土工合成材料功能精選(九篇)
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第1篇：土工合成材料功能范文
關(guān)鍵詞：水利工程；土工合成材料施工技術(shù)
一、應(yīng)用背景
尖扎縣康揚(yáng)鎮(zhèn)康加澇池項(xiàng)目地處尖扎縣城西北部，行政上隸屬康揚(yáng)鎮(zhèn)管轄，該工程水源地渠首位置在安中溝溝谷中， 目前群眾早已從該溝建有引水自流灌溉渠，解決本地灌溉問題， 由于水量不足，春灌期間不能保證灌溉問題， 而興建澇池進(jìn)行部分水量有效調(diào)節(jié)，緩解春灌水量短缺矛盾。
本工程主要建設(shè)內(nèi)容為引水渠、防洪墻、澇池（總庫容2.0×104m3）組成。
在本工程中澇池使用了土工合成材料。澇池表層為河漫灘沖積砂卵石覆蓋，需進(jìn)行換基處理。壩為均質(zhì)土壩，內(nèi)壩坡為土工合成材料（兩布一膜）防滲，內(nèi)坡采用6cm厚干砌砼預(yù)制塊護(hù)坡，預(yù)制塊下面墊有20cm厚直徑0.5～8cm砂卵石濾層，砂卵石層下面墊有一層厚20cm篩分細(xì)土，該層是土工合成材料保護(hù)層。
二、土工合成材料應(yīng)用工藝及要求
1、土工合成材料作用
（1）、隔離：用土工合成材料對(duì)具有不同物理性質(zhì)（粒小徑大、分布、稠度及密度等）的建筑材料（如土體與砂粒、砂粒與礫石、土體與混凝土等）進(jìn)行隔離。使多種材料間不流失、不混雜，保持材料的整體結(jié)構(gòu)和功能，使構(gòu)筑物載荷承受能力加強(qiáng)。
（2） 過濾 ：由細(xì)料土層流入粗料土層時(shí)，利用針刺土工布良好的透氣性和透水性使水流通過，而有效的截流土顆粒、細(xì)砂、小石料等，以保持水土工程的穩(wěn)定。
（3） 排水 ：土工合成材料是良好的導(dǎo)水材料，它可以在土體內(nèi)部形成排水通道，將土體結(jié)構(gòu)內(nèi)多余的液體和氣體外排。
（4） 加筋：針刺土工合成材料增強(qiáng)土體的抗拉強(qiáng)度和抗變形能力，增加建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，以改善土體質(zhì)量。
（5）防護(hù) ：將集中應(yīng)力擴(kuò)散、傳遞或分解，防止土體受外力作用而破壞。
（6）封閉 ：土工布與其它材料（主要是瀝青或塑料膜）配合，在土層中形成不透水隔層。
2、土工合成材料應(yīng)用工藝及要求
（1）儲(chǔ)存、運(yùn)輸和處理土工合成材料
土工合成材料卷在安裝前展開要避免受到損壞。土工合成材料卷應(yīng)該堆放于平整不積水的地方，堆高不超過四卷的高度，并能看到卷的識(shí)別片。土工合成材料卷必須用不透明材料覆蓋以防紫外線老化。在儲(chǔ)存過程中，要保持標(biāo)簽的完整和資料的完整。在運(yùn)輸過程中（包括現(xiàn)場從材料儲(chǔ)存地到工作地的運(yùn)輸），土工合成材料卷必須避免受到損壞。受到物理損壞的土工合成材料卷必須要修復(fù)。受嚴(yán)重磨損的土工合成材料不能使用。任何接觸到泄漏化學(xué)試劑的土工合成材料，不允許使用在本工程上。
（2）基層檢查：檢查基層是否平整、堅(jiān)實(shí)，如有異物，應(yīng)事前處理妥善。
（3）試鋪:根據(jù)現(xiàn)場情況，確定土工合成材料尺寸，裁剪后予以試鋪，裁剪尺寸應(yīng)準(zhǔn)確。檢查鋪設(shè)寬度是否合適，搭接處應(yīng)平整，松緊適度。
（4）定位：用熱風(fēng)槍將兩幅土工合成材料的搭接部位粘接，粘接點(diǎn)的間距應(yīng)適宜。
（5）土工合成材料的鋪設(shè)： 主壩體填筑完成后，進(jìn)行土工合成材料的鋪設(shè)工作， 在鋪設(shè)土工合成材料前，應(yīng)詳細(xì)檢查壩體砂礫石填料中尖石不外露， 使壩體符合設(shè)計(jì)要求。將土工膜沿壩面自上而下鋪開， 現(xiàn)場采用專用焊接機(jī)焊接，沿接縫寬度10Cm內(nèi)焊1—2道縫,并檢查焊接面上有無損壞孔洞， 復(fù)合土工膜中的塑料膜不準(zhǔn)外露，鋪設(shè)需有一定松馳余量，不準(zhǔn)有懸空現(xiàn)象， 鋪設(shè)中作好鋪設(shè)部位、數(shù)量等現(xiàn)場記錄，以備檢查。 鋪設(shè)土工合成材料的同時(shí)，進(jìn)行細(xì)土保護(hù)層的鋪設(shè)工作， 即一邊鋪土工合成材料一邊有細(xì)土保護(hù)層覆蓋，最后進(jìn)行砂卵石及砼預(yù)制板的鋪設(shè),護(hù)坡砼預(yù)制塊及砂卵石墊層的施工，務(wù)必壓實(shí)整平。
（6）土工合成材料的縫合: 土工布的搭接根據(jù)地形及使用功能可分為自然搭接、縫接或焊接。對(duì)搭接部位進(jìn)行縫合時(shí)縫合線應(yīng)平直，針腳應(yīng)均勻?？p合后應(yīng)檢查土工合成材料是否鋪設(shè)平整。所有的縫合必須要連續(xù)進(jìn)行。在重疊之前，土工合成材料必須重疊最少150mm。最小縫針距離織邊（材料暴露的邊緣）至少是25mm。縫好的土工合成材料接縫最少包括1行雙線鎖口鏈形縫。用于縫合的線最小張力應(yīng)超過60N的樹脂材料，并有與土工合成材料相當(dāng)或超出的抗化學(xué)腐蝕和抗紫外線能力。任何縫好的土工必須采取相應(yīng)的措施避免在安裝后，土壤、顆粒物質(zhì)或外來物質(zhì)進(jìn)入土工合成材料層。土工布的縫合如存在不合要求的現(xiàn)象，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行修補(bǔ)。
（7）自檢與修補(bǔ)
①必須檢查全部的土工合成材料片和縫。有缺陷的土工合成材料片和縫合必須在土工合成材料上清楚標(biāo)出，并做出修補(bǔ)。
②必須通過鋪設(shè)和熱連接土工合成材料小片來修補(bǔ)磨損的土工合成材料，土工合成材料小片要比缺陷的邊緣在各個(gè)方向最少長200mm。熱連接必須嚴(yán)格控制以保證土工合成材料補(bǔ)片和土工合成材料緊密結(jié)合，并對(duì)土工合成材料沒有損害。
③每天鋪設(shè)結(jié)束前，對(duì)當(dāng)天所有鋪設(shè)的土工合成材料表面進(jìn)行目測以確定所有損壞的地方都已作上標(biāo)記并立即進(jìn)行修補(bǔ)，確定鋪設(shè)表面沒有可能造成損壞的外來物質(zhì)，如細(xì)針、小鐵釘?shù)取?/p>
④土工合成材料損壞修補(bǔ)時(shí)應(yīng)滿足以下技術(shù)要求：
⑤用來補(bǔ)洞或補(bǔ)裂縫的補(bǔ)丁材料應(yīng)和土工合成材料一致。
⑥補(bǔ)丁應(yīng)延伸到受損土工合成材料范圍外至少30厘米。
⑦在填埋場底部，若土工合成材料裂口超過卷材寬度的10%，須將損壞的部分切除，然后將兩塊土工合成材料連接；若在坡面上，裂口超過卷材寬度的10%，須將該卷土工合成材料移出，并用新的一卷替換。
第2篇：土工合成材料功能范文
關(guān)鍵詞：土工合成材料；反濾 排水；隔離；防滲； 防護(hù)；加筋
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?！锻凉ず铣刹牧蠎?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。
土工合成材料在土工程中的應(yīng)用，主要有反濾、排水、隔離、防滲、防護(hù)和加筋等多種作用。但必須指出，在工程實(shí)際應(yīng)用中是幾種應(yīng)用的組合，有的是主要的，有的是次要的。例如，對(duì)松砂或軟土地基上的鐵路路基，其隔離作用是主要的，而反濾和加筋作用是次要的；而軟土地及上的公路路基，則加筋作用是主要的，而隔離和反濾作用是次要的。以下分別闡述各種作用。
一、反濾作用
在滲流出口區(qū)鋪設(shè)土工合成材料作為反濾層，這和傳統(tǒng)的砂礫石濾層一樣，均可提高被保護(hù)土的抗?jié)B強(qiáng)度。對(duì)這方面國內(nèi)外都進(jìn)行過不少研究。
多數(shù)土工材料在單向滲流的情況下，在緊貼土工合成材料的土體中，發(fā)生細(xì)顆粒逐漸向?yàn)V層移動(dòng)，同時(shí)還有部分細(xì)顆粒通過土工合成材料被帶走，遺留下較粗的顆粒，從而與濾層相鄰一定厚度的土層逐漸自然形成一個(gè)反濾帶，阻止土粒的繼續(xù)流失，最后趨于穩(wěn)定平衡。亦即土工合成材料與其相鄰接觸部分土層共同形成了一個(gè)完整的反濾系統(tǒng)。將土工合成材料鋪放在上游面快事護(hù)坡下面，起反濾和隔離作用；同樣也可鋪放在下游排水體（如電排水或棱體排水）周圍起反濾作用，以防止管涌；也可鋪放在均勻土壩的壩體內(nèi)，起豎向排水作用，這樣可有效的降低均質(zhì)壩的壩體浸潤線，提高下游壩體的穩(wěn)定性，滲流水沿土工合成材料進(jìn)入水平排水體，最后排至壩體外。具有這種排水作用的土工合成材料，要求在縱向（即土工合成材料本身的水平方向）有較大的滲透系數(shù)。
具有相同孔徑尺寸的無紡?fù)凉ず铣刹牧虾蜕暗臐B透性大致相同。但土工合成材料的孔隙率比砂高的多，土工合成材料的密度約為砂的1／10，因而當(dāng)土工合成材料和砂具有相同的反濾特征時(shí)，則所需土工合成材料質(zhì)量要比砂少90%。此外，土工合成材料濾層的厚度為砂反濾層1／100至1／1000，其所以能如此，是因?yàn)橥凉ず铣刹牧系慕Y(jié)構(gòu)保證了它的連續(xù)性。為此，在具有相同反濾特征條件下，土工合成材料的質(zhì)量僅為砂層的1／1000至1／10000。
二、排水作用
具有一定厚度的土工合成材料有良好的三維透水特征，它除了可作透水作用外，還可使水經(jīng)過土工合成材料的平面迅速沿水平方向排走，構(gòu)成水平排水層。
三、隔離作用
在修筑道路時(shí)，一般路基和路床順次施工，運(yùn)營時(shí)由于荷載壓力和雨水的通過，使路基材料、路床材料和一般材料都混合在一起，使原設(shè)計(jì)的強(qiáng)度、排水和過濾的功能減弱，為了防止這種現(xiàn)象的發(fā)生，可將土工合成材料設(shè)置在二種不同特性的材料間，不使其混雜，但又能保持統(tǒng)一的作用，起滲透膜的作用，防止軟弱土層侵入路基的碎石，不然會(huì)引起翻漿冒泥，最后使路基和路床的設(shè)計(jì)厚度減小，導(dǎo)致道路的破壞。
