(jià)低等等特性，都使得土工合成材料擁有其他材料所無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì)。

1.2 使用范圍

近幾年來(lái)，社會(huì)的經(jīng)濟(jì)在不斷的發(fā)展，對(duì)于各項(xiàng)建筑工程的相關(guān)要求也不斷的提高，其工程的施工質(zhì)量以及施工技術(shù)也受到社會(huì)各界的高度重視。就目前來(lái)說(shuō)，在社會(huì)對(duì)工程質(zhì)量的關(guān)注之下，土工合成材料已經(jīng)成為了土木工程以及巖土工程的施工能夠達(dá)到較高質(zhì)量的一個(gè)關(guān)鍵因素，特別是在進(jìn)行水利工程的基層施工過(guò)程中，把土工合成材料應(yīng)用在壩體結(jié)構(gòu)、防滲墻結(jié)構(gòu)、通水渠道等施工環(huán)節(jié)的襯砌施工之中。并且，在水利工程中充分的利用土工合成材料來(lái)進(jìn)行施工還能夠使得水利工程達(dá)到環(huán)保節(jié)能的目的，有效的實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展觀，也正是土工合成材料的特性有著較高的優(yōu)勢(shì)，才促使了土工合成材料成為了現(xiàn)代水利工程在進(jìn)行建設(shè)過(guò)程中的基礎(chǔ)材料。

我國(guó)作為一個(gè)農(nóng)業(yè)大國(guó)，在改革開發(fā)的早期，對(duì)水利工程進(jìn)行興建的過(guò)程中，沒(méi)有使用科學(xué)合理的方式來(lái)修建水利工程，使得水利工程的整體性以及抗?jié)B性都有著極大的不足，更是由于水利工程的質(zhì)量影響，造成了我國(guó)水資源出現(xiàn)了浪費(fèi)的現(xiàn)象。所以，現(xiàn)代社會(huì)在進(jìn)行修建的過(guò)程中，所使用的材料等已經(jīng)受到了嚴(yán)格的控制，材料的質(zhì)量也受到了社會(huì)各界的關(guān)注。

2. 土工合成材料施工技術(shù)

土工合成材料的應(yīng)用是出自于巖土工程建設(shè)的一種新型材料體系，其在水利工程建設(shè)中發(fā)揮著不可忽視的作用與意義，同時(shí)其在應(yīng)用的過(guò)程中不僅是在各種基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)之中的應(yīng)用，同時(shí)更是廣泛的應(yīng)用在各種主體結(jié)構(gòu)施工模式。而且在施工的過(guò)程中，由于施工材料的不同而對(duì)于工程的設(shè)計(jì)原理、物料使用量的計(jì)算以及施工工藝等方面都提出了新的認(rèn)識(shí)和要求。防滲土工合成料作為目前最為常見的一種，其在目前工程施工中得到了人們的重視，同時(shí)對(duì)于施工方法的研究也成為我們關(guān)注的重點(diǎn)。下面就施工中存在的各方面要求進(jìn)行了系統(tǒng)、深入的總結(jié)和研究。

2.1 坡面鋪膜防滲

在目前的土工合成材料施工的過(guò)程中，坡面鋪膜是最為常見的工程模式，其在施工的過(guò)程中，施工技術(shù)和施工體系是最為關(guān)鍵的模式。就當(dāng)前的就當(dāng)前的水利工程施工而言，其多數(shù)工程項(xiàng)目都是以土石壩為主的壩體結(jié)構(gòu)模式，這種施工方式的選用對(duì)于整個(gè)工程的施工而言極為關(guān)鍵，同時(shí)在施工的過(guò)程中還需要對(duì)焊接工藝進(jìn)行系統(tǒng)控制。焊接技術(shù)的應(yīng)用直接決定著焊接工程質(zhì)量，同時(shí)也決定著整個(gè)工程的施工效益要求。因此，在施工的過(guò)程中復(fù)合土工膜的施工極為關(guān)鍵和重要。

