土工合成材料的優點精選(九篇)

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第1篇：土工合成材料的優點范文

【關鍵詞】鐵路路基 ， 施工，土工合成材料， 應用

【 abstract 】 railway roadbed construction progress in the wide application of geosynthetic materials, not only have the drainage, filtering, seepage control, reinforcement, isolation, protection and the action such as reducing load; And still can bring an implementation is simple and economic efficient technology way, at the same time, it also achieved good economic, social and environmental effect. I work with the actual, emphatically summarized and analyzed railway subgrade construction in the application of synthetic materials.

【 key words 】 railway roadbed, construction, geosynthetic materials, applications

中圖分類號：TU74文獻標識碼：A 文章編號：

一、新建張家口至集寧鐵路是呼和浩特鐵路局局管內第一條160km／h(預留200km／h)客貨共線鐵路，在管段DK83+529-DK98+700段路基土石方共295萬m3，鋪設土工格柵23萬。按文件要求在路堤邊坡水平寬度2.5m范圍內自坡腳至基床表層下每隔0.6m鋪設一層雙向經編土工格柵，土工格柵抗拉強度不小于25Kn／m,延伸率小于10％，鋪設表面平整，攤鋪后及時填筑填料。個別地段鋪設土工織物5.6萬，根據地基承載力的不同情況需換填中粗砂，并與砂間鋪設精編復合土工膜，其抗拉強度不小于20KN／m,頂破強度不小于2.0kN，其下換填0.5m厚二八灰土墊層。施工項目于2009年建成，2011年通車，在后期經過對普通路基、浸水路基、軟土路基的檢測和觀察，發現鋪設土工材料的地段對路基的穩定起到很好的作用，其土工材料的力學性能能夠有效的充分發揮，確保了路基的穩定。

二、土工合成材料的含義及其應用簡述

土工合成材料是土木工程應用的合成材料的總稱。作為一種新型的土木工程材料，它是以人工合成的聚合物(如塑料、化纖、合成橡膠等)為原料，制成各種類型的產品，置于土體內部、表面或各種土體之間，發揮加強或保護土體的作用。

土工合成材料在土木、水利、交通、鐵道和環境工程中得到廣泛的應用，起到排水反濾、防滲、加筋、隔離、防護和減載等作用。這些作用是以不同的形式的產品來實現的，例如，土工織物用于濾層、隔離和防護；土工網和三維植被網墊用于排水和坡面的穩定；土工格柵、條帶和有紡或編織土工織物用于加筋、土工膜用于防滲等。復合型土工合成材料則結合了各自的優點，例如，兼有過濾和排水性能的土工織物和土工網復合材料，結合加筋和隔離功能的土工織物和土工格柵復合材料，而土工織物和土工膜結合形成的復合土工膜則既能防滲又具有防刺破的作用，同時具有與土較高的界面磨擦系數。目前證明較成功的應用有：無紡土工織物代替粒狀級配濾層應用于反濾排水工程中，土工合成材料加筋擋土墻代替重力式擋土墻，塑料排水帶代替砂井，土工膜用于防滲材料等。在應用的初期，最擔心的是耐久性，忽視鋪放的位置，認為鋪土工合成材料總比不鋪好。而現在經驗證明在土中耐久性是可以保證的，相反，土工合成材料鋪放的位置不當或施工質量差，會降低作用，甚至適得其反。

土工合成材料的原材料是高分子聚合物。它們是由煤、石油、天然氣或石灰石中提煉出來的化學物質制成，再進一步加工成纖維或合成材料片材，最后制成各種產品。制造土工合成材料的聚合物主要有聚乙烯(PE)、聚酯(PER)、聚酰胺(PA)、聚丙烯(PP)和聚氯乙烯(PVC)等。通過長時間的使用探索，人們發現材料的強度還與纖維的制作方法有關。在應用土工合成材料時，其性能更受施工方法、應用環境和側限壓力大小的影響。例如內蒙古卓資山旗下營大黑河的護岸工程，該工程采用聚丙烯編織布，聚氯乙烯繩網和混凝土塊組成整體沉排，防止河床沖刷。無紡織物作為隔離材料，鐵路部門首先應用于防治“翻漿冒泥”現象。隨后的幾年，鐵路路基如：張家口至集寧鐵路、集寧至包頭增建第二雙線鐵路，還有地方專用線如西金鐵路、東烏鐵路等也都廣泛的應用，增加了路基的穩定性。目前，品種繁多的人工合成材料陸續問世，它們可制成各種符合特定目的的產品，而且由于其具有質量輕、施工簡易、運輸方便、價格低廉料源豐富等優點，為土木工程和鐵路建設提供了一種嶄新的較為理想的材料，并由此帶來一種實施簡便和經濟有效的技術途徑。土工合成材料是以合成材料為原材料制成的應用于巖土工程的各種產品的統稱。因為它們主要用于巖土工程，故冠以“土工”兩字，稱為土工合成材料，以區別于天然材料。近些年來，土工合成材料在全世界范圍內得到迅速的發展和廣泛的應用，取得了良好的經濟、社會和環境效應。

三、土工合成材料的種類

（一）土工織物

1、土工織物的種類

土工織物為透水性土工合成材料。土工織物的制造一般要經過兩個步驟：首先把聚合物原料加工成絲、短纖維、紗或條帶，然后再制成平面結構的土工織物。目前主要有有紡土工織物和無紡土工織物。有紡土工織物由兩組平行的呈正交或斜交的經線和緯線交織而成，其主要缺點是沿經線和緯線的強度高，而與經緯線斜交方向的強度低，無紡土工織物是把纖維作定向的或隨意的排列，再經過加工而成，按照聯結纖維的方法不同，可分為化學(粘結劑)聯結、熱力聯結和機械聯結三種。其主要優點是強度沒有顯著的方向性，對變形的適應性較大，目前大部分企業使用的均屬這種類型。

土工織物突出的優點是重量輕，整體連續性好(可做成較大面積的整體)，施工方便，抗拉強度較高，耐腐蝕和抗微生物侵蝕性好。缺點是未經特殊處理，則抗紫外線能力低，如暴露在外受紫外線直接照射容易老化，但如不直接暴露，抗老化及耐久性能仍較高，土工織物的性能與其聚合物原料、土工織物的種類及加工制造方法密切相關。

（二）、土工膜

土工膜是一種基本不透水的材料。根據原材料不同，可分為聚合物土工膜和瀝青土工膜兩大類。為了適應工程應用中不同強度和變形的需要，兩類中又各有不加筋(單一或混合材料)和加筋或組合的類型。聚合物膜在工廠制造，瀝青膜則大多在現場制造。制造土工膜的聚合物有熱塑塑料(如聚氯乙烯)、結晶熱塑塑料(如高密度聚乙烯)、熱塑彈性體(如氯化聚乙烯)和橡膠(如氯丁橡膠)等。工廠制造土工膜的方法主要有擠出、壓延或加涂料等。擠出是將熔化的聚合物通過模具制成土工膜，厚0.25～4 mm。壓延則是將熱塑性聚合物通過熱輥壓成土工膜，厚0.25～2 mm。加涂料是將聚合物均勻涂在紙片上，待冷卻后將土工膜揭下來而成。現場制造土工膜是在地面噴涂或敷一層冷或熱的粘滯聚合物而成。瀝青土工膜用的是瀝青聚合物或合成橡膠。