在鐵路工程中，鋪設(shè)土工合成材料后籍以保持軌道的穩(wěn)定性，并減少養(yǎng)護(hù)費(fèi)用。土工合成材料也可用于材料的儲(chǔ)存和堆放，避免材料的損失和劣化，對(duì)廢料還可有助于防止污染。
用作隔離的土工合成材料，其滲透性應(yīng)大于所隔離土的滲透性，在承受動(dòng)載作用時(shí)，土工合成材料還應(yīng)有足夠的耐磨性，當(dāng)被隔離材料或土層間無水流作用時(shí)，也可用不透水的土工膜。
四、防滲作用
土工膜和復(fù)合土工合成材料可以防止液體德爾滲漏，氣體的揮發(fā)和保護(hù)環(huán)境。可用于土石壩和庫區(qū)的防滲；渠道、隧道和涵管周圍防滲；防止各類大型液體容器或水池的滲漏和蒸發(fā)；可用于修筑施工圍堰等。
五、防護(hù)作用
土工合成材料對(duì)土體或水面可起防護(hù)作用，如防止河岸或海岸被沖刷；防止土體的凍害，防止水面蒸發(fā)或空氣中的灰塵污染水面。
六、加筋作用
當(dāng)土工織物或土工隔柵埋設(shè)在土體內(nèi)適當(dāng)位置，依靠它們與土界面的相互作用（摩阻與咬合），限制了土體的側(cè)向位移，提高了土體的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，其應(yīng)用范圍有：加固土坡和堤壩、地基及擋土墻。
土工合成材料在路堤工程中的作用有：1、可使邊坡變陡，節(jié)省占地面積；2、防止滑動(dòng)路堤通過路堤和地基土；3、防止路堤下因承載力不足而破壞；4、跨越可能的沉陷區(qū)。
由于土工合成材料有較高的強(qiáng)度，又具有較好的柔性，且能緊貼于地基表面，使其上部施加的荷載能均勻分布在地層中，鋪設(shè)的土工合成材料將阻止破壞面的出現(xiàn)，從而提高地基承載力。在軟土地基上家和后可能會(huì)產(chǎn)生蠕變，對(duì)鋪設(shè)土周圍的地基土?xí)饌?cè)面隆起。如將土工合成材料鋪設(shè)在軟土地基的表面，由于土工材料承受拉力和土的磨擦作用，組織了地基土的側(cè)向擠出，從而減小了變形增大了地基穩(wěn)定性。在沼澤地、泥炭土和軟粘土上建造臨時(shí)道路是土工合成材料最為重要的用處之一。
在擋土結(jié)構(gòu)的土體中，每隔一定垂直距離鋪設(shè)加筋作用的土工合成材料時(shí)，對(duì)臨時(shí)性的擋墻，可只用土工合成材料包裹著砂來填筑。另外，由于這種類型的墻面往往是不平整的，所以通常用表土覆蓋的墻面同時(shí)也可防止日光紫外線的照射對(duì)土工合成材料的強(qiáng)度損傷。對(duì)于長期使用的擋墻，往往都采用混凝土墻板?！?/p>
參考資料
第3篇：土工合成材料功能范文
關(guān)鍵詞：土工合成材料；路基處理；施工特點(diǎn)；計(jì)算
深圳位于大陸架最南端，北面靠山南面環(huán)海，西部為濱海平原，軟土層廣泛分布。改革開放三十多年來，經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅猛，土工合成材料早已被應(yīng)用到路基處理中，相較其他路基處理方法，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較高優(yōu)勢,同時(shí)并具有具有施工簡單、工期短、效果顯著的特點(diǎn)。
一、加筋法及其應(yīng)用條件
加筋法處治是在路堤底部鋪設(shè)土工合成材料,以加強(qiáng)路堤抵抗地基不均勻
沉降的能力,主要適用于軟土厚度較小、分布范圍較廣(＞100m)的路段。軟土
厚度d＜3m,其下為稍密，中密狀卵礫石層或基巖,分布于開闊的沖積階地或
剝蝕殘積準(zhǔn)平原中,連續(xù)分布長度l＞150m,可用此法處治。加筋法可避免大
面積的換填,處理效果較好,且利于環(huán)保。
由受力計(jì)算可知,筋帶越靠下部對(duì)穩(wěn)定性的貢獻(xiàn)越大,這就是《公路土工合成材料應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》(JTJ/T019-98)第336條規(guī)定“土工合成材料應(yīng)盡量設(shè)置于路堤底部”的原因；同時(shí)為了路堤排水條件良好和避免材料受不良化學(xué)物質(zhì)侵蝕,第333條又規(guī)定了“材料不宜直接設(shè)置在原地面上”,因此加筋處理軟基最好采用土工布+砂礫墊層+土工格柵(室)的形式。
二、土工合成材料加筋處理軟基的機(jī)理
當(dāng)路堤受到豎向荷載時(shí)會(huì)作豎向位移,土工合成材料就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)軸向拉力,同時(shí)通過土工合成材料與軟土地基的界面摩擦,對(duì)軟地基施加了一個(gè)與軸向拉力同向的側(cè)向約束力,限制土體的側(cè)向變形,均化了地基應(yīng)力的分布,限制了軟土基的不均勻沉降,從而提高了軟土基的承載力。
三、土工合成材料在路堤加筋處理中起到的作用
1.加筋
土工合成材料置于土體中,可以擴(kuò)散土體的應(yīng)力,傳遞拉應(yīng)力,增加土體與筋材之間的摩阻力,限制土體的側(cè)向位移,提高土體的穩(wěn)定性。
2.隔離
土工布有效防止地基土與墊層粒料混雜,以免粒料擠入軟地基中而加大沉降；同時(shí)其過濾了滲透上來的地下水中攜帶的泥漿成分,避免其污染砂粒墊層,削減砂粒間的咬合作用。
四、土工合成材料加筋路堤的穩(wěn)定性簡易計(jì)算
土工合成材料加筋路堤的穩(wěn)定性包括地基與堤身的整體穩(wěn)定性、堤身穩(wěn)定性、平面滑動(dòng)穩(wěn)定性。各項(xiàng)穩(wěn)定性的安全系數(shù)須符合相關(guān)規(guī)范要求,如地基為軟基時(shí),穩(wěn)定安全系數(shù)應(yīng)滿足《公路軟土地基路堤設(shè)計(jì)與施工技術(shù)規(guī)范》(JTJ017)的有關(guān)規(guī)定。在各項(xiàng)穩(wěn)定性驗(yàn)算時(shí),均應(yīng)考慮車輛荷載,車輛荷載應(yīng)根據(jù)《公路軟土地基路堤設(shè)計(jì)與施工技術(shù)規(guī)范》(JTJ017)規(guī)定的方法計(jì)算。
1.路堤整體穩(wěn)定性計(jì)算
加筋路堤整體穩(wěn)定性,采用下式所示的圓弧條分法進(jìn)行計(jì)算,且在計(jì)算時(shí)應(yīng)假設(shè)若干個(gè)穿越地基土的滑弧,以求得安全系數(shù)最小值和相應(yīng)的臨界滑動(dòng)面。
式中: Wi：第i土條重(kN/m)；
Cqi、φqi：土條i 條底土體粘聚力(kPa)和內(nèi)摩擦角(φ),由直剪快剪試驗(yàn)確定；
TGCJ：第j土條所受地震水平力(kN/m),按《公路工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范(JTJ004)計(jì)算。
其余符號(hào)意義如下圖所示:
2.路堤堤身穩(wěn)定性計(jì)算
加筋路堤的堤身穩(wěn)定性,亦采用上式計(jì)算, 此時(shí)不考慮地震力；在計(jì)算時(shí)應(yīng)在堤身范圍內(nèi)假定不同的滑弧,求得安全系數(shù)最小值和相應(yīng)的臨界滑動(dòng)面。
3.路堤的平面滑動(dòng)穩(wěn)定性計(jì)算
當(dāng)?shù)滔碌鼗菧\層軟弱土層或相對(duì)于路堤荷載淺層地基土強(qiáng)度較低時(shí), 應(yīng)驗(yàn)算加筋路堤的平面滑動(dòng)穩(wěn)定性。加筋路堤平面滑動(dòng)表現(xiàn)為路堤與地基沿下臥硬土層頂面滑動(dòng)和地基側(cè)向擠出滑動(dòng)。
3.1沿下臥硬土層頂面滑動(dòng)的穩(wěn)定性計(jì)算采用《公路土工合成材料應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》(JTJ/T019-98)中的(3.4.6-1)式。
3.2地基土側(cè)向擠出滑動(dòng)的穩(wěn)定性計(jì)算采用《公路土工合成材料應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》(JTJ/T019-98)中的(3.4.6-2)式。
4．路堤錨固長度計(jì)算
《公路軟土地基路堤設(shè)計(jì)與施工技術(shù)規(guī)范》(JTJ017-96)5.5.4條和《公路土工合成材料應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》(JTJ/T019-98)3.4.7條都指出路堤加筋應(yīng)進(jìn)行錨固長度的計(jì)算,要材料深入穩(wěn)定土層中的錨固長度,不得小于按規(guī)范算出來的最小錨固長度Lm,土工合成材料的鋪設(shè)長度L為滑動(dòng)面內(nèi)的長度Ls與錨固長度Lm之和。但在實(shí)際軟基處理中應(yīng)為全斷面鋪設(shè),而不必考慮錨固長度的問題,因?yàn)檐浕€(wěn)定性計(jì)算時(shí),特別應(yīng)注意到滑動(dòng)圓弧的對(duì)稱性,通常計(jì)算成果中都只考慮滑動(dòng)圓心在邊坡左側(cè)的情況,但邊坡右側(cè)應(yīng)會(huì)發(fā)生相同情況,要兼顧考慮。路基全斷面加筋, 路基的整體穩(wěn)定才會(huì)有足夠安全的保障,由此《公路軟土地基路堤設(shè)計(jì)與施工技術(shù)規(guī)范》(JTJ017-96)的6.4.3.1條對(duì)此作了補(bǔ)充,要求按照路堤底寬全斷面鋪設(shè), 具體設(shè)計(jì)、施工時(shí)應(yīng)按此條執(zhí)行。
5.加筋路堤的設(shè)計(jì)
土工合成材料加筋路堤的設(shè)計(jì)步驟如下:
5.1根據(jù)現(xiàn)場情況,《公路土工合成材料應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》( JTJ/T 019-98)的3.3.1條和圖3.3.1-1~3.3.1-3擬定加筋材料鋪設(shè)方式。
5.2根據(jù)加筋目的、位置初步確定加筋材料, 此材料應(yīng)經(jīng)過握持強(qiáng)度、刺破強(qiáng)度、梯形撕裂強(qiáng)度、CBR頂破強(qiáng)度等試驗(yàn), 滿足《公路土工合成材料應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》(JTJ/T019-98)中3.3.1~3.3.5條的要求。
5.3根據(jù)規(guī)范中規(guī)定的原則:多層土工合成材料加筋路堤,各層土工合成材料之間的間距不宜小于一層填土最小壓實(shí)厚度, 且宜≯≯60cm,初步確定加筋層間距和層數(shù)。
5.4根據(jù)《公路土工合成材料應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》式(3.4.4)計(jì)算整體穩(wěn)定性,求得穩(wěn)定系數(shù)最小值。如滿足要求則進(jìn)行第5步,否則調(diào)整鋪設(shè)方式、加筋層間距、層數(shù),重新選定加筋材料,再驗(yàn)算,至穩(wěn)定系數(shù)最小值達(dá)到規(guī)范要求為止。
5.5在錨固長度方面最好選擇全斷面鋪設(shè),否則按規(guī)范的3.4.7條確定錨固長度。
5.6視地基情況按3.4.6條驗(yàn)算平面滑動(dòng)穩(wěn)定性,如滿足要求則進(jìn)行下一步,否則調(diào)整處治方案。
5.7完善邊坡防護(hù)、排水等有關(guān)措施。
五、軟基路堤加筋施工要點(diǎn)
1.鋪墊砂礫墊層前需按規(guī)范清理表面并平整場地,不允許地表存在突出的硬物。
2.土工布在鋪設(shè)時(shí),應(yīng)將強(qiáng)度高的方向置于垂直于路堤軸線方向。曾有設(shè)計(jì)單位根據(jù)土工合成材料鋪設(shè)試驗(yàn)結(jié)果分析認(rèn)為:土工布在地基中的變形不超過1%,平鋪而不張拉僅發(fā)揮材料強(qiáng)度的5%左右,這對(duì)材料功能發(fā)揮是一種巨大的浪費(fèi),說明了土工布的鋪設(shè)應(yīng)采取預(yù)應(yīng)力張鋪。預(yù)應(yīng)力土工布張鋪法是在土工布鋪設(shè)時(shí)預(yù)先張拉,施工時(shí)用人工將其兩端對(duì)拉繃緊,再將2m的回折部分用鉚釘錨固在邊坡上,在其上填筑時(shí)配合使用“U”型填筑法。這種做法符合土工布在地基中受力變形的規(guī)律,是一種值得提倡的做法, 實(shí)踐的效果也比較好。
3.砂礫墊層為排水通道, 為了防止墊層石頭刺破其上的土工布, 墊層不宜使用粒徑過大的石頭,宜用級(jí)配良好的粒徑1~3cm砂礫,要求其含泥量＜3%,滲透系數(shù)為6×10-2~6×10-3cm/s,結(jié)合地基地面實(shí)際情況,砂礫墊層底面要求略向路基邊緣傾斜,以利于排水,并以震動(dòng)壓路機(jī)碾壓使之密實(shí)。
4.土工合成材料之間的聯(lián)接應(yīng)牢固。土工布的搭接方式比較簡單,一般分平接縫、蝶型縫和丁型接縫等3種(見圖2)。平接縫施工簡便, 工程中采用較多；釘型接縫和蝶型縫施工相對(duì)復(fù)雜些,但由于用雙道縫合線, 有較高的強(qiáng)度,且由于它們的折疊部位厚度較大,會(huì)更深入填料中,受拉力同時(shí)也受到填料對(duì)它的阻力, 從而能提供更大的抗拉力,而丁型接縫由于兩塊布纏疊在一起,應(yīng)是最結(jié)實(shí)的接縫。土工格柵的搭接通常是用撕裂膜綁扎或U型柱釘錨固,撕裂膜的施工相對(duì)簡便,但是搭接部位強(qiáng)度不高,所以重要工程應(yīng)用U型柱釘錨固。土工合成材料在受力方向連接處的強(qiáng)度不得低于材料設(shè)計(jì)抗拉強(qiáng)度,且其疊合長度應(yīng)≮15cm。
5.鋪設(shè)土工合成材料的土層表面應(yīng)平整,表面嚴(yán)禁有碎、塊石等堅(jiān)硬突出物；在距土工合成材料層8cm以內(nèi)的路堤填料,其最大粒徑≯6 cm。
6.土工合成材料鋪設(shè)后應(yīng)及時(shí)填筑填料,以避免其受到陽光過長時(shí)間的直接暴曬。一般情況下, 間隔時(shí)間不應(yīng)超過48 h。
7.土工合成材料上的第一層填土攤鋪宜采用輕型推土機(jī)或前置式裝載機(jī)。一切車輛、施工機(jī)械只容許沿路堤的軸線方向行駛。
8.對(duì)軟土地基, 應(yīng)采用后卸式卡車沿加筋材料兩側(cè)邊緣傾卸填料,以形成運(yùn)土的交通道,并將土工合成材料兩端壓實(shí)。填料不允許直接卸在土工合成材料上面,必須卸在已攤鋪完畢的土面上,再由推土機(jī)將土往前鋪；卸土高度以≯1m為宜。卸土后應(yīng)立即攤鋪。填成施工便道后,再由兩側(cè)向中心平行于路堤中線對(duì)稱填筑,宜保持填土施工面呈“U”形。第一層填料宜采用推土機(jī)或其他輕型壓實(shí)機(jī)具進(jìn)行壓實(shí)；只有當(dāng)已填筑壓實(shí)的層厚＞60cm后,才能采用重型壓實(shí)機(jī)械壓實(shí)。軟基上加筋路堤的填筑速率應(yīng)符合《公路軟土地基路堤設(shè)計(jì)與施工技術(shù)規(guī)范》(TJ017)的有關(guān)規(guī)定。
9.加筋路堤的邊坡防護(hù)應(yīng)和路堤的填筑同步進(jìn)行。在夏季施工防護(hù)工作,應(yīng)及時(shí)對(duì)坡面的土工合成材料采取臨時(shí)保護(hù)措施,以免土工合成材料被陽光長時(shí)間暴曬。
結(jié)語
土工合成材料加筋的軟土路基處理方法具有工期短、施工方便、效果顯著、耐久性較好、環(huán)保等特點(diǎn), 具有很高的推廣應(yīng)用價(jià)值。
參考文獻(xiàn)：
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第4篇：土工合成材料功能范文
關(guān)鍵字：復(fù)合土工材料； 水利工程；應(yīng)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(hào)：F407.9 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：2095-2104（2012）02-
土工合成材料是應(yīng)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(fù)合土工材料的含義
復(fù)合土工材料是土木工程應(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?！锻凉ず铣刹牧蠎?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、復(fù)合土工材料的分類
應(yīng)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(fù)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。織造型土工織物又分編織、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(jī)排列制成絮墊，經(jīng)機(jī)械纏合(針刺)或熱粘或化學(xué)粘合而成的布狀卷材(即無紡布)。
2、土工膜
土工膜是20世紀(jì)70年代出現(xiàn)的，它是由聚合物或?yàn)r青制成的一種相對(duì)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(fù)合材料
土工復(fù)合材料包括復(fù)合土工膜和復(fù)合防排水材料，均由兩種或兩種以上土工合成制品復(fù)合或組合而成，如復(fù)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(qiáng)度。承受更大的荷載，復(fù)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(yīng)用
1、加筋作用
加筋作用是指在土體中的一定部位埋設(shè)水平方向的土工合成材料，也稱加筋材料，將土體壓實(shí)后，土與加筋材料密切結(jié)合成一復(fù)合土體(加筋土)，當(dāng)在復(fù)合土體表面施加荷載時(shí)，由于加筋材與周圍土之間有較大的摩阻力(有時(shí)尚有咬合力)，限制了土的側(cè)向變形，相當(dāng)于在土體側(cè)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(jié)構(gòu)中的巖土體在長時(shí)間使用過程中的位移發(fā)生，并能使作用在土壤的局部應(yīng)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(yīng)主要有：筋材的抗拉作用、筋土界面相互作用和應(yīng)力擴(kuò)散作用等，而在多層加筋的情況下，應(yīng)分別考慮筋土界面的摩擦作用(即各層筋土界面作用對(duì)填料產(chǎn)生側(cè)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(yīng)力對(duì)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(kuò)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(hù)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(fù)合土工膜，后者應(yīng)用更為廣泛，更能適應(yīng)各種復(fù)雜工程的情況。
3、防護(hù)作用