2.2 堤身削坡與堤腳開挖

堤身削坡和堤腳開挖可采用人工配合機(jī)械施工，堤身按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行削坡，使其坡度達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，削坡后仔細(xì)清面，盡可能將坡面清理干凈，整體上滿足平整度要求，堤身堤頂分別開挖止滑槽。堤腳基礎(chǔ)按設(shè)計(jì)斷面開挖，達(dá)到相對(duì)不透水層后再向下開挖1m，寬1m深的溝槽，并清理開挖斷面，同時(shí)做好基坑排水及基坑邊坡穩(wěn)定工作。完成以上工作后，施工和測(cè)量人員再進(jìn)行堤坡規(guī)格檢查，并做好實(shí)地施工記錄和填寫堤坡工程驗(yàn)收單，請(qǐng)監(jiān)理工程師驗(yàn)收簽證后，即可鋪膜。

2.3 施工鋪設(shè)復(fù)合土工膜

在進(jìn)行壩體土工膜鋪設(shè)時(shí)，可以是順壩軸方向鋪設(shè)，最好是垂直壩軸線鋪設(shè)。但是為了減少焊縫的長(zhǎng)度，通常采用順壩坡鋪方案。對(duì)于高壩來(lái)講，土工膜鋪設(shè)通常采用壩上部分垂直壩軸線來(lái)鋪設(shè)，不但能滿足應(yīng)力最小要求，也能滿足焊縫少的特點(diǎn)；壩底可采用順壩鋪設(shè)，以減少焊縫。復(fù)合土工膜鋪設(shè)時(shí)，要按設(shè)計(jì)及規(guī)范要求，從堤頂鋪到坡底基槽，并埋入相對(duì)不透水層。鋪設(shè)完畢后，應(yīng)盡快回填堤腳和上部護(hù)坡，以避免開挖斷面局部土質(zhì)差而產(chǎn)生滑坡，鋪膜時(shí)，注意張馳適度，避免應(yīng)力集中和人為損傷，要求土工膜與地基結(jié)合面務(wù)必吻合平整，切不可有上、下游方向凸出的褶皺。

3. 滲土工合成材料在工程施工中常出現(xiàn)的問(wèn)題

防滲土工合成材料在工程施工中經(jīng)常出現(xiàn)的問(wèn)題有：經(jīng)常遭受石塊或其他尖棱物的穿刺破壞；由于土工薄膜缺少約束支撐，在承受水壓力和土壓力時(shí)易于被鼓破；薄膜受到下層氣體或液體的頂托產(chǎn)生應(yīng)力集中導(dǎo)致破壞；鋪設(shè)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(dòng)，使土工薄膜產(chǎn)生過(guò)度拉伸、撕裂或擦傷；在斜面上用土或混凝土面板保護(hù)土工薄膜，當(dāng)水位驟降時(shí)，土體中的孔隙水壓力和庫(kù)水位失去平衡而造成失穩(wěn)滑動(dòng)。只要按照施工規(guī)范和施工組織設(shè)計(jì)施工，確保施工質(zhì)量，就可避免或減少類似問(wèn)題的出現(xiàn)。

4. 結(jié)束語(yǔ)

土工合成材料是一種新型的巖土工程材料，是以合成纖維、塑料、合成橡膠等聚合物以及玻璃纖維為原料制成的各種類型產(chǎn)品，置于土體表層或各層土體之間，起到保護(hù)或加強(qiáng)土體的作用。土工合成材料可分為土工織物、土工膜、土工復(fù)合材料和土工特種材料等類型。具有防滲、過(guò)濾、排水、防護(hù)、隔離、加筋和加固等多種功能，同時(shí)具有重量輕、易搬運(yùn)、強(qiáng)度高、抗腐蝕、運(yùn)輸方便和價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)。近年來(lái)被廣泛應(yīng)用于各類巖土工程，特別是在水利防滲工程中得到廣泛應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)

[1] 胡強(qiáng)，張國(guó)順. 淺談水利工程中土工合成材料的應(yīng)用及施工[J]. 黑龍江科技信息. 2008（30）

土工合成材料功能范文第5篇

關(guān)鍵詞：土工合成材料 防汛搶險(xiǎn) 新的應(yīng)用

Abstract: the geosynthetics used in civil engineering application is the floorboard of the synthetic materials. Since since introduced into China, because of its material properties for engineering application with the new technology and new methods. Especially in flood control and emergency rescue, the strengthening of geosynthetic materials (reinforcement), thin water flow, segregation filtering and other practical function, can be a very good improving engineering quality, will be difficult problem easier, and can produce larger production and social benefits, save engineering capital, on the ecological environment protection has also played a positive role.