制造土工膜時還需要摻入一定量的添加劑，使在不改變材料基本特性的情況下，改善其某些性能和降低成本。例如摻入碳黑可以提高抗日光紫外線能力，延緩老化；摻入鉛鹽、鋇、鈣等衍生物以提高材料的抗熱、抗光照穩定性；摻入滑石等劑以改善材料可操作性；摻入殺菌劑可防止細菌破壞等。對于瀝青類土工膜，其主要的摻入材料是一些填料或纖維。填料可為細礦粉，它能增加膜的強度且降低其成本；加入纖維，也是為提高膜的強度。

（三）、土工復合材料

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合起來，成為土工復合材料。土工復合材料可將不同構成材料的性質結合起來，更好地滿足具體工程的需要，能起到多種功能的作用。如復合土工膜，將土工膜和土工織物按要求制成土工膜―土工織物組合物，稱復合土工膜。土工膜主要用來防滲，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。又如土工復合排水材料，它是以無紡土工織物和土工網、土工膜或不同形狀的合成材料芯材組成的排水材料，用于軟基排水固結處理、路基縱向橫向排水、建筑地下排水管道、集水井、支擋建筑物的墻后排水、隧道排水、堤壩排水設施等。不同的工程有不同的綜合功能要求，故土工復合材料的品種繁多，可以說土工復合材料是當前和今后一段時期發展的大方向。這里主要介紹復合土工膜和土工復合排水材料兩類。

1 復合土工膜

復合土工膜是用土工織物或其他材料與土工膜結合而成的不透水材料。根據主要功能的不同，復合土工膜可劃分為加筋型土工膜和橫向排水型土工膜兩種。

(1)加筋型土工膜

加筋型土工膜具有較高的強度和模量，以滿足工程中防滲與受力的要求，如氯丁橡膠土工膜和經編土工膜。加筋土工膜的厚度：聚合物有涂料的三層壓延加筋土工膜厚0.75～1.5 mm；聚合物五層壓延加筋土工膜厚1.0～1.5 mm。

(2)橫向排水型土工膜

橫向排水型土工膜一般由無紡土工織物與土工膜復合而成，常見的有“一布一膜”、“兩布一膜”。其中，無紡土工織物不僅具有橫向排水作用，而且對土工膜起保護作用。

2 土工復合排水材料

土工復合排水材料是薄型土工織物包裹不同材料制成的不同形狀的芯材組合成的一種復合型排水產品。這種產品克服了土工織物沿織物平面方向排水能力小的缺點，可以沿產品芯材水平方向的排水通道通暢地排水，而外包的土工織物作為濾層以阻止土顆粒進入排水通道。復合排水帶主要用于軟土地基豎向排水固結處理等，我國生產及工程上普遍采用的產品主要是塑料排水帶。復合排水板具有廣泛的用途，如路基縱向橫向排水、支擋建筑物的墻后過濾排水、隧道襯砌后防排水、建筑物地下排水通道、堤壩排水設施等。

(1)塑料排水帶

塑料排水帶是由不同截面形狀的連續塑料芯板外面包裹非織造土工織物(濾膜)而成。芯板的原材料為聚丙烯、聚乙烯或聚氯乙烯。芯板截面有多種型式，常見的有城垛式、口琴式和式等。芯板起骨架作用，截面形成的縱向溝槽供通水之用，面濾膜多為滌綸無紡織物，作用是濾土、透水。

塑料排水帶的施工是利用插帶機將其埋設在土層中的預定位置。塑料帶前端與錨靴相連，用插帶機導桿頂住錨靴，插入土層中，達到預定深度后拔出導桿，但排水帶仍留在預定位置，在高出地面一定高度(0.5 m左右)剪斷排水帶，施工時可用靜荷或動荷送桿，靜荷送桿對土層擾動小，較為常用。我國插帶機的插入深度可達約25 m，入土速率可達6 m/min。排水帶的平面分布間距可借理論計算確定，一般為1～2 m。排水帶插入軟基后，為排除土中的多余水量提供了捷徑，多余水可水平向通過帶的濾膜進入芯板溝槽，再向上由地表的透水料墊層排走。排水帶在公路、碼頭、水閘等軟基加固工程中應用廣泛，以加速軟土固結。

(2)軟式排水管

軟式排水管又稱為滲水軟管，是由高強鋼絲圈作為支撐體，以及具有反濾、透水及保護作用的管壁包裹材料兩部分構成的。高強鋼絲由鋼線經磷酸防銹處理，外包―層PVC材料，使其與空氣及水隔絕，避免氧化生銹。包裹材料有三層，內層為透水層，由高強特多龍紗或尼龍紗作為經紗，特殊材料為緯紗制成；中層為非織造土工織物過濾層；外層為與內層材料相同的覆蓋層。為確保軟式排水管的復合整體性，支撐體和管壁外裹材料間，以及外裹各層之間都采用了強力粘結劑粘合牢固。軟式排水管兼有硬水管的耐壓與耐久性能，又有軟水管的柔性和輕便特點，過濾性強，排水性好，可用于各種排水工程中。

(四) 土工特種材料

土工特種材料是為工程特定需要而生產的產品，品種多，現選擇幾種主要產品說明如下。

1 土工格柵

土工格柵是在聚丙烯或高密度聚乙烯板材上先沖孔，然后進行拉伸而成的帶長方形或方形孔的板材。加熱拉伸是讓材料中的高分子定向排列，以獲得較高的抗拉強度和較低的延伸率。按拉伸方向不同，格柵分為單向拉伸(孔近矩形)和雙向拉伸(孔近方形)兩種。前者在拉伸方向上有較高強度，后者在兩個拉伸方向上皆有較高強度。土工格柵的品種和規格很多，目前開發的新品種有用加筋帶縱橫相連而成的，也有用高強合成材料絲縱橫連接而成的等等。

2 土工網

土工網是以聚丙烯或聚乙烯為原料，應用熱塑擠出法生產的具有較大孔徑和較大剛度的平面結構材料。可因網孔尺寸、形狀、厚度和制造方法的不同而造成性能上的很大差異。一般而言，土工網的抗拉強度都較低，延伸率較高。這類產品常用于坡面防護、植草、軟基加固墊層，或用于制造復合排水材料。一般說來，它只有在受力水平不高的場合，才能用于加筋。