防護(hù)是指為了消減自然現(xiàn)象、環(huán)境影響和人類活動(dòng)對(duì)堤坡和岸坡造成的危害，而采取適當(dāng)?shù)姆雷o(hù)措施，土工合成材料的發(fā)展，為岸坡防護(hù)提供了新的途徑。在被保護(hù)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(hù)岸坡不受水流和波浪等的破壞，可代替?zhèn)鹘y(tǒng)的護(hù)坡材料。
4、隔離作用
土工布可將不同的土質(zhì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行分離，形成穩(wěn)定的分界面，使各層結(jié)構(gòu)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(dāng)土中水從細(xì)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(shè)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(huì)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(shè)，施工工藝較復(fù)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(shí)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：土工合成材料功能范文
關(guān)鍵詞：道路橋梁；施工；軟弱地基；處理；技術(shù)措施
中圖分類號(hào)：U448.14文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：
軟土地基危害較大， 一旦處理不及時(shí)或處理方法不當(dāng)， 都會(huì)造成道路出現(xiàn)不同程度的沉降， 甚至整個(gè)路基出現(xiàn)破損現(xiàn)象。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷更新,越來越先進(jìn)的地基處理技術(shù)、優(yōu)質(zhì)材料也不斷的出現(xiàn)， 但是不論是先進(jìn)技術(shù)還是優(yōu)質(zhì)材料， 都需要人們?cè)谑┕み^程中欲與嘗試， 只有做到地質(zhì)條件勘測精確， 才能保證設(shè)計(jì)施工方案完善合理， 因地制宜地選擇合理方法， 用最小的投資達(dá)到更高的效益。
一、軟弱地基對(duì)道路橋梁產(chǎn)生的危害
1、沉降量過大
由于路面軟弱地基土路面施工前未充分固結(jié)、軟弱地基未處理或者處理不當(dāng)，在使用過程當(dāng)中，由于路面基礎(chǔ)施加的壓應(yīng)力，致使路面在使用過程當(dāng)中發(fā)生的沉降逐漸積累，達(dá)到一定的程度便會(huì)使路面的有效凈空，底下發(fā)生積水、淤塞。嚴(yán)重時(shí)，底下土體甚至可能產(chǎn)生剪切破壞，路面發(fā)生相應(yīng)嚴(yán)重的沉降，路面失去其使用功能，路基、路面也隨之產(chǎn)生相關(guān)的破壞。
2、縱向不均勻沉降產(chǎn)生路面中部凹陷
根據(jù)有關(guān)路面基底土壓應(yīng)力的有限單元法計(jì)算數(shù)據(jù)，其基底壓應(yīng)力逐漸增大，若軟土路面地基處理不當(dāng)，隨著沉降的積累和路面、路面中部沉降差距的加大，道路兩邊高，中間低的現(xiàn)象將越來越明顯。這將降低路面的有效凈高，造成路面中部淤塞、積水等。
3、節(jié)段錯(cuò)臺(tái)
路面相臨節(jié)段之出現(xiàn)不均勻沉降而產(chǎn)生錯(cuò)臺(tái)，在一般情況下錯(cuò)臺(tái)并不明顯、不影響使用，但在軟土地基上修筑的道路，這種現(xiàn)象就可能要嚴(yán)重得多。由于路面在縱向的受力不均勻，導(dǎo)致相鄰兩段基礎(chǔ)對(duì)軟土地基的壓應(yīng)力不均等，造成相鄰兩節(jié)段的沉降值不均等而出現(xiàn)錯(cuò)臺(tái)；路面在沉降縫處相鄰兩段分別位于不同土質(zhì)的基礎(chǔ)之上，在基底壓力作用下，不同土質(zhì)表現(xiàn)出不同的壓縮性，兩節(jié)段的沉降量就不同，從而導(dǎo)致兩節(jié)段錯(cuò)臺(tái)。
4、路面結(jié)構(gòu)本身的破壞
由于地基的不均勻沉降，導(dǎo)致路面的附加應(yīng)力增加，附加應(yīng)力達(dá)到一定的程度便會(huì)造成路面結(jié)構(gòu)本身與開裂破壞；若因路面的地基變形造成路面的節(jié)段之間邊角剛性接觸，還會(huì)造成應(yīng)力集中而產(chǎn)生局部破壞。
5、路面建筑的破壞
由于在路面的設(shè)計(jì)和施工時(shí)，路面建筑的基礎(chǔ)處理往往容易被忽視，因而容易造成路面建筑病害較路面本身容易處理，但也會(huì)增加維修費(fèi)用、影響其使用功能甚至使路基局部因失去建筑的支撐而發(fā)生小規(guī)模的破壞。
二、道路橋梁施工中的軟弱地基處理技術(shù)措施
1、 換填土處理法
換填土處理法，就是當(dāng)?shù)缆窐蛄旱鼗鶡o法滿足所應(yīng)有的承載力和穩(wěn)定性，而且軟土層的厚度不大情況下，對(duì)軟土層進(jìn)行采挖，然后根據(jù)實(shí)際需要分層填充穩(wěn)定性較好的材質(zhì)，如砂石、灰土、爐渣、粉煤灰等，并進(jìn)行強(qiáng)夯打壓，加大地基的密度，提高地基承載力，降低沉降量，加快軟土地基的排水固結(jié)，使原來的軟土地基在改造后符合建筑施工的設(shè)計(jì)要求，從而保證工程施工的安全性。換填土處理方法依據(jù)的原理是土層的附加應(yīng)力分布規(guī)律。這種方法，主要適用于土質(zhì)不均勻、排水較差的軟土地基。
2、管樁加固法
管樁加固主要是通過現(xiàn)場灌注鋼筋混凝土管樁完成的，這種管樁主要是利用大直徑長螺旋現(xiàn)澆薄壁筒樁鉆機(jī)和現(xiàn)澆混凝土薄壁管樁機(jī)制成的，是當(dāng)前樁基工程中一種較新的樁型。利用樁筒的內(nèi)壁和土體相互結(jié)合，使整樁和土體的摩阻力得到加強(qiáng)，進(jìn)而提高了單樁的承載力。其優(yōu)點(diǎn)是：成樁質(zhì)量好、高效快速的施工、較好的耐久性和經(jīng)濟(jì)性、承載力高、對(duì)多種土層都適用，并且還具有保護(hù)環(huán)境的意義。
3、塑料排水板加固法
使用塑料排水板對(duì)軟土地基進(jìn)行加固，是一項(xiàng)道路橋梁施工中一項(xiàng)較新的工藝與處理技術(shù)，具體是用機(jī)械在軟土層中插入不同深度的塑料排水板，之后再利用預(yù)壓荷載的作用，沿著塑料板使軟土地基內(nèi)的水份向上滲入到砂墊層中，實(shí)現(xiàn)軟土地基加固的目的，進(jìn)而使地基的整體承載力得到提高。近幾年來，塑料排水板加固法在水上工程中得到了越來越廣泛的應(yīng)用，同時(shí)其打設(shè)深度也越來越深。這種該方法具有低造價(jià)、效果好、施工簡單的優(yōu)點(diǎn)，而且其具有較為成熟的經(jīng)驗(yàn)。
4、 灌漿法
灌漿法指利用高壓旋噴法、粉噴法、電化學(xué)原理等方法， 將水泥漿、水泥砂漿等灌漿漿液， 或者化學(xué)材料如硅酸鹽等注入地基裂縫。灌漿法可以明顯的改善軟土地基。粉噴法因施工較為簡單， 比較常用。采用粉噴法施工， 鉆機(jī)性能必須要好， 鉆機(jī)要按照設(shè)計(jì)要求就位。施工前， 要嚴(yán)格審核圖紙看準(zhǔn)樁孔位置， 樁孔位置要與圖紙位置保持一致， 其偏差不得大于50mm。垂直方向上的偏差也不得大于百分之一點(diǎn)五， 應(yīng)嚴(yán)格控制噴粉的時(shí)間、停粉的時(shí)間及水泥噴入量， 以確保粉噴樁的有效長度。在施工后要做好施工日志， 詳細(xì)記錄孔位、孔深、用水量等。對(duì)于實(shí)際工程中由于技術(shù)環(huán)境等因素導(dǎo)致不能完全按照實(shí)驗(yàn)室方法進(jìn)行的， 需要對(duì)具體情況進(jìn)行具體分析。由于各種條件的限制， 地下勘探就越來越重要， 所以必須做到勘測到位、確保完善，以便于確定出現(xiàn)的問題和具體處治措施。
5、鋪設(shè)土工合成材料
土工合成材料的質(zhì)量應(yīng)合乎設(shè)計(jì)或者規(guī)范的要求。在運(yùn)用土工合成材料加筋的路堤填筑正式開工前，應(yīng)結(jié)合工程先修筑試驗(yàn)路段，以指導(dǎo)施工。鋪設(shè)土工合成材料應(yīng)按圖紙施工，在平整的下承層上全斷面鋪設(shè)。鋪設(shè)時(shí)，土工材料應(yīng)拉直平順，緊貼下承層?？蛇\(yùn)用插釘?shù)绒k法固定土工合成材料于填土下承層表面。土工合成材料在鋪設(shè)時(shí)應(yīng)將強(qiáng)度高的方向置于垂直于路堤軸線方向。應(yīng)保證土工合成材料的整體性，當(dāng)運(yùn)用搭接法連接時(shí)，搭接長度宜為300～900mm；運(yùn)用縫接法時(shí)，縫接寬度應(yīng)不小于50mm；運(yùn)用粘結(jié)法時(shí)粘結(jié)寬度不應(yīng)小于50mm,粘合強(qiáng)度應(yīng)不低于土工合成材料的抗拉強(qiáng)度。鋪設(shè)土工合成材料的土層表面應(yīng)平整，表面嚴(yán)禁有碎、塊石等堅(jiān)硬凸出物；在距土工合成材料層80mm以內(nèi)的路堤填料，其最大粒徑不得大于60mm。
土工合成材料攤鋪以后應(yīng)迅速填筑填料，以避免其受到陽光過長時(shí)間的直接暴曬。填料應(yīng)分層攤鋪、分層碾壓，所選填料和其壓實(shí)度應(yīng)合乎規(guī)范規(guī)定的要求。土工合成材料上的第一層填土攤鋪宜運(yùn)用輕型推土機(jī)或者前置式裝載機(jī)。一切車輛、施工機(jī)械只容許沿路堤的軸線方向行駛。對(duì)于軟土地基應(yīng)運(yùn)用后卸式卡車沿加筋材料兩側(cè)邊緣傾卸填料，以形成運(yùn)土的交通便道，并使土工合成材料張緊。填料不允許直接卸在土工合成材料上面，必須卸在已攤鋪完畢的土面上；卸高度以不大于1 米為宜，以免造成局部承載能力不足。卸土后就立即攤鋪，以免出現(xiàn)局部下陷。填成施工便道后，再由兩側(cè)向中心平行于路堤中線對(duì)稱填筑，第一層填料宜運(yùn)用推土機(jī)或者其它輕型壓實(shí)機(jī)具進(jìn)行壓實(shí)，只有當(dāng)已填筑壓實(shí)的墊層厚度大于60mm后，才能運(yùn)用重型壓實(shí)機(jī)械壓實(shí)。雙層土工合成材料上、下層接縫應(yīng)交替錯(cuò)開，錯(cuò)開長度不應(yīng)小于500mm。施工過程中土工織物不應(yīng)出現(xiàn)任何損壞，以保證工程質(zhì)量，否則應(yīng)予更換重鋪。