Keywords: geosynthetic materials flood control and rescue the new application

中圖分類號(hào)：O434.19文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

1引言

我國(guó)是一個(gè)洪澇災(zāi)害頻發(fā)的國(guó)家，每年水災(zāi)造成的經(jīng)濟(jì)損失巨大，面對(duì)無(wú)情的洪澇災(zāi)害，國(guó)家每年都在不斷提高防汛搶險(xiǎn)技術(shù)與設(shè)備，其中，土工合成材料等新型材料的應(yīng)用，得到了國(guó)家的大力支持，到目前為止，由于土工合成材料在大小水災(zāi)險(xiǎn)情中的出色表現(xiàn)，國(guó)家防汛抗旱總指揮部已將土工合成材料作為防汛主要物料，各水災(zāi)頻發(fā)流域都大量?jī)?chǔ)備了土工合成材料。長(zhǎng)期以來(lái)，我國(guó)由于科研資金投入不夠和現(xiàn)實(shí)技術(shù)落后等多方面原因，采用的防汛搶險(xiǎn)方法較為原始和低效，通常采用填裝沙石，土料的麻袋等，這種方法成本低廉，效果優(yōu)良，目前任然是大家樂(lè)于采用的方法。但是由于這些材料體積大，重量重的特性，造成了沙袋質(zhì)量不一，人工勞動(dòng)強(qiáng)度大，運(yùn)輸十分不便等種種困難。而土工合成材料密度小，極強(qiáng)的透水性，良好的耐腐蝕性等特點(diǎn)，很好地完成了傳統(tǒng)材料無(wú)法完成的任務(wù)。另外，土木合成材料的使用 ，大大減少了沙石，土料等自然資源的消耗，符合循環(huán)發(fā)展的自然規(guī)律，對(duì)環(huán)境保護(hù)作用明顯，因此，在我國(guó)的發(fā)展前景十分寬廣。

2 土木合成材料在防汛搶險(xiǎn)中的實(shí)際應(yīng)用

2.1堤壩坍塌閑情的搶護(hù)

堤壩坍塌是堤壩臨水面在水流長(zhǎng)期沖刷下，岸堤段形成頂沖，頂沖沖刷岸腳，在高水位時(shí)，岸底的土壤長(zhǎng)期浸泡，吸水飽和，抵抗剪力強(qiáng)度大大降低，當(dāng)?shù)虊蝺?nèi)水流在人工引流等操作下，水位突然下降，堤岸底部突然失去水的壓力的支持，松軟的土壤脫落，使水流從堤壩的迎水面大量流出，威脅整個(gè)壩體安全，這時(shí)如果不及時(shí)排除險(xiǎn)情，將造成整個(gè)壩體潰崩。這時(shí)可以采用在壩體臨水面墊大塊石料、高強(qiáng)度的土工材料網(wǎng)籠、編織袋土枕等措施進(jìn)行搶險(xiǎn)。如堤岸發(fā)生的險(xiǎn)情嚴(yán)重，可以在堤岸的臨水面填土還坡，使臨水面的外邦頂面與坡面齊平。