3、土工模袋

土工模袋是由上下兩層土工織物制成的大面積連續狀材料，袋內充填混凝土或水泥砂漿，凝固后形成整體混凝土板，可用作護坡。這種袋體代替了混凝土的澆注模板，故而得名。模袋上下兩層之間用一定長度的尼龍繩來保持其間隔，可以控制填充時的厚度。澆注在現場用高壓泵進行。混凝土或砂漿注入模袋后，多余水量可從織物孔隙中排走，故而降低了水分，加快了凝固速度，使強度增高。按加工工藝的不同，可將模袋分為兩類，即機織模袋和簡易模袋。前者是由工廠生產的定型產品，而后者是用手工縫制而成的。

4 、土工合成材料粘土墊層

土工合成材料粘土墊層是由兩層或多層土工織物(或土工膜)中間夾一層膨潤土粉末(或其他滲透性材料)以針刺(縫合或粘接)而成的―種復合材料。它與壓實粘土墊層相比，具有體積小、質量輕、具柔性、密封性良好、抗剪強度較高、施工簡便、適應不均勻沉降等優點，可以代替―般的粘土密封層，用于水利或土木工程中的防滲或密封設計。國外大量用于廢料坑的底部防滲襯砌和頂部封蓋。

四、土工合成材料的工程特性

（一） 物理特性

1 、厚度

土工合成材料厚度用mm表示，厚度變化對織物的孔隙率、透水性和過濾性等水力特性有很大的影響。常用的各種土工合成材料的厚度是：土工織物一般為0.1～5 mm，最厚的可達十幾毫米；土工膜一般為0.25～0.75 mm，最厚的可達2～4 mm；復合型材料有時采用較薄的土工膜，最薄可達0.1 mm；土工格柵的厚度隨部位的不同而異，其肋厚一般由0.5 mm至幾十毫米。有些材料在受壓時厚度變化很大，需規定在某固定壓力下測定厚度。一般規定此壓力為2 kPa。 根據工程需要還應測試在20 kPa、200 kPa壓力下的系列厚度。土工織物厚度可采用專門的厚度測試儀，土工膜厚度可直接用千分尺測定，―般要求加壓面積為25 cm2，試樣面積應大于加壓面積的2倍，加壓時間30 s，試樣不少于10塊。

2、單位面積質量

單位面積質量為單位面積土工合成材料具有的質量，它反映材料多方面的性能，如抗拉強度、頂破強度等力學性能以及孔隙率、滲透性等水力學性能。通常以g/m2表示，是土工合成材料的主要物理性能之一。土工織物和土工膜單位面積質量受原材料密度的影響，同時受厚度、外加劑和含水量的影響，常用的土工織物單位面積質量一般在50～1 200 g/m2的范圍內。測定單位面積質量采用秤量法，試樣面積為100 cm2，數量不得少于10塊，天平秤量讀數應精確到0.01 g(現場測試為0.1 g)。測試前要求試樣在標準大氣壓下恒溫(20±2 ℃)，恒濕(65 %±2 %)24 h。

（二）、力學特性

反映土工合成材料力學特性的指標主要有拉伸特性及抗拉強度、撕裂強度、頂破強度、刺破強度、穿透強度及握持強度等。

1 、拉伸特性及抗拉強度

土工合成材料是柔性材料，大多通過其抗拉強度來承受荷載以發揮工程作用，因此抗拉強度及其應變是土工合成材料的主要特性指標。土工合成材料的抗拉強度與測定時的試樣寬度、形狀、約束條件有關，必須在標準規定的條件下測定。土工織物在受力過程中厚度是變化的，不易精確測定，故其受力大小一般以單位寬度所承受的力來表示，單位為kN/m或N/m，而不是習慣上所用的單位面積的應力來表示。

目前測定抗拉強度基本上是沿用紡織品條帶拉伸試驗方法，即把試樣兩端用夾具夾住，以一定的速率施加荷載進行拉伸直到破壞，測得試樣自身斷裂強度及變形，并繪出應力―應變曲線。目前條帶拉伸試驗的試樣分寬條與窄條兩種，寬條試樣寬200 mm、長100 mm，寬長比B/L＝2；窄條試樣寬50 mm、長100 mm，寬長比B/L=1/2。試驗機具應選擇具有等速拉伸性能、能測讀拉伸過程中拉力和伸長量或直接記錄拉力―伸長關系曲線的拉力機，同時要求試樣的最大斷裂力在滿量程的10 %～90 %范圍內。國內規定拉伸速率為50 mm/min。

目前關于土工合成材料的拉伸力學特性一般采用室內無側限拉伸試驗進行測試。但現場埋設在填料中的土工筋材的力學特性因填料的約束作用而不同，人們曾通過對不同寬帶的試件進行拉伸試驗，以評價筋材受側向約束的影響。但更科學的是應將筋材埋在填料中進行測試。此時的力學特性所受影響因素較多。有約束的拉伸試驗表明，約束力將增加土工織物的抗拉強度和模量，對于土工格網和土工格柵，約束力的影響更為顯著，因為除了界面的摩擦阻力外，筋材橫肋所受拉伸方向的土壓力還將約束其變形，從而增大了模量。

2、 握持強度

土工織物承受集中力的現象普遍存在，握持強度是反映其分散集中力的能力。握持強度試驗選用的儀器一般與條帶拉伸試驗相同，但試驗方法不同。握持強度試驗是握持試樣兩端部分寬度而進行的一種拉力試驗。它的強度由兩部分組成，一部分為試樣被握持寬度的抗拉強度；一部分為相鄰纖維提供的附加抗拉強度。它與條帶拉伸強度之間沒有簡單的對比關系。由于各單位所采用的試樣和夾具的尺寸不盡相同，試驗的難度也較大，因此測得的成果相差很多。一般不宜作為設計依據。只可用作不同土工織物的抗拉強度的比較。土工織物握持力一般為0.3～6.0 kN。

3、 撕裂強度

土工織物和土工膜在鋪設和使用過程中，常常會有不同程度的破損。撕裂強度反映了試樣抵抗擴大破損裂口的能力，可評價不同土工織物和土工膜被擴大破損程度的難易，是土工合成材料應用中的重要力學指標。

目前撕裂強度試驗仍沿用紡織品標準測試方法。常用的紡織品撕裂試驗，按試樣形狀分為梯形法、翼形法以及舌形法，舌形法又分為單縫與雙縫兩種。目前多采用梯形法測定土工膜及土工織物的撕裂強度，這種試驗從其加力方式看，近似于張拉試驗。土工織物梯形撕裂強度值一般為0.15～30 kN，不加筋土工膜的梯形撕裂強度值一般為0.03～0.4 kN。

4 、頂破強度 刺破強度及穿透強度

在工程應用中，土工織物及土工膜常被置于兩種不同粒徑的材料之間，受到粒料的頂破作用，同樣也將受到拋填粒料引起的法向荷載。根據粒徑大小形狀、土工織物及土工膜接觸面的受力特征和破壞形式的不同，可分為頂破、刺破和穿透幾種受力狀態。

(1)頂破強度是反映土工織物及土工膜抵抗垂直織物平面的法向壓力的能力。頂破試驗與刺破強度試驗相比，壓力面積相對較大，材料呈雙向受力狀態。所用試驗方法有液壓脹破試驗、圓球頂破試驗和相CBR頂破試驗。