總之，道路橋梁施工中的軟弱地基處理只有對(duì)存在軟土地基的場地地質(zhì)詳細(xì)勘察，查清場地地形、地貌以及水文地質(zhì)情況，精心設(shè)計(jì)，反復(fù)研究，根據(jù)不同的工程性質(zhì)和地質(zhì)特征，比對(duì)方案，采取最佳處置辦法，才能設(shè)計(jì)出安全、合理、經(jīng)濟(jì)的公路和橋涵。
參考文獻(xiàn)：
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第6篇：土工合成材料功能范文
關(guān)鍵詞 土石壩防滲設(shè)計(jì)土工膜
引言:
土石壩是普遍采用的一種壩型。由于土石壩是由散粒體材料填筑而成，顆粒間有孔隙存在，在水壓力的作用下，水流必然會(huì)沿著壩體土料、壩基土料、壩肩兩岸地基中的孔隙向下游滲透，造成壩體、壩基和繞壩的滲漏。鑒于土石壩設(shè)計(jì)中對(duì)滲透破壞的考慮,應(yīng)采取一定的工程措施,減小因滲透造成的對(duì)土石壩的危害。目前，土工膜防滲技術(shù)在我國土石壩中的應(yīng)用已漸趨成熟。特別是近年來，在新建的中低土石壩、病險(xiǎn)土石壩以及堤防的除險(xiǎn)加固中等應(yīng)用較廣。本文將通過對(duì)土石壩防滲基本情況的說明,土工膜在土石壩中的應(yīng)用,給解決因滲透水流造成的對(duì)土石壩的滲透破壞問題提出一些僅供參考的解決方法。
一、土石壩及其基本情況
土石壩是利用砂、土、砂礫以及石料等壩址附近的當(dāng)?shù)夭牧咸钪傻膿跛ㄖ?因此又被稱為當(dāng)?shù)夭牧蠅巍Ｍ潦瘔问鞘澜缟献罟爬锨覒?yīng)用范圍較廣的壩型。
土石壩之所以得到廣泛應(yīng)用的原因在于:(1)可就地取材,節(jié)省“三材”；(2)對(duì)壩基要求相對(duì)低,對(duì)地形、地質(zhì)條件適應(yīng)性強(qiáng)；(3)隨著大型高效的土石方施工機(jī)械的采用,加快施工進(jìn)度,縮短建設(shè)工期,提高經(jīng)濟(jì)效益；(4)在一般情況下,尤其是在覆蓋層較深時(shí),與其他壩型相比,土石壩的造價(jià)往往較低；(5)應(yīng)用管理方便,便于維修、加固、培厚和擴(kuò)建；(6)由于巖土力學(xué)理論發(fā)展,電子計(jì)算機(jī)技術(shù)在土石壩中的廣泛使用,以及土石壩工程的積累,壩體防滲結(jié)構(gòu)和防滲材料得到改進(jìn),為建筑高土石壩提供了有利條件,土石壩得到了有利發(fā)展。
二、土工膜防滲設(shè)計(jì)
工程實(shí)踐證明，利用土工膜防滲技術(shù)進(jìn)行土石壩的防滲，具有防滲效果好，工程施工簡單，造價(jià)低廉等特點(diǎn)。因此，可利用土工合成材料做防滲的工程包括：土石堤、壩的防滲，地基垂直防滲墻及水平鋪蓋，堆石壩及碾壓混凝土壩的上游面防滲體，渠道、蓄水池和水庫的防滲襯砌，水閘及水工隧洞的防滲體，施工圍堰，土壩加高防滲等。
1.土工合成材料及土工膜簡介
土工合成材料是應(yīng)用于巖土工程的以人工合成的聚合物為原材料制成的一種新型工程材料。土工合成材料在水利水電工程方面的應(yīng)用主要包括：防滲，排水和反濾，隔離和封閉，護(hù)岸和護(hù)底工程，加筋和加固，防汛搶險(xiǎn)等方面。防滲功能是一種防止水滲透的功能，而常用的防滲材料為土工膜。土工膜是一種以聚合物或?yàn)r青作為材料制造而成的基本不透水的薄膜狀土工合成材料，又稱防滲膜。土工膜防滲結(jié)構(gòu)具有不透水性強(qiáng)，抗凍性好，重量輕，體積小，厚度薄，便于施工和造價(jià)低的特點(diǎn)，得到廣泛的應(yīng)用。
2.土工膜材料選擇
在采用土工膜防滲技術(shù)時(shí)，對(duì)土工膜品質(zhì)及性能提出以下要求：(1)具備足夠的抗拉強(qiáng)度，能承受施工鋪設(shè)時(shí)的拉應(yīng)力和使用期在水壓力作用下不損壞；(2)在設(shè)計(jì)應(yīng)用條件下，有足夠長的壽命；(3)在侵蝕性的液體中，有足夠的抗化學(xué)侵蝕
能力。選擇時(shí)，其除了滿足防滲要求外，還應(yīng)滿足膜本身強(qiáng)度、防滲性、抗化學(xué)侵蝕等方面的要求，而且必須結(jié)合工程實(shí)際情況，考慮各種薄膜性能、單價(jià)、產(chǎn)品質(zhì)量等方面的因素，經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較后選定。選定的土工膜必須滿足工程要求，達(dá)到技術(shù)指標(biāo)，有特殊工程需要的滿足特殊要求極其相關(guān)規(guī)定。
3.土工膜厚度的確定
土工膜厚度的確定應(yīng)依據(jù)防滲和強(qiáng)度兩個(gè)方面來考慮，其與墊層平整度，材料允許拉應(yīng)力及彈性模量有關(guān)。土工膜厚度的合理與否，是確保土工膜在水壓力下不被刺穿漏水的關(guān)鍵因素之一。1998年11月的水利水電工程土工合成材料應(yīng)用技術(shù)規(guī)范要求一般選用0.5mm厚度土工膜。不宜選用太薄，太薄易破損，施工保證率小，太薄的土工膜工程質(zhì)量難以保證，膜上會(huì)有非常細(xì)小，肉眼看不到的砂眼，小孔洞，應(yīng)用后會(huì)帶來不良后果。隱蔽工程還要求厚度大于0.5mm為更好。土工膜厚度核算公式較多，視工程實(shí)際情況選擇合理的計(jì)算公式。當(dāng)墊層土體粒徑d22mm時(shí)，一般采用下式進(jìn)行計(jì)算：
3-1
式中--土工膜的厚度，mm；
--鋪設(shè)薄膜范圍內(nèi)的最大水頭，m；
--墊層土壤最大粒徑，mm；
--膜的允許拉應(yīng)力，kPa；
--薄膜的彈性模量,kPa。
利用土工膜進(jìn)行防滲時(shí)，對(duì)計(jì)算所得理論厚度，然后考慮其他因素，確定最終的采用值。
4.防滲結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
在一般土石壩工程中，為了有效保護(hù)土工膜防滲體的正常工作，土工膜防滲結(jié)構(gòu)一般由上面保護(hù)層，上下墊層，土工膜，支持層等幾部分組成。支持層是對(duì)下墊層和防滲土工膜起到穩(wěn)定可靠的支撐作用，使土工膜受力均勻，免受局部集中應(yīng)力的破壞。支持層可用級(jí)配良好的壓實(shí)砂礫料，壓實(shí)土層等材料。下墊層具有保護(hù)土工膜不被支持層材料破壞的作用，并使土工膜受力均勻。下墊層可采用細(xì)粒土，土工織物等材料。上墊層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，瀝青砂漿等透水且顆粒較小的材料。上層保護(hù)層是外界接觸的最外層，具有防御外界水流沖刷，凍冰損壞，紫外線輻射以及膜下水壓力的頂托等作用。上面防護(hù)層的結(jié)構(gòu)，層次和材料與工程的重要性，工程規(guī)模和使用條件等有關(guān)，視工程的具體情況確定合理的設(shè)計(jì)方案。用土工膜防滲結(jié)構(gòu)防滲一定要做好整體性防滲處理，土工膜要與不透水地基和岸坡嚴(yán)密結(jié)合，并注意排水問題。土工膜防滲結(jié)構(gòu)如圖1所示。
三、土工膜防滲的施工質(zhì)量
應(yīng)用土工膜防滲技術(shù)首先必須科學(xué)設(shè)計(jì)，嚴(yán)把材料質(zhì)量關(guān)，其次要精心施工，嚴(yán)格按照《水利水電工程土工合成材料應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》操作。施工時(shí)要耐心操作，切莫急于求成，忽視質(zhì)量，鋪膜前應(yīng)檢查基面是否仍有小石子等。施工中應(yīng)注意土工膜的保護(hù)，以防止損壞和老化，鋪設(shè)完畢要檢查薄膜有無破損，是否需要修補(bǔ)，接縫是否緊密。要經(jīng)常檢查墊層和保護(hù)層土料質(zhì)量、填土厚度、填土夯實(shí)質(zhì)量等。要重視質(zhì)量監(jiān)督檢查，嚴(yán)格驗(yàn)收檢驗(yàn)，每道工序完成需經(jīng)質(zhì)檢人員驗(yàn)收合格后，方可進(jìn)行下一工序，不合格的要及時(shí)返工。另外，要加強(qiáng)運(yùn)行期間維修管理，發(fā)現(xiàn)保護(hù)層沉陷、裂縫應(yīng)及時(shí)整修，只有保證保護(hù)層斷面完整，才能保持理想的防滲效果。
結(jié)束語：
土工膜防滲結(jié)構(gòu)在國內(nèi)某些工程中獲得成功，證明了土工膜是一種理想的防滲材料。用土工膜防滲結(jié)構(gòu)，簡化了防滲設(shè)施的構(gòu)造，提高了工程防滲能力，縮短了工程工期，降低了工程造價(jià)，提高了工程效益。但是作為土石壩整體防滲設(shè)計(jì)需求，土工膜防滲結(jié)構(gòu)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，如前文所述，土工膜一般用于堆石壩的上游壩面防滲體。如何進(jìn)一步拓寬其使用范圍，與其他防滲措施相結(jié)合，按照經(jīng)濟(jì)合理的總體要求，實(shí)現(xiàn)土石壩的總體防滲要求。另外，由于土工膜產(chǎn)品的性能，品種和尺寸規(guī)模上不能滿足要求，以土工膜為代表的土工合成材料在水利水電工程方面的應(yīng)用受到一定限制。研究滿足使用要求的高質(zhì)量的土工合成材料，重視工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)一步開展在土工膜材料設(shè)計(jì)施工監(jiān)測等方面的研究，在工程應(yīng)用中檢測、科研、設(shè)計(jì)、施工、管理多方協(xié)作，促進(jìn)土石壩防滲技術(shù)以及土石壩的發(fā)展。