實(shí)例：安徽淮河花家湖段500米堤壩全線坍塌。2007年7月，淮河花家湖段堤壩連續(xù)發(fā)生4次大規(guī)模坍塌，花家湖段堤壩最大坍塌距離200米，最短的一段也有35米。此段堤壩保護(hù)著一萬(wàn)畝良田、一個(gè)大型煤礦和一個(gè)大型發(fā)電廠。目前塌陷的老壩已經(jīng)基本失去抵擋作用，一旦搶護(hù)不力，可能導(dǎo)致整個(gè)工程壩體自上而下逐個(gè)坍塌，由于失去了大壩的阻擋，淮河水已經(jīng)將大堤內(nèi)側(cè)斜坡沖垮，河水正在吞噬大堤。在這種危急形勢(shì)下，搶險(xiǎn)指揮部按照“先急后緩，搶修大壩”的原則，采用4層木樁所代替原來(lái)的舊壩體，各層木樁和每一根木樁之間都用鐵絲緊密連接，各層木樁之間再用沙袋填實(shí)，形成新的堤壩對(duì)大壩進(jìn)行搶護(hù)，其中采用填充土工反濾布長(zhǎng)管袋對(duì)坡體和岸根進(jìn)行了加固，效果很好，使險(xiǎn)情較快得到了控制。

2.2 堤壩管涌和流土險(xiǎn)情的搶護(hù)

由于水流的滲流作用，在汛期，堤壩的堤岸和壩底的根基的薄弱處的土壤顆粒被水流帶走，這是往往是管涌和流土險(xiǎn)情的高發(fā)期。如果不及時(shí)處理，會(huì)造成地面沉降，壩體坍塌等危害。對(duì)于管涌，流土搶險(xiǎn)，主要措施是在災(zāi)情發(fā)生地點(diǎn)構(gòu)筑圍井和反濾層，傳統(tǒng)的搶護(hù)技術(shù)大致可分為圍井反濾法，反濾鋪蓋法和透水滲壓法等。近年來(lái)，隨著土工合成材料的出現(xiàn)，一些新的管涌，流土搶護(hù)方法在淮河，長(zhǎng)江流域防汛搶險(xiǎn)救災(zāi)中得到應(yīng)用。

實(shí)例：江蘇省徐州市銅山區(qū)張集鎮(zhèn)楊洼水庫(kù)潰堤決口南堤壩塌。2011年10月下旬，銅山區(qū)張集鎮(zhèn)境內(nèi)楊洼小型平原水庫(kù)南堤壩放水發(fā)生管涌坍塌險(xiǎn)情，左右涵洞的堤壩被水沖開，造成部分庫(kù)水下泄，該堤段由于使用時(shí)間較長(zhǎng)，造成壩體面失修，整個(gè)壩體抗水壓強(qiáng)度大大降低，如果管涌擴(kuò)大，很有可能發(fā)生決堤，搶險(xiǎn)開始時(shí)，采用傳統(tǒng)的技術(shù)，險(xiǎn)情并沒(méi)有得到很好的控制，后采用裝備式圍井，才起到了很好的效果。與傳統(tǒng)方法相比，裝配式圍井安裝便捷，效果好，省時(shí)間，能大大提高搶險(xiǎn)速度，節(jié)約搶險(xiǎn)時(shí)間，并降低搶險(xiǎn)強(qiáng)度。裝配式圍井法搶險(xiǎn)主要過(guò)程為：1，確定裝配式圍井的安裝位置，以管涌處為中心，設(shè)定圍井大小。2，開設(shè)溝槽，使用開槽機(jī)開一條深20~30cm的溝槽。3，將預(yù)算設(shè)定的單元圍板置于溝槽中。4，將單元圍板上的止水復(fù)合土工膜依次固定。5，用土將單元圍板內(nèi)外的溝槽進(jìn)行回填。6，檢查驗(yàn)收。采用由土工合成材料為基礎(chǔ)的新型管涌土流處理辦法，使得此次險(xiǎn)情得到了很好的處理。

2.3 裂縫險(xiǎn)情的搶護(hù)