(2)刺破強度是反映土工織物或土工膜抵抗小面積集中荷載(如有棱角的石子或樹枝等)的能力。試驗方法與圓球頂破試驗相似，只是以金屬桿代替圓球。

(3)穿透強度可通過穿透試驗測得，這種試驗是模擬工程施工中具有尖角的石塊或其它銳利物落在土工織物或土工膜上的情況，用穿透試驗所得孔眼的大小，評價土工織物或土工膜抵御穿透的能力。

（三）、水力學特性

由于土工織物、細孔土工網等土工合成材料可以使水及空氣自由地通過，并能有效地截留和控制土顆粒的流失，因此被廣泛他用作排水和過濾材料。為此必須研究其水力學特性，其主要包括兩方面：―是透水與導水能力；二是阻止顆粒流失的能力。這些特性涉及到土工合成材料的孔隙率、孔徑大小與分布情況、滲透特性等。土工織物的滲透特性是其重要水力學特性之一。在過濾標準及其它有關水力學中，是一項不可缺少的重要指標。根據工程的需要，通常要確定垂直于織物平面的滲透特性和平行于織物平面的滲透特性。垂直于織物平面的滲透特性，主要用垂直滲透系數 表示。該系數是滲流的水力梯度等于1時的滲流速度，一般服從達西定律，土工織物的滲透系數約為 ～ cm/s，其中無紡織物的滲透系數為 ～ cm/s。使用土工膜的目的在于防滲，它可以阻擋水、水氣、氣體及有害物質(例如甲醇、丙酮和二甲苯等)的滲透。土工膜在水壓力作用下產生滲流的原因是由于制造時的不均勻性和缺陷等因素所造成的，有些細微的通道，則是在一定的水壓力下被水沖破而形成的，溫度變化引起水體積變化，土工膜的滲透系數愈小，溫度對試驗結果的影響愈大。

（四）、耐久性

土工合成材料的耐久性包括許多方面，主要是指對紫外線輻射、溫度變化、化學與生物侵蝕、干濕變化、凍融變化和機械磨損等外界因素變化的抵御能力，材料的耐久性主要與聚合物的類型及添加劑的性質有關。

土工合成材料的老化現象主要是因為高分子聚合物具有鏈節結構，受外界因素的影響發生降解反應或交聯反應的結果。使材料老化的各種因素中，陽光輻射起著最重要的作用。紫外線具有很大的能量，能夠切斷許多聚合物的分子鏈，或者引發光氧化反應。其試驗方法主要有自然老化和人工老化兩大類，近幾年采用了一系列措施以增加聚合物的抗老化能力，并取得了很好的效果。添加防老化劑、方法簡便，效果顯著，是當前防老化的主要途徑。土工合成材料在有覆蓋的情況下(或埋在土中)，老化速度緩慢。

聚合物對化學腐蝕一般具有較高的抵抗能力，但某些特殊的化學藥劑或廢品對聚合物有腐蝕作用。因而利用土工合成材料(土工膜)作污水或廢物存儲池的防滲材料時，對其化學穩定性要認真對待。土工合成材料在鋪設過程中易受損傷，且不易被發現，國外試驗研究發現，埋在土中的織物老化主要是由于機械傷引起的，鋪設造成的孔洞是使材料強度降低的主要因素。孔洞數愈多，原始強度降低得愈多。在高溫條件下，合成材料將發生熔融現象。有時溫度雖未達到融點，聚合物分子結構也可能發生變化，影響材料的彈性模量和強度。有些聚合物在特別低的溫度下，也使柔性降低、質地變脆，影響其力學特性，給施工及接縫造成困難。此外，干濕度和凍融變化可能使一部分空氣或冰屑存在織物內部，影響其滲透特性。

五、土工合成材料的功能

土工合成材料具有多方面的功能，一種土工合成材料往往就兼有數種功能。隨著土工復合材料的發展，所兼有的功能就更多。總的說來，土工合成材料的主要功能可歸納為六類，即過濾作用、排水作用、隔離作用、防滲作用、防護作用以及加筋作用。

1 過濾作用

把土工織物置于土體表面或相鄰土層之間，可以有效地阻止土顆粒通過。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通過織物自由排出，以免由于孔隙水壓力的升高而造成土體的失穩等不利后果。

土工織物可適用于土石壩粘土心墻或粘土斜墻的濾層，土石壩或堤壩內的各種排水體的濾層，儲灰壩或尾礦壩的初期壩上游壩面的濾層。堤、壩、河、渠及海岸塊石或混凝土護坡的濾層，水閘下游護坡下部的濾層，擋土墻回填土中排水系統的濾層，排水暗道周邊或碎石排水暗溝周邊的濾層，水利工程中水井、減壓井或測壓管的濾層等。

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，沿著材料的平面排出體外。較厚的針刺型無紡織物和某些具有較多孔隙的復合型土工合成材料都可以起排水作用。

它們可適用于土壩內垂直或水平排水，土壩或土堤中的防滲土工膜后面或混凝土護面下部的排水。埋入土體中消散孔隙水壓力，軟基處理中垂直排水，擋土墻后面的排水，各種建筑物后面的排水，排除隧洞周邊滲水、減輕周邊所承受的外水壓力，人工填土地基或運動場地基的排水等。

3. 隔離作用

隔離是指在兩種物理力學性質不同的材料之間鋪設土工合成材料，使它們不互相混雜。例如將碎石和細粒土隔離，軟土和填土之間隔離等等。隔離可以為工程帶來許多預期的良好效應，舉例說明如下：

(1)通過隔離層，引起應力擴散作用，使地基土的沉降量得到一定程度的均化。

(2)隔離提供排水面，加速地基土固結，使承載力提高。

(3)隔離層起整體性作用，可使要求的地基粗粒料支持層的厚度減少，節約建筑材料。

(4)地基中有部分軟弱區域，或有小范圍洞穴，鋪隔離層有架橋作用，以掩蓋和減弱洞穴區或軟弱區的影響。

(5)在地下水位較高的地基中，隔離層可以切斷毛細水上升，防止鹽堿化，或減弱凍脹。

(6)道路基床中，隔離是防治翻漿冒泥的有效措施。

(7)隔離層還起一定的保溫作用。

用于隔離的土工合成材料應以它們在工程中的用途來確定。應用最多的是有紡和無紡土工織物。如果對材料的強度要求較高，有時還要求以土工網或土工格柵作為材料的墊層。當要求隔離防滲時，則需要土工膜或復合土工膜。

4 防滲作用

土工膜和復合型土工合成材料，可以防止液體的滲漏、氣體的揮發，保護環境或建筑物的安全。它們可用于土石壩和庫區的防滲，渠道防滲，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，屋頂防漏，用于修筑施工圍堰等。