參考文獻(xiàn)：
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第7篇：土工合成材料功能范文
[關(guān)鍵詞] 小型水庫；研究；分析
2007年，和布克賽爾縣列入《全國病險(xiǎn)水庫除險(xiǎn)加固專項(xiàng)規(guī)劃》項(xiàng)目6個(gè)，分三年實(shí)施，其中：小(1)型水庫4座，小(2)型水庫2座， 6座小型病險(xiǎn)水庫的大壩安全鑒定及復(fù)核工作于2007年底全部完成。巴音傲瓦水庫和烏圖布拉格水庫2座病險(xiǎn)水庫于2008年4月通過自治區(qū)水利廳、財(cái)政廳審查批復(fù)， 2008年7月開工建設(shè)；多蘭莫登水庫、布倫水庫、大寨田水庫、和布克賽爾鎮(zhèn)水庫等4座水庫于2008年10月批復(fù)，2009年已全部開工建設(shè)實(shí)施加固。根據(jù)已施工完成的除險(xiǎn)加固工程，總結(jié)幾點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)：
1.土石壩壩坡滑動(dòng)破壞加固技術(shù)
土石壩壩坡在重力和其他作用力作用下都有向下和向外移動(dòng)的走勢。如果壩坡內(nèi)巖土的抗剪強(qiáng)度能夠抵抗住這種走勢，則此壩坡是穩(wěn)定的，否則就會(huì)失穩(wěn)而發(fā)生滑坡。土石壩滑坡是多種因素共同作用的結(jié)果，是一種復(fù)雜的失穩(wěn)破壞現(xiàn)象。產(chǎn)生土石壩滑坡的基本因素，實(shí)質(zhì)上是滑動(dòng)力的增加與抗滑力的不足。
滑動(dòng)力與抗滑力取決于庫水和雨水入滲、施工方法、施工速度、地震等外部條件所引起的壩體或壩基內(nèi)孔隙水壓力及筑壩土料的性質(zhì)，包括與孔隙水壓力有關(guān)的抗剪強(qiáng)度。為此，首先必須進(jìn)行滑坡勘探、土工試驗(yàn)及觀測工作，從而確定滑坡的性質(zhì)及其主要原因，并定出滑坡加固設(shè)計(jì)，以便進(jìn)行滑坡加固的施工與質(zhì)量檢查。
土壩壩體是由人工填筑壩料而成，而壩基與岸坡是隱蔽工程。根據(jù)滑坡加固的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)按SDJZ13-83《碾壓式土壩施工技術(shù)規(guī)范》做好滑坡加固的施工。滑坡加固的施工方法主要有:清理壩基及岸坡，清除和處理好對(duì)大壩安全會(huì)造成隱患的樹根、泉眼、洞穴、風(fēng)化巖石、滑坡體等；拋石固腳阻滑，穩(wěn)住滑坡體；在穩(wěn)住滑坡體的基礎(chǔ)上及時(shí)處理滑坡裂縫；全面培厚，放緩壩坡；下游壩坡堆石壓載，做貼坡式反濾層等等。
2.壩體和壩基的密實(shí)加固技術(shù)
土石壩的最大隱患是壩體填筑質(zhì)量達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，以及對(duì)軟弱壩基處理不當(dāng)，因此提高壩體和壩基密度是消除病險(xiǎn)庫的首要課題。提高壩體和壩基密度更是興建土石壩的關(guān)鍵技術(shù)之一。
對(duì)于新建壩，壩體與壩基的密度一定要進(jìn)行嚴(yán)格的論證，精心設(shè)計(jì)，選擇最優(yōu)施工加固方案，精心施工。對(duì)于壩體密度主要控制填筑質(zhì)量，包括壩料的選擇，碾壓試驗(yàn)，碾壓方法及碾壓施工各項(xiàng)參數(shù)等，均應(yīng)嚴(yán)格按有關(guān)規(guī)范進(jìn)行，以確保壩體填筑質(zhì)量。
新建壩壩體密度除用碾壓法進(jìn)行填筑施工外，也不排除采用振沖壓密法進(jìn)行填筑施工。新建壩的軟弱壩基的加固有很多方法可以選擇，如振沖壓密法，排水砂井分期填筑法，深層攪拌法，強(qiáng)夯法，換填法以及化學(xué)灌漿法等等。
已建壩，壩體與壩基已形成一個(gè)整體，假如壩體和壩基密實(shí)度都有問題，那么選用加固方法時(shí)盡量選用同一種方法處理。在上面提到的諸多加固方法中，振沖法具有較好的適用性。對(duì)于筑壩的砂石、土料以及壩基的軟弱土質(zhì)(粘性土或砂性土)都能進(jìn)行加固處理。因此，振沖法不失為一個(gè)較優(yōu)的加固方案。
壩基為粘性土地基時(shí)，深層攪拌法也是可選擇的加固方案之一。
3.土工合成材料加固技術(shù)
隨著高分子化學(xué)工業(yè)的迅速發(fā)展，自20世紀(jì)以來，相繼出現(xiàn)了各種不同的合成纖維，諸如:聚抓乙烯纖維、聚乙烯醉、聚酞胺纖維等等。由于合成纖維比人造纖維具有優(yōu)越的性能，逐漸被人們所接受，實(shí)踐也表明土工合成材料是一種理想的新穎工程材料。
作為嶄新的土工建筑材料，土工合成材料歷時(shí)甚短，但發(fā)展頗快。目前，已出現(xiàn)若干系列產(chǎn)品。其中主要產(chǎn)品及其主要應(yīng)用功能為：①土工織物為應(yīng)用于巖土和土木工程所有合成纖維或天然纖維制成的透水的織物，主要作用為排水、過濾、隔離、加筋、侵蝕控制和防護(hù)等；②土工格柵為受張力元件連接成規(guī)則網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，其開孔面積遠(yuǎn)大于張力元件，應(yīng)用于加筋；③土工網(wǎng)為重疊肋所連結(jié)成規(guī)則致密的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，應(yīng)用于液體和氣體的輸送；④土工膜為相對(duì)不透水的聚合物薄片，在巖土和土木工程中作隔截液體和氣體的輸送；⑤土工席墊為單纖維粘合成三維透水的聚合物墊，用于侵蝕控制中保護(hù)土粒、底腳和微小織物；⑥土工格室為用織物、格柵或薄膜條交叉連結(jié)成蜂窩或蜘蛛網(wǎng)狀的三維結(jié)構(gòu)，應(yīng)用于侵蝕控制和保土；⑦土工復(fù)合材料為用兩種以上土工合成材料經(jīng)人工組合的復(fù)合體，用于排水、截水及加筋等。
總之，土工膜具有十分突出的防滲性能，其在水利防滲工程中可應(yīng)用于以下幾個(gè)方面:①堤壩的防滲斜墻或垂直防滲心墻；②透水地基上堤壩的水平防滲鋪蓋和垂直防滲墻；③混凝土壩、污工壩及碾壓混凝土壩的防滲體；④渠道的襯砌防滲；⑤涵閘水平鋪蓋防滲；⑥隧道和堤壩內(nèi)埋管的防滲；⑦施工圍堰的防滲；許多工程實(shí)錄都表明它的防滲效果良好、經(jīng)濟(jì)、施工方便，有推廣使用價(jià)值。目前SL/T225一98和GB50290一98《土工合成材料應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》中所列入的土工膜在堤壩中的防滲使用規(guī)定，都表明土工膜防滲技術(shù)在我國堤壩中的應(yīng)用已經(jīng)日臻成熟，這將為這項(xiàng)新技術(shù)和新材料在堤壩中的推廣應(yīng)用提供良好的范例。
近年來，土工膜在應(yīng)用于防滲方面最廣泛的是垂直鋪塑防滲。該技術(shù)已日趨成熟并廣泛應(yīng)用于水庫大壩和江河、湖泊大堤的防滲加固工程。其基本原理是:首先用水沖、鏈斗或往復(fù)式鋸槽機(jī)在需要防滲的土體中垂直開出槽孔，并以泥漿護(hù)壁，然后將與槽深相當(dāng)?shù)恼硗凉つは氯氩蹆?nèi)，倒轉(zhuǎn)軸卷，使土工膜展開，相鄰兩幅之間用搭接的方式連接，最后進(jìn)行膜兩側(cè)的填土，即形成防滲帷幕?；靥顣r(shí)，在槽底回填粘土，厚度不小于1m，目的是密封，以防止水從下部繞滲，接著回填與原筑壩材料相同的土料，待其下沉穩(wěn)定后，往槽內(nèi)繼續(xù)填土壓實(shí)；待土工膜出槽后，將其與建筑物防滲體系連接，不得外露。在與建筑物連接處，土工膜應(yīng)留有足夠的富裕，以防建筑物變形時(shí)拉斷土工膜。
垂直鋪塑防滲技術(shù)現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于各種砂性土工建筑物和地基的防滲。從其應(yīng)用形式上可以分為兩種:一是平原水庫、江河、湖泊的堤壩前防滲；二是壩體和地基的聯(lián)體防滲。
4.建立良性循環(huán)的管理機(jī)制
第8篇：土工合成材料功能范文
關(guān)鍵詞：土工布；西江大堤；土工合成材料
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土工合成材料是以合成纖維、塑料、合成橡膠等聚合物為原料制成的用于巖土工程的新型材料，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)土體作用。近年來，鶴山西江大堤的水利工程中使用了大量的土工布，特別是在水庫圍壩護(hù)坡工程上，通過不斷的研究、試驗(yàn)，摸索出了一套土體特性的護(hù)坡土工布反濾方案，取得了良好的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。
1 概況
在鶴山市有一個(gè)被稱為“威尼斯”的地方，這就是“古勞水鄉(xiāng)”。古勞是鶴山市的一個(gè)鎮(zhèn)，位于鶴山市的西北部。古勞地處西江河畔，滔滔的西江從上游流到這里，河面變得寬闊，大量的泥沙沉積下來，成為沙洲，形成一個(gè)個(gè)的沖積灘。從明代開始，人們先后在西江邊上大規(guī)模修筑堤圍，防范洪水，先后筑有大郡圍、長樂圍、前江圍、獨(dú)江圍等。習(xí)慣上，西江邊上的大堤稱作“圍”，堤圍內(nèi)魚塘之間的小土墩稱作“圍墩”。古勞大堤，是古勞水鄉(xiāng)眾多堤圍之中最長的一道，也是珠江三角洲修筑得最為堅(jiān)固的堤圍之一，它可以抵御50年甚至100年一遇的西江洪水，保衛(wèi)堤內(nèi)幾十萬人口、十幾萬畝良田，它還是一條高10米、寬8米的堤路，可通行汽車，成為鶴山市一道亮麗的風(fēng)景。在歷年洪水為虐期，險(xiǎn)近許多堤圍崩缺殆盡的情況下，此土堤獨(dú)巍然不動(dòng)，曾被時(shí)人賦予“鐵圍”的稱號(hào)。