堤壩裂縫較為常見，按照其裂縫走向，可以分為龜裝裂縫，橫向裂縫，縱向裂縫，內(nèi)部裂縫等四種，壩體裂縫的出現(xiàn)，是堤壩由于沉降，水體沖刷，壩體材料變形等原因造成的壩體開裂現(xiàn)象，如不及時(shí)處理，在汛期，壩體很可能會(huì)坍塌，裂縫隱患的排除，是汛期險(xiǎn)情搶護(hù)的基礎(chǔ)保障工作。對(duì)于輕微的裂紋，可以采用從裂縫口灌干沙土的方式，之后用土工薄膜覆蓋裂縫口，再用高粘度的土質(zhì)覆蓋在土工薄膜表面封口，防止水體進(jìn)入。對(duì)于較為嚴(yán)重的裂縫，要在壩體的迎水面覆蓋土工薄膜，在壩體上隔3~5米與裂縫方向垂直挖槽，填上與壩體相同的材料，并用粘土封口。

實(shí)例：江蘇石港抽水站出水池北堤一公里內(nèi)現(xiàn)9處堤頂裂縫險(xiǎn)情。2003年8月，在石港抽水站出水池巡視時(shí)發(fā)現(xiàn)大壩上開了許多裂縫，如果不及時(shí)處理會(huì)造成滑坡甚至垮堤，進(jìn)而可能造成入江水道淮水倒灌，導(dǎo)致引江洞破裂.最寬的裂縫至少有4mm寬，長(zhǎng)約50米。該水出水站下游還有10多戶村民，一旦裂縫坍塌，將帶來(lái)巨大財(cái)產(chǎn)損失。對(duì)于4mm的裂縫，采取了在堤壩的另一側(cè)打樁進(jìn)行封堵，4米高的樹樁間隔一米，纏上鐵絲網(wǎng)一字排開，然后填補(bǔ)土袋封死等方式搶修。采用這種方式，很好地排除了裂縫險(xiǎn)情，保障了大壩安全。

2.4：較大面積散浸險(xiǎn)情的搶護(hù)

散浸是當(dāng)?shù)虊钨|(zhì)量差，或者年久失修時(shí)，水從壩體的被水坡面滲出呈現(xiàn)窖潮現(xiàn)象，容易出現(xiàn)混水，壩體被水坡面土質(zhì)松軟，壩體坍塌等險(xiǎn)情。散浸險(xiǎn)情處理方式一般分兩種：1用土工合成材料貼坡排水。2堤坡開挖導(dǎo)滲。

實(shí)例：監(jiān)利縣長(zhǎng)江干堤盧家月嚴(yán)重散浸。1998年8月，在監(jiān)利縣長(zhǎng)江干堤盧家月樁號(hào)563十085～563十105長(zhǎng)20m范圍內(nèi)，堤內(nèi)肩向下垂0.7m以下堤內(nèi)坡嚴(yán)重散浸。險(xiǎn)情發(fā)生后，對(duì)嚴(yán)重散浸采取堤內(nèi)坡開溝砂石導(dǎo)濾處理，溝寬0.3m，內(nèi)填黃砂、碎石；在渾水洞上用袋土筑直徑lm的圍井，高0.5m，內(nèi)填黃砂、碎石各0.2m；堤外用防汛袋土外幫長(zhǎng)30m截滲，面寬5m，高出水面0.5m。經(jīng)8個(gè)多小時(shí)搶護(hù)，嚴(yán)重散浸滲水減輕，渾水洞變成死水，并用土工材料在坡面實(shí)施了貼坡排水作業(yè)，有效的處理了險(xiǎn)情。

3、結(jié)語(yǔ)

與傳統(tǒng)的防汛搶險(xiǎn)材料相比，土工合成材料擁有使用簡(jiǎn)單，消耗資源較少，節(jié)省操作時(shí)間，降低工作強(qiáng)度，提高經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益等優(yōu)點(diǎn)，雖然在我國(guó)起步較晚，但是，發(fā)展較快，已經(jīng)在我國(guó)長(zhǎng)江，黃河，淮河等洪災(zāi)頻發(fā)流域顯現(xiàn)出了較大的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)，也得到了國(guó)家的大力支持，國(guó)家每年為土工合成材料的研究與推廣設(shè)立了專門的經(jīng)費(fèi)，相信土工合成材料在我國(guó)的前景是十分廣闊的。

參考文獻(xiàn)：

[1]孫亞林．堤防工程土工合成材料應(yīng)用技術(shù)．北京：中國(guó)建筑出版社，2000

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