5 防護作用

多種土工合成材料對土體或水面，可起防護作用。它們主要用于防止河岸或海岸被沖刷，防止垃圾、廢料或廢液污染地下水或散發臭味，防止水面蒸發或空氣中灰塵污染水面，防止土體凍害等。

6 加筋作用

很多土工合成材料埋在土體中，可以分布土體的應力，增加土體的模量，傳遞拉應力，限制土體側向位移；還可以增加土體和其它材料之間的摩阻力，提高土體及有關建筑物的穩定性，土工織物、土工格柵、土工網及一些特種或復合型的土工合成材料，都具有加筋作用。它們可用于加強軟弱地基，加強邊坡穩定性，用作擋土墻回填土中的加筋或錨固擋土墻的面板，修筑包裹式擋土墻或橋臺，加固柔性路面、防止反射裂縫的發展等。

六、結論

（一）土工合成材料應用中存在的問題

1、在工程實際應用中，設計對土工合成材料的技術指標、施工工藝和方法常有特定的要求，但個別工程實施后達不到預期效果。主要原因是施工技術問題，部分施工人員對這一新型材料還比較生疏，施工設備和方法比較落后，操作不規范，以致施工質量達不到設計要求。

2、土工合成材料本身制約著工程質量，有些產品工藝落后，成本較高，質量難以達到規定標準。

3、工程施工中，部分單位在購買材料時低價竟標，更有相當多的單位沒有檢測設備和檢測人員，沒有把好質量關。因此，土工合成材料在生產及施工應用上，還缺乏必要的、嚴格的行業管理。

（二）結論

《鐵路路基土工合成材料應用技術規范》自實施以來，有力促進了鐵路土工合成材料的應用，路基工程質量得到了質的提高。但由于設計理論的相對滯后，土工合成材料生產廠家眾多，產品質量參差不齊，技術規范有關條款不易操作等諸多原因，限制了進一步的推廣應用。我認為在規范修訂時，如下方面予以考慮完善。

(1)增加土工合成材料生產原料的技術要求，分不同地區、不同的應用條件提出相應產品技術指標。對作為重要受力構件的材料(如加筋土擋土墻拉筋帶)，要增加蠕變強度等指標。

(2)各類結構、構筑物的計算理論和方法要在規范中明確和進一步細化；隨著工程實踐的積累，宜增加高墻(如單級超過10 m的加筋土擋土墻)、包裹式加筋土擋土墻、加陡邊坡加筋路堤、土工格室加固軟基等計算方法。

(3)補充新型土工合成材料，如經編土工格柵、立體植被網、雙向拉伸土工格柵的應用條件和技術要求。

(4)吸收近年來土工合成材料應用的成功經驗和教訓，進一步完善設計和施工質量檢驗條款。

(5)參照國標和其它標準，統一材料名稱，制定較詳細的技術指標、檢驗(測)項目和標準。

土工合成材料在工程應用中有著極為突出的優勢，在公路、鐵路、水利、環保工程等方面，就地取材，原來不能利用的淤泥、沙土、碎石等采用土工合成材料后都能變成堅固的路基和擋墻，無需開山取石取土修建，有效地保護了自然生態環境，防止了水土流失和山體滑坡。隨著科技的不斷發展土工合成材料的用途將不斷延伸，推廣土工合成材料的首要目的和優勢就是保護生態環境，有著其他材料不可替代的優點。

第2篇：土工合成材料的優點范文

關鍵詞：土工合成材料；灰庫；應用

0前言

土工合成材料是一種新型的建筑材料，由于其具有質量輕、施工簡易、運輸方便、料源豐富等優點，自問世以來，發展非常迅速，尤其是近二三十年在全世界范圍內得到迅速的發展和廣泛的應用，取得了良好的經濟、社會和環境效益，國內外已廣泛應用在水利、交通、電力、堤壩、防止沙漠化和水土保持等工程建設中，其中我國電力能源系統新建電廠粉煤庫90％以上采用土工合成材料修建灰庫堤，40％的老灰庫維修和擴建也均采用了土工合成材料。

1土工合成材料在黃石火電廠灰庫加高子壩工程中的應用

用于儲存火電廠粉煤灰的地方稱為灰庫，其相應擋灰的建筑物稱為灰壩。在火電廠運行過程中，灰庫將逐漸被粉煤灰填滿，因此，許多電廠在原來灰壩上加筑子壩，從而提高了灰庫的庫容，延長灰庫的使用壽命。論文百事通湖北黃石火電廠分別對其所屬的筲箕窩灰庫和百沙灘灰庫進行了加高子壩的工程。在這兩項工程中，均采用了土工合成材料，下面具體介紹一下土工合成材料在這兩項工程中的應用和施工。

1.1筲箕窩灰庫加高子壩工程

1.1.1工程情況。該工程由1號、2號兩座土石代料子壩，兩座排水豎井組成。加高子壩高6m，由混合代料經分層填筑碾壓而成。在壩體的排水盲溝、壩基以及迎灰面均鋪設有400g/m2的無紡土工布，共計28550m2。

壩底排水盲溝尺寸為50cm×50cm，溝中充填瓜米石。為保證排水盲溝的反濾排水，在溝底三個側面均鋪設無紡土工布。由于地基是粉煤灰，為防止滲透破壞，故沿整個壩基也鋪設了無紡土工布，把粉煤灰與上部填筑代料隔離開來，同時又增強了地基承載能力。壩體迎灰面鋪設的無紡土工布主要起到反濾排水的作用，以防止粘土鋪蓋和粉煤灰中細小顆粒進入到后部代料區。

1.1.2無紡土工布施工。在施工中，無紡土工布的鋪設采用人工操作，設專人負責。具體方法是：在碾壓平整后的壩基面和壩坡面上，垂直壩軸線方向鋪設，鋪設過程中采用撤退式方法鋪設。垂直壩軸線方向上的土工布必須是整塊，不允許連接。平行壩軸線方向允許土工布連接，連接采用專用縫合機和滌綸線雙線縫接，為保證整體性，搭接長度大于10cm。土工布和岸邊基巖結合處考慮沉陷引起的張拉現象，各邊應留0.5m左右的余量，可供伸縮變形，以杜絕漏灰問題的發生。新晨

1.2百沙灘灰庫加高子壩工程

1.2.1工程情況。該工程為一長約1300m、高1m的子壩。子壩直接修筑在原灰壩上，一面擋灰，一面擋水，采用“HEC”固化粉煤灰分層填筑、碾壓而成。在該工程中，為防止加高子壩與老壩結合面的滲透破壞，在壩身內部加設一道垂直的土工膜，土工膜在老壩和子壩中各插入25cm。選用土工膜為“F-5”型（580g/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4.76×10-13cm/s。

1.2.2土工膜施工。在鋪設垂直防滲土工膜時，設計深度應深入老壩內0.25m。先由人工在老壩壩面開挖10cm×25cm的槽縫，然后將土工膜垂直放入槽內，鋪完塑的溝槽采用粘土漿充填。每兩塊土工膜之間采用搭接，搭接長度30cm，待搭接部位洗凈擦干后采用自走式熱熔雙縫焊機焊接。局部破損的土工膜補漏，采用PVC膠合劑粘接，粘接寬度不小于15cm，要求粘貼牢固、均勻、可靠。土工膜槽口外漏段，應敷土加以保護，避免陽光直接照射。