2 土工布的特性及技術(shù)指標(biāo)
土工合成材料是巖土工程應(yīng)用的合成材料總稱，由人工合成的高分子聚合物如：聚乙烯、聚丙烯、聚脂、聚酰胺、聚氯乙烯、聚烯烴等化工原料制成。由于土工合成材料具有質(zhì)量輕、有柔性、強(qiáng)度高、整體性強(qiáng)、不易腐爛等良好的耐久性和良好力學(xué)性能，并且成本低，制造、運(yùn)輸、施工方便等優(yōu)點(diǎn)，自七十年代末開始在巖土工程領(lǐng)域得到很快的發(fā)展。由于土工合成材料能方便置于土體內(nèi)部、表面或各層土體之間，發(fā)揮過濾、排水、隔離、加筋、防滲、防護(hù)等功能，彌補(bǔ)了天然巖土許多物理力學(xué)性質(zhì)的不足。由于它在土工工程的各個(gè)方面的廣泛應(yīng)用，故被人們認(rèn)為是繼木材、鋼筋、水泥之后的第四種主要建筑材料，土工合成材料應(yīng)用是巖土工程的一場革命。
3 土工布砂墊層結(jié)合反濾結(jié)構(gòu)及人工降雨沖刷試驗(yàn)
根據(jù)西江大堤圍壩線長，易受雨水沖刷的特點(diǎn)，結(jié)合部分堤壩工程遭沖刷破壞的事實(shí)，在水庫施工時(shí)我們采取了土工布與10厘米中砂墊層相結(jié)合的反濾結(jié)構(gòu)。其機(jī)理是壩體在施工期遭受暴雨沖刷或運(yùn)行期水位驟降時(shí)，使土工布與壩面之間形成的“徑流”在砂層中流動(dòng)，避免了徑流直接沖刷壩面，起到了“保土”作用。同時(shí)，土工布不與土體直接接觸，防止了土粒淤堵，保證了反濾結(jié)構(gòu)的透水性。
為了進(jìn)一步論證其合理性，找出其最佳墊砂厚度，我們?cè)谒畮靽鷫巫o(hù)砌施工現(xiàn)場進(jìn)行了人工降雨試驗(yàn)。共分兩個(gè)試驗(yàn)段。其中甲段不設(shè)砂墊層，土工布(規(guī)格為350克每平方米)直接鋪在修好的壩體上，其上干砌厚30厘米的片石；乙段則在修好的壩坡上首先鋪設(shè)10厘米厚的砂墊層，使之鋪平灑水拍實(shí)，再在上面鋪設(shè)一層土工布(規(guī)格相同)，最后干砌30厘米的片石。人工降雨的產(chǎn)生是用兩臺(tái)并聯(lián)的QY-15型潛水泵將水打入Φ100毫米的輸水主管，然后再流入主管兩側(cè)Φ20毫米的配水支管內(nèi)。配水支管共28根，每根長9米，間距為1. 9米。每根支管上各開3排小孔，孔距15厘米，孔徑2毫米。支管內(nèi)的水由小孔噴入空中，灑落在干砌石壩坡面上?？梢酝ㄟ^調(diào)節(jié)主管上的調(diào)節(jié)閥使支管內(nèi)的水以不同的速度從小孔內(nèi)噴射出來，從而產(chǎn)生強(qiáng)度不同的人工降雨，達(dá)到檢驗(yàn)壩坡承受雨水沖刷能力的目的。
首先對(duì)乙段鋪設(shè)砂墊層的壩段進(jìn)行了人工降雨試驗(yàn)。歷時(shí)兩個(gè)小時(shí)，“降雨”強(qiáng)度達(dá)到120毫米每小時(shí)，“降雨”過程中，從壩坡腳流出的水開始稍微渾濁，10分鐘后直到試驗(yàn)結(jié)束則一直為清水。試驗(yàn)完畢在壩坡上、中、下三處拆除片石檢查砂墊層的厚度為9.5厘米，9厘米，9.5厘米，與鋪設(shè)厚度10厘米±2厘米的施工標(biāo)準(zhǔn)相符，說明砂墊層沒有被沖刷。同時(shí)，壩坡沒有出現(xiàn)塌陷、鼓包等異常現(xiàn)象。壩坡是穩(wěn)定的。而后，對(duì)甲段不鋪砂墊層的護(hù)坡進(jìn)行人工降雨試驗(yàn)。同樣歷時(shí)為兩個(gè)小時(shí)，“降雨”強(qiáng)度達(dá)到120毫米每小時(shí)，從壩坡流出的水一直處于渾濁狀態(tài)。試驗(yàn)完畢將片石及土工布拆除后，發(fā)現(xiàn)壩坡沖刷嚴(yán)重。大小沖溝達(dá)43條，最大的兩條沖刷寬度為40厘米，沖刷深度達(dá)25厘米。通過人工降雨試驗(yàn)，可以得出如下結(jié)論：土工布砂墊層結(jié)合反濾結(jié)構(gòu)的水庫圍壩遭受到50年一遇的暴雨沖刷時(shí)，壩體是穩(wěn)定的，反濾結(jié)構(gòu)“保土”、“透水”性能良好；反濾結(jié)構(gòu)僅為土工布不鋪砂墊層，則土工布易于淤堵，喪失反濾作用，沖劇壩體，以致使整個(gè)壩體遭到破壞，從而證實(shí)了“土工布砂墊層結(jié)合反濾結(jié)構(gòu)”對(duì)于保證水庫壩體安全是完全必要的。
4 土工布在西江大堤工程上的應(yīng)用
4.1利用土工布作壩體反濾
反濾層的損壞是導(dǎo)致堤壩決口、潰堤的主要原因之一，土工布作為一種新型濾料用于壩體反濾結(jié)構(gòu)時(shí)，關(guān)鍵在其透水、保砂(即防止被保護(hù)土體的沖刷)作用。為使土工布更有效地發(fā)揮作用，特別是保證施工質(zhì)量，以及有利于土工布的鋪設(shè)，在施工方法上采用“干砌石先豎，后掛土工布，填土緊跟上”的施工工序。這樣，既可使各層的施工得到有效的控制，又保證了土工布鋪設(shè)的質(zhì)量。作業(yè)方法是：按堤壩設(shè)計(jì)斷面，在基礎(chǔ)整平拋石體上，當(dāng)干砌塊石上升1m后，立即一邊掛設(shè)土工布，一邊填筑土方；然后，石堤每上升1m就鋪設(shè)一次，直至堤頂設(shè)計(jì)高程。掛鋪土工布時(shí)要求以平整為宜，橫向上端用14號(hào)鐵線穿扎固定于石塊上，固定點(diǎn)的間距要求2-3m，橫向下端和豎向自然搭接，搭接長度均為300-400mm。
(1) 比山皮石具有更好的工程效果。過去采用山皮石作反濾層，最為突出的問題是質(zhì)量無法擰制和保證，尤其是泥沙含量較多時(shí)，當(dāng)泥沙被海潮淘走后，就出現(xiàn)下陷和裂縫；當(dāng)泥沙擠入石塊縫隙，堵塞了排水通道時(shí)一，對(duì)石堤將產(chǎn)生不利的孔隙水壓力，增加了傾覆力矩。利用土土布作反濾層，由于其濾砂排水的作用，直接地解決山皮石存在的問題，從而保證堤壩的安全。
(2)大大簡化施土程序。過去為了保證反濾層(山皮石)的填筑寬度，在石堤背后lm處，要增設(shè)1道打樁扎圍，須投入相當(dāng)多的人力和物力。采用土土布不需這道土序，節(jié)約了大量的人力物力，加快了施土進(jìn)度。
(3)緩解填筑材料的有限局面。在應(yīng)用土土布作反濾層以前，土堤的填筑材料，主要采用堤圍區(qū)附近的粘性土，隨著堤圍施土速度的加快，對(duì)粘性土的需求遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足。用土土布作反濾層，可采用堤圍附近的粉砂和中砂為主要材料填筑，填筑材料來源更廣。
(4)降低土程造價(jià)。①減少了1道打樁扎圍的施土土序，可節(jié)約5萬元km；② 2種反濾層材料差價(jià)可節(jié)約50%即6萬元/km；③填筑材料的更換可節(jié)約35萬元/km，3項(xiàng)共減少投入46萬元/km。
4.2 土土布用于水閘船閘上下游護(hù)坦防沖護(hù)底
西江大堤普遍采用鋼筋混凝土箱底板，梁板式岸墻預(yù)制水閘，它具有施土方便、造價(jià)低、結(jié)構(gòu)合理等優(yōu)點(diǎn)。但存在一些問題，例如，閘室上下游都已按設(shè)計(jì)做了拋石護(hù)坦，長各10m，厚0.9m，但在運(yùn)行過程中，仍遭受嚴(yán)重的淘刷，因而出現(xiàn)年年拋石，年年受沖的現(xiàn)象，故每年要投入大量的人力和物力進(jìn)行維修。更為嚴(yán)重的是，它時(shí)刻對(duì)閘體的安全運(yùn)行構(gòu)成威脅。其具體做法：把土工布(用防老化膠絲縫紉)拼幅成大塊，其面積為386m2，用直徑4mm的膠絲做成網(wǎng)絡(luò)形骨架，用土土布縫紉固定或上下夾住土土布，起加筋”作用，四周邊框用粗膠絲繩(小8mm)加固，增強(qiáng)施土?xí)r的抗張力，具體制作方法和尺寸見圖1。制作完畢后運(yùn)至浮運(yùn)閘預(yù)制現(xiàn)場，將其一端用膨脹螺妊固定在空箱底板側(cè)墻上，并卷成筒狀縛緊，與浮運(yùn)閘一起浮運(yùn)到閘址處，施土?xí)r由潛水員解開，同時(shí)利用潮水低谷(停流)前后的兩次不同流向，分別順潮水的流向?qū)⑼镣敛颊归_攤鋪于水面，然后由工人張拉四I周的膠絲繩，用鋼管樁固定拉緊。旋即，載滿塊石的船舶駛?cè)氩济?，等間距成排就位，同時(shí)向布面均勻拋投塊石。當(dāng)拋投到一定程度后，一邊拋石一邊探測水深以控制厚度，使拋石體基木平整，直到設(shè)計(jì)高程。
圖1 前后護(hù)坦土工布制作示意圖
根據(jù)幾年的定期探測，均未發(fā)現(xiàn)沖刷現(xiàn)象，亦未曾因此而補(bǔ)拋塊石，保證水閘得到了正常運(yùn)行。土土布用于水閘護(hù)坦防沖護(hù)底，有如下作用：①由于土工布的反濾作用，使閘基和坦基不致發(fā)生沖刷、管涌等滲透破壞現(xiàn)象，保證了閘基和坦基的穩(wěn)定和安全；②由于土工布的“加筋”作用，提高了地基承載力，使地基應(yīng)力和沉陷趨十均勻，消除了塊石對(duì)軟基因應(yīng)力集中而被擠壓剪切的破壞現(xiàn)象；③由于土工布的隔離作用，既保證了軟基的豎向排水，加快固結(jié)速度，又避免淤泥由石縫擠出而流失。
總之，實(shí)踐表明引堤基礎(chǔ)鋪設(shè)土工布，可減少塊石沉沒和土方淘刷的損失；減少了工程量和加快了施工速度；避免基礎(chǔ)沖刷保護(hù)水閘安全；由于土工布的隔離作用，保證了軟基的豎向排水固結(jié)，提高地基承載能力；土工布“加筋”作用，使地基應(yīng)力趨于均勻，避免產(chǎn)生局部下陷，根據(jù)初步統(tǒng)計(jì)，采用土工布加砂墊層復(fù)合反濾結(jié)構(gòu)比傳統(tǒng)的砂礫料反濾結(jié)構(gòu)工程費(fèi)用低40%左右。
參考文獻(xiàn)：
[1] 崔雅軍，楊欽. 土工布材料摩擦性能與凍融性能試驗(yàn)研究[J]. 吉林水利，2002(02).
第9篇：土工合成材料功能范文
關(guān)鍵詞：水利；渠道；防滲；技術(shù)
1 渠道防滲的重要性
渠道防滲是目前應(yīng)用最廣泛的節(jié)水灌溉工程技術(shù)措施，它可以極大地減少農(nóng)業(yè)灌溉用水的浪費(fèi) 渠道采取防滲措施后，可以提高灌溉水的利用率，緩解農(nóng)業(yè)用水供需矛盾，節(jié)約的水可擴(kuò)大灌溉面積，進(jìn)一步促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展；可以減少渠道占地面積，防止渠道沖刷淤積及坍塌，節(jié)約運(yùn)行管理費(fèi)用，有利于灌區(qū)的管理；可以降低地下水位，防止土壤鹽堿化及沼澤化，有利于生態(tài)環(huán)境和農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化建設(shè)。渠道防滲是節(jié)約用水，實(shí)現(xiàn)節(jié)水型農(nóng)業(yè)的重要內(nèi)容。我們的觀點(diǎn)是：多數(shù)情況下應(yīng)優(yōu)先考慮采用低壓管道輸水，因?yàn)榈蛪汗艿垒斔喔裙?jié)省地，更節(jié)水；輸水快；投資并不比某些防滲渠高多少，只要精心設(shè)計(jì)工程投資有可能低于防滲渠。
2 渠道防滲工程技術(shù)中存在的問題
由于我國之前對(duì)渠道防滲工程重視的不夠，導(dǎo)致投入的較少，影響著防滲工程的研究，直至發(fā)展今日，仍然有很多的問題有待解決。目前我國在水利渠道防滲中廣泛的采用混凝土等防滲材料，它有著防水效果好且承受水流速大等優(yōu)點(diǎn)。但是不抗凍，仍然在我國北方有待提高。如不解決，將在很大程度上限制渠道防滲工程的發(fā)展。在防滲中，各種防滲材料的復(fù)合使用是未來發(fā)展的方向，如何將各個(gè)材料的優(yōu)缺點(diǎn)較好的結(jié)合起來，將其防滲性能好與成本低的材料有機(jī)的結(jié)合起來，做到取長補(bǔ)短，達(dá)到經(jīng)濟(jì)上的最大效益。
3 渠道防滲技術(shù)
渠道襯砌是渠道水利工程改造的主要內(nèi)容和主要的目標(biāo)，因此，工程方案比較集中的，也主要是襯砌方式的比較與設(shè)計(jì)，包括渠道襯砌形式、厚度及超高等。襯砌的設(shè)計(jì)與施工是農(nóng)田防滲水渠建造工作中極為重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，在一般的情況下，梯形渠道的設(shè)計(jì)和施工是農(nóng)田水利建設(shè)中最主要的一個(gè)環(huán)節(jié)。
3.1 砂礫墊層施工
渠道粘性土斜墻填筑完成后，采用挖掘機(jī)進(jìn)行粗削坡，人工進(jìn)行精修處理，處理時(shí)按照設(shè)計(jì)高程掛線、整平。坡面修整完成后，驗(yàn)收合格后進(jìn)行砂礫墊層施工。砂礫料運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場后，堆放在堤頂，從下到上在坡面上均勻攤鋪。砂礫料攤鋪完成后，用反鏟進(jìn)行粗削坡，然后人工進(jìn)行精修坡。人工修坡時(shí)，分別在坡腳、坡肩、及坡面布設(shè)控制樁，順渠道方向布置一排樁，樁與樁之間線繩連結(jié)，把渠坡分成若干小塊，線繩之間掛滑動(dòng)線繩，人工移動(dòng)，控制削坡厚度，并嚴(yán)格控制坡面平整度。坡面修整完成后，采用平板振動(dòng)夯對(duì)坡面進(jìn)行壓實(shí)。壓實(shí)過程中人工對(duì)出現(xiàn)的坑洼及時(shí)找平。人工進(jìn)行坡面修整，人工修坡只需根據(jù)測量放樣單進(jìn)行加密控制坡頂高程、坡面高程、平整度和渠底的開挖高程。
3.2 復(fù)合土工膜鋪設(shè)
1）施工程序
土工合成材料的施工程序?yàn)椋浩秸拢ǖ祝┟妗獜?fù)合土工膜鋪設(shè)——混凝土澆筑。
2）土工合成材料鋪設(shè)
進(jìn)出口渠道采用復(fù)合土工膜作為加強(qiáng)防滲材料，其中膜選用聚乙烯土工膜；選用寬幅聚酯長絲針刺土工布。復(fù)合土工膜物理力學(xué)的設(shè)計(jì)應(yīng)該滿足設(shè)計(jì)的實(shí)際要求。土工合成材料鋪設(shè)前應(yīng)對(duì)基礎(chǔ)面驗(yàn)收，清除鋪設(shè)面上的一切樹根、雜草和尖石，并使表面平整，不出現(xiàn)凸凹部位，并碾壓密實(shí)。土工合成材料鋪設(shè)應(yīng)力求平順，松緊適度，不得繃?yán)o，土工合成材料與基礎(chǔ)及支持層之間應(yīng)壓平緊貼，避免架空，清除氣泡，以保證安全。
3）機(jī)械襯砌
機(jī)械襯砌是渠道施工的重要環(huán)節(jié)，它是保證渠道的使用壽命，混凝土澆筑前先調(diào)整襯砌機(jī)機(jī)架的坡比和高程，校核無誤后進(jìn)行澆筑?；炷涟韬臀镉苫炷翑嚢柽\(yùn)輸車運(yùn)送至布料機(jī)進(jìn)料口，布料機(jī)再將砼熟料均勻地?cái)備佋谝r砌面上。攤鋪完成后，開動(dòng)布料機(jī)配備的插板式振搗器將砼振搗密實(shí)，然后用振動(dòng)成型機(jī)進(jìn)行提漿、整平及進(jìn)一步壓實(shí)。澆筑過程中由專人進(jìn)行現(xiàn)場指揮，觀察鋪料情況、向機(jī)械操作人員傳遞信息，掌握好振搗時(shí)間和機(jī)械行走速度?；炷敛剂险駬v完成后及時(shí)機(jī)械找平壓光。在靠近模板及邊角處是機(jī)械振搗的薄弱之處，要用人工采用插入式振搗器和平板振搗器進(jìn)行補(bǔ)振。人工壓光要掌握好時(shí)間，使表面平整光滑。
3.3 平整度和厚度的控制
平整度一般先從人工修坡工藝進(jìn)行控制，再就是保溫板鋪設(shè)時(shí)用砂土或細(xì)砂找平進(jìn)行控制，最難控制也是最容易出現(xiàn)問題的就是混凝土襯砌時(shí)的平整度控制，混凝土襯砌完成20分鐘后要進(jìn)行抹光工作，抹光的工作要放慢，盡量保持坡面的光滑，對(duì)不平的地方要進(jìn)行找平，如果用抹光機(jī)完成的抹面，完成后要進(jìn)行人工抹面。混凝土厚度直接關(guān)系到施工質(zhì)量和項(xiàng)目成本，由于農(nóng)田水利渠道水的流速不是太大，設(shè)計(jì)的施工要滿足實(shí)際的要求，主要取決于坡面開挖時(shí)是否存在欠挖現(xiàn)象和襯砌機(jī)工作時(shí)的工況在混凝土施工過程中安排一個(gè)專人在混凝土趟鋪時(shí)用對(duì)混凝土的厚度量測，若發(fā)現(xiàn)超澆部分及時(shí)在要求誤差范圍之內(nèi)進(jìn)行襯砌機(jī)高度的調(diào)整。
3.4 止水縫的施工處理
在對(duì)梯形混凝土襯砌進(jìn)行設(shè)計(jì)施工時(shí)，對(duì)于渠道止水縫的設(shè)計(jì)是一個(gè)至關(guān)重要的環(huán)節(jié)，止水縫是在對(duì)渠道進(jìn)行襯砌設(shè)計(jì)施工時(shí)，根據(jù)具體的設(shè)計(jì)施工要求，通過專業(yè)技術(shù)處理而預(yù)留的隔離縫。隔離縫能夠有效的釋放造成渠道受力變形的能量，防止由于大氣中的氣體溫度變化或者由于地基本身的缺點(diǎn)從而在渠道上產(chǎn)生隨意性的裂縫。除此之外.止水縫還能夠起到減少渠道漏水，增強(qiáng)水渠防滲功能的作用。
3.5 水利渠道防滲工程的質(zhì)量控制
混凝土在使用時(shí)要進(jìn)行強(qiáng)度的測定。因?yàn)榛炷劣幸欢ǖ碾x散性，即使達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)也有可能在施工中發(fā)生質(zhì)變，所以強(qiáng)度的測定是很有必要的。混凝土的離散性主要和原材料有關(guān)，原材料的變異將會(huì)直接導(dǎo)致混凝土強(qiáng)度的下降。因此對(duì)原材料的管理至關(guān)重要，決不能出現(xiàn)不合格的原料或長期存放的。對(duì)原料的購進(jìn)與存儲(chǔ)應(yīng)及時(shí)的匯報(bào)，采取相應(yīng)的管理方案，保證原料的質(zhì)量，進(jìn)而保證了混凝土的強(qiáng)度。
減少混凝土中的有害物質(zhì)。原料中含有一定的有害物質(zhì)，如果超出規(guī)定范圍的話，就會(huì)降低原料的水化，在后期配制成的混凝土強(qiáng)度也會(huì)大大降低。減少原料中的有害物質(zhì)，能夠降低混凝土原料在水化中的非正常變化，防止混凝土出現(xiàn)結(jié)塊，軟硬不均的現(xiàn)象。如果混凝土中出現(xiàn)松散的顆粒，就需要加大水量，絕不能用一些有機(jī)水進(jìn)行攪拌，這樣會(huì)使混凝土表面形成鹽霜。對(duì)于混凝土的原料來講，由于原料配合的比例而使混凝土變質(zhì)從而降低強(qiáng)度，主要是含水量與沙石比重的變化所影響的。
4 總結(jié)
到目前為止，我國的水利渠道防滲工程已經(jīng)取得了不錯(cuò)的成果，針對(duì)防滲工程中所涉及到的防滲材料的選用以及不良土質(zhì)的處理都影響著渠道防滲的效果。如能積極實(shí)施防滲工程，減少渠道滲水量，是水利工程渠道防滲的重要任務(wù)。