上述兩工程由于采用了土工合成材料，簡化了設計和施工程序，一定程度上為工程的順利完工創造了有利條件。工程投入正常使用一年后，經實地復檢表明兩座灰壩均運行正常，沒有出現滲透破壞現象，這說明土工合成材料在灰壩工程中的運用是成功的。

2結束語

土工合成材料作為一種全新的工程材料應用時間不長，經驗不足，目前還存在一些問題，如測試設備的升級滯后于該材料在工程中的應用，部分類型材料易老化以及該材料價格過高，提高了工程造價等，這些都限制了它的進一步推廣應用。但我們相信，隨著土工合成材料研究工作的深入，隨著生產的批量化和生產技術的改進，更重要的是人們對這種材料優良技術性能的進一步認識，土工合成材料在工程實際中，特別是灰庫工程中會得到越來越廣泛的運用。

參考文獻：

第3篇：土工合成材料的優點范文

漏洞即集中滲流通道。在汛期高水位下，堤防背水坡或堤腳附近出現橫貫堤身或堤基的滲流孔洞，俗稱漏洞。漏洞產生的原因是多方面的，一般說來有：①由于歷史原因，堤身內部遺留有屋基、墓穴、陰溝、暗道、腐朽樹根等，筑堤時末清除；②堤身填土質量不好，末夯實，有土塊或架空結構，在高水位作用下，土塊間部分細料流失；③堤身中夾有砂層等，在高水位作用下，砂粒流失；④堤身內有白蟻、蛇、鼠、獾等動物洞穴，在汛期高水位作用下，將平時的淤塞物沖開，或因滲水沿隱患、松土串連而成漏洞；⑤在持續高水位條件下，堤身浸泡時間長，土體變軟，更易促成漏洞的生成，故有“久浸成漏”之說；⑧位于老口門和老險工部位的堤段、復堤結合部位處理不好或產生過貫穿裂縫處理不徹底，一旦形成集中滲漏，即有可能轉化為漏洞。根據出水清渾可分為清水漏洞和渾水漏洞。漏洞出口一般發生在堤內坡下部或坡腳附近。開始時因漏水量小，堤土很少被沖動，所以漏水較清，叫做清水漏洞。由于洞周土體浸泡時松散崩解，或產生局部滑動，或堤身填土含砂重，土體可能被漏水帶出，使漏洞變大。如漏洞出渾水，或由清變渾，或時清時渾，則表明漏洞正在迅速擴大，這時，漏水轉渾，發展成為渾水漏洞。如不及時搶救，則將迅速發展成為堤防決口。堤防有發生蟄陷、坍塌甚至潰口的危險。因此，若發生漏洞險情，特別是渾水漏洞，必須慎重對待，全力以赴，迅速進行搶護。

二、漏洞險情的搶護原則：

漏洞是江河防汛中最嚴重的險情之一。若發現和搶護不及時，很容易導致大堤潰決，給國家和人民生命財產造成不可估量的損失，一旦漏洞出水，險情發展很快，特別是渾水漏洞，將迅速危及堤防安全。所以一旦發現漏洞，應迅速組織人力和籌集物料，搶早搶小，一氣呵成。搶護原則是：“前截后導，臨重于背”。即在搶護時，應首先在臨水找到漏洞進水口，及時堵塞，截斷漏水來源，同時，在背水漏洞出水口采用反濾和圍井，降低洞內水流流速，延緩并制止土料流失，防止險情擴大，切忌在漏洞出口處用不透水料強塞硬堵，以免造成更大險情。

三、漏洞搶護方法：

由于漏洞一般在迎水坡有洞口，所以搶護應以外堵為主，視情況在堤內出口用倒濾井為輔，或兩者兼施的原則。自古至今，搶險漏洞的方法很多，有塞堵法：塞堵漏洞進口是最有效最常用的方法，尤其是在地形起伏復雜，洞口周圍有灌木雜物時更適用。一般可用軟性材料塞堵，如針刺無紡布、棉被、棉絮、草包、編織袋包、網包、棉衣及草把等，也可用預先準備的一些軟楔、草捆塞堵。在有效控制漏洞險情的發展后，還需用粘性土封堵閉氣，或用軟簾、蓬布蓋堵，然后再壓土袋或土枕，直到完全斷流為止。在搶堵漏洞進口時，切忌亂拋磚石等塊狀料物，以免架空，致使漏洞繼續發展擴大。但軟簾蓋堵是最常見的有效措施之一。根據軟簾所用的材料不同，效果也不一樣，且都存在著一定的問題。從近幾年進行的堵漏演習情況來看，洞口位置的探找，軟簾的材料，搶堵的程序都十分重要，都決定了搶堵的成敗。

四、傳統軟料材料的弊端

當發現漏洞進水后，將軟簾順坡滾展下去，洞口已被履蓋，背河水流明顯減少。但在較短時間內或是在拋壓土袋過程中洞內水流又繼續擴大。究其原因有幾種因素。1、使用的軟簾材料遇水變硬不柔軟，與堤坡坡面不能緊密吻合。2、使用的軟料材料太軟易變形。當封閉洞口后，洞內形成真空吸力猛增，把軟簾局部吸入洞內，平面軟簾橫向收縮變形，洞口周圍的軟簾布形成大小不均勻的折疊紋，水流從縫中流速加劇，降低蓋堵效果。3、當軟簾展鋪后，有目的的往上拋土袋時，由于堤坡或軟簾表面光滑，土袋在水中易集中滑向下邊滾筒外，迫使軟簾繃的更緊，與堤坡展輔閉氣后，由于洞口周圍土壤受水泡處于飽和狀態，若在洞口處猛拋土袋或重物，將會擴大洞口，使軟簾變形，造成洞口再次進水，起不到蓋堵作用。

五、土工合成軟簾材料的優點

土工合成材料7O年代末引入我國。并在抗洪搶險中，發揮了很大作用。在1998年長江洪水和松花江洪水搶險中，土工合成材料也發揮了很大作用，隨處可見編織袋筑起的擋水子埝，防風浪的彩條布。實踐證明，土工合成材料應用于防汛搶險有著其他材料不可替代的優點。

土工合成材料在防汛搶險使用中有如下特點：一是整體性強；二是搶險速度快；三是適應性強；四是儲運方便；五是造價低；六是經久耐用；七是可重復利用。

土工合成材料主要分為土工織物和土工膜兩大類，分別為透水材料和不透水合成材料。在防汛搶險中主要利用土工合成材料的排水反濾和防滲功能，與傳統的搶護材料相比，采用透水性軟簾有比較突出的優點：1、制作簡單：即采用聚脂長絲無紡土工布做軟簾，在上面或兩層中間加一層由高密度聚乙浠通過熱塑擠壓而成的土工網即可。2、防真空：防沖、保沙、透水、防止洞內形成真空。3、防滑：無紡土工布在堵漏應用中與地面接觸摩擦力大，可防滑。4、吸水快：無紡布軟簾表面粗糙吸水性好，吸水快每平方能吸水13公斤，能迅速增加軟簾的自重。軟簾進水后能快速使軟簾靠自重和水壓力的作用下沉，迫使軟簾與堤坡坡面接觸蓋堵漏洞進水口，而漏洞形不成真空，然后在軟簾處拋投粘性土。再加適當配重，易與堤坡吻合接觸。5、防變形：柔韌性好，抗拉強度高，可有效地防止軟簾橫向收縮變形，是傳統材料所無法比擬的。6、施工速度快：由于其質量輕，運輸方便等特點，應用時速度快，符合搶險要搶早搶小的要求。短時間內能有效地防止洞口擴大，給搶護贏造時間。7、整體性強：可根據險情的需要，做成所需面積，保護面積大，無薄弱環節。8、適應性強，對洞口形式和土質無條件限制，展鋪后，適用于一般機械大型推土、卸土、倒土多種閉氣方法。9、透水性：透水性織物的反濾機理，使漏洞出水口由渾水變為清水，使其逐慚閉氣。使其漏洞逐漸達到閉氣。10、儲運方便：重量輕，易搬運，易保存，還可以折疊。11、節約投資：制做簡單、造價低。生態保護：在搶險中不用或少用石料、柳料、梢料和木樁等材料，有利于保護和改善生態環境。

六、軟料材料的應用效果

透水性軟簾蓋堵。當洞口較多且較為集中，附近無樹木雜物，逐個堵塞費時且易擴展成大洞時，可采用大面積透水性軟簾蓋堵，可沿臨水坡肩部位從上往下，順坡鋪蓋洞口，或從船上鋪放，蓋堵離堤肩較遠處的漏洞進口，然后拋壓土袋或土枕，并拋填粘土，形成前戧截滲，達到堵漏的效果。

在2001年，長垣縣局研制了透水軟簾，通過多次試驗，堵漏及時，效果明顯。如在軟簾搶堵進水洞口的同時，在背河搶修減壓井或養水盆，且采用大型搶險機械，效果更好，且能達到消除之目的。

第4篇：土工合成材料的優點范文

關鍵詞：護岸工程 材料 生態環境

傳統只注重航道航運、防洪功能的護岸理念，使得河道護岸設計多為硬質型結構，導致混凝土材料被大量使用。隨著生態工程的呼聲日漸高漲，人們生態環保意識的不斷提高，大量的天然材料、土工合成材料被應用到護岸工程中。目前內河護岸的材料主要可分為天然材料、混凝土類材料、土工合成材料等三大類[1-2]。面對眾多的護岸材料，如何針對航道具體情況合理選擇護岸材料是一個難點。因此，本文對目前內河護岸工程中護岸材料的護岸效果、破壞情況以及對環境影響等方面開展調查分析，并建立評價模型對護岸材料綜合使用效果進行評價。

1.護岸材料使用現狀調查與分析

1.1天然材料

天然材料包括塊石、卵石等散粒體剛性材料以及木樁、梢料、竹類等柔性材料。對塊（卵）石而言，工程中通常以拋石、干砌、漿砌等形式對岸坡進行防護，這里以塊石為例分析其護岸效果。由于塊石強度高，采用干砌塊石或拋石的工程除耐久性好、使用壽命長、抗沖刷能力強外，還具有一定透水性和生態性。但這類護岸柔韌性差，當受沖擊和不均勻沉降時會發生坍塌；墻后填土也易被水流帶出，從而影響護岸結構的穩定性。漿砌塊石護岸的整體性、穩定性、抗沖刷性及耐久性較干砌塊石護岸更好，但其在受沖擊和不均勻沉降時會發生開裂或斷裂，且透水性較差、生態效應低。

采用木樁、梢料、竹等材料的護岸工程均具有較好的生態效應。這是由于這類材料環境融合度高，對環境不產生二次污染。但當這類材料不具活性時，其耐久性、抗沖刷性較差，尤其干濕交替條件下其使用壽命更低。對于活性材料，除生態效應較好外，由于其根系的錨固作用，護岸具有較強的抗沖性和耐久性。

塊石或卵石材料的破壞主要受干濕交替和溫度變化等物理作用，逐漸產生風化和凍融破壞；木樁、梢料、竹類這類材料的破壞就是植物的腐朽與死亡。

天然護岸材料對環境適應性好，這類材料本身不會對河道環境產生不利影響。但用于不同結構形式，對環境的影響是不同的。例如，干砌塊石護岸不會對河道環境造成不良影響，而漿砌塊石護岸，由于其結構的封閉性，不適宜種植植物，故對生態環境、綠化環境有一定的影響。

1.2混凝土類材料

混凝土類材料包括現澆混凝土板（塊）、各式連鎖塊、榮勛砌塊、自嵌塊、劈離塊以及一些生態混凝土[3-4]。采用混凝土類材料對岸坡進行防護時，按型式可分為面板式護岸和透空式護岸。面板式護岸具有強度高、整體性好、抗沖能力強、耐久性好等優點，但因其不透水、生物難以棲息，故生態效應較差；透空式混凝土護岸除了抗沖能力強、耐久性好外，其對環境可接受性好，護岸表面的孔隙不僅有助于河道與岸坡之間的物質、能量和信息的交流，還利于兩棲生物的生存。

混凝土類材料用于護岸工程時，其破壞主要取決于混凝土本身的耐久性。由于護岸的混凝土經常處于水位變動區，受到干濕循環與冰凍作用而破壞。對于鋼筋混凝土，還可能由于鋼筋鐵銹膨脹導致混凝土開裂而破壞。

混凝土材料是惰性無機礦物質材料，對護岸環境的影響與結構形式有關：整體面板式結構雖不會對水環境造成不良影響，但其會直接影響護岸的生態環境、綠化環境，使護岸呈現白色化；透空結構不但對水環境無不良影響，而且利于護岸的生態環境。

1.3土工合成材料

土工合成材料包括土工織物、三維土工網墊、生態袋和土工模袋等。土工合成材料在護岸工程中，通常起過濾、加筋土的作用，此外也可直接護岸。這類材料具有柔性好、適應性強、耐腐性好、抗沖刷、滲透性好等優點，但一般不單獨作為河道護岸使用，主要用于結構防滲、過濾、加筋、錨固。用于護坡表面時，如軟體排，則易受船舶撞擊或拋錨而破壞；若是模袋混凝土，其生態效應較差。

土工合成材料的破壞主要由于材料老化，材料的分子結構發生變化，導致

護岸材料評價指標體系中各指標的權重隨地區、水文及周邊環境等因素的不同而變化。本文研究區域設定為廣東省網河區，采用Delphi和層次分析相結合的方法來確定指標的權重集。為使評價結果具有較好的可靠性和指導性，采用Delphi法，特邀江蘇、廣東地區十四位常年從事護岸研究、設計及施工的各方面專家，對護岸材料的各單項指標進行打分。結果如表一。

（1）使用性分析。使用性得分較高的有：塊石、混凝土預制塊（實心設計、現澆施工）、混凝土模袋、卵石、木樁等。這是由于在航道中為抵抗水流、船行波沖刷以及船舶的撞擊，剛性材料性能較好，故得分較高。

（2）工藝性分析。混凝土預制塊（實心設計、現澆施工）、各式透空連鎖塊、混凝土模袋的工藝性均較好。現代護岸工程廣泛采用機械化施工，因此除了梢料、塊石等需大量人工、施工繁瑣外，其余材料工藝性均較好。

（3）綠色性分析。塊石、卵石、木樁等材料綠色性較好，而混凝土模袋等材料綠色性較差，其余材料的綠色性能一般。對于大多數護岸材料而言，除混凝土模袋這類材料外，其他材料或者本身具多孔特征，或者個體之間可組成多孔質岸坡，一般均具有良好的生態透水性，故綠色性較好。

從護岸材料的總評分情況可知，本次評分中得分較高的護岸材料依次是塊石、卵石、木樁、各式透空連鎖塊、生態袋等。

一般具有較高整體性、抗沖性、耐久性和穩定性，除整體面板式護岸會影響河道的生態環境、綠化環境外，其余采用透空式結構的護岸工程對生態環境較為有利。

第5篇：土工合成材料的優點范文

【關鍵詞】土工格柵；軟土基加固；應用

引言

土工織物加筋墊層加固軟土地基是一種經濟效益高、安全可靠且簡單易行的方法。目前相關文獻對土工織物加筋墊層加固軟土地基的介紹大多為定性及經驗，缺乏嚴謹的測試數據說明。

相對于樁基，土工格柵受力作用的原理和計算方法沒有那么成熟，土工格柵作為主題加固措施的應用較少。在工程中，其承載作用的是樁土符合地基，土工合成材料只是作為改善符合地基樁同受力條件的輔助措施。然而，在實際工程中，對于工程建設經費不足且工期緊的工程來說，土工格柵經濟效益高且簡單易行，不失為一種值得推廣應用的方法。

1、工程概況

擬建擋土墻為C30鋼筋混凝土擋土墻，墻高5m，要求地基的承載力為200kPa，基礎埋深不小于1.73m，而基底的地質情況自上而下為：①Qal4淤泥質粉質粘土，褐黃色，流塑為主，局部軟塑，C=8kPa，φ=10°，σ0=80kPa，厚度約1～2m；②Qal4粉質粘土，褐黃色，軟塑，C=18kPa，φ=16.5°，σ0=120kPa，厚約5～10m；③Qal4細砂，密實，飽和，σ0=150kPa，厚約2～4m，含淤泥質土及有機質；④卵石層，厚度分布不均，約0～2.2m，稍密；⑤風化中砂巖。從地質資料看，顯然地基要做加固處理。

加固通過換填法用砂礫石進行換土處理，不過由于墊層的松散型，結合以往經驗，用砂石墊層處理的地基通常存在均勻性差和陳將達等缺陷，出現上部結構出現裂縫和不均勻沉降的現象。該工程為高度較大的5m高的扶壁式鋼筋混凝土擋土墻，若出現裂縫或不均勻沉降將造成嚴重后果，埋下安全隱患。考慮到這點，決定對墊層進行加筋處理。綜合經濟效益和技術要求，首先清除①Qal4淤泥質粉質粘土層，再對砂礫石墊層進行加筋強化處理。

加筋處理方法：開挖至基底設計標高，并鋪一層200mm厚的碎石墊層后重型壓實，然后在其上鋪1層土工格柵，再在其上鋪設100mm厚砂礫石并壓實；第二層用裝砂石的土工織物袋鋪設，其空隙用礦渣填平，鋪設100mm厚砂礫石，并壓實；再在其上鋪設第二層土工格柵，上鋪100mm厚的碎石，壓實，直到墊層頂的設計標高。本工程墊層共計，2層土工格柵，一層土工袋裝砂礫石，3層碎石墊層。

2、工程設計驗算

本驗算不考慮擋土墻的抗滑動驗算對地基的要求，只驗算擋土墻所要求的地基承載力，工程實際中另有措施。

根據上述理論分析，確定各項設計參數，并驗算設計合理性。如下：

（1）按照墊層的應力擴散方法計算：

Pz—相應于荷載效應標準組合時，墊層底面處的附加壓力值（kPa）；

b—條形基礎底面的寬度（m）；

pk—相應于荷載效應標準組合時，基礎底面的平均壓力值（kPa）；

pc—基礎底面處土的自重壓力值（kPa）；

Z—基礎底面下墊層的厚度（m）；

θ—墊層的壓力擴散角（°）。

公式（1）中，由該擋土墻設計標準圖可知，b=3.3m，要求基底最小容許承載力為200kPa，可取Pk=200kPa，Pc=18×1.8=32.4kPa，z=0.6m，查閱規范可知θ=0，計算Pz=3.3×（200-32.4）/3.3=167.6kPa，考慮到墊層的應力擴散作用時，基底承載力至少要達到167.6kPa，才能滿足擋墻設計要求，而基底承載力只有σ0=120kPa，純粹換填（換填厚度在合理值之內）無法達到設計要求的地基承載力

（2）現考慮墊層內加鋪土工格柵，暫不考慮墊層和土工格柵的共同作用，只考慮土工格柵在基底的加筋作用，由公式（2）計算加筋土復合地基的極限承載力如下：設計時其地基極限承載力Ps+c的公式如下

（2）式中：

α、β—基礎的形狀系數，一般取α=1.0，β=0.5

c—土的黏聚力；

p—土工合成材料的抗拉強度；

b—基礎寬度；

Nc、Nq—與內摩擦角有關的承載力系數，一般取Nc=5.3，Nq=1.4；

θ—基礎邊緣土工合成材料的傾斜角，一般為10°～17°；

r —假想圓的半徑，一般取3m，或為軟土層厚度的一半，但不能大于5m。

公式右邊第一項是沒有土工合成材料時，原天然地基的極限承載力；第二項是在荷載作用下，由于地基的沉降使土工合成材料發生變形而承受拉力的效果；第三項是土工合成材料阻止隆起而產生的平衡鎮壓作用的效果。實際上，第二項和第三項均為由于鋪設土工合成材料而提高的地基承載力。

所用土工格柵型號為單向拉伸聚丙烯TGDG120，每延m拉伸屈服力為120kN/m，屈服伸長率10%，2%伸長率時拉伸力36kN/m，5%伸長率時拉伸力為72kN/m。保證土工格柵滿鋪基底墊層內，同時保證土工格柵鋪設后，兩側各回折不小于2m。

Ps+c=120+2×2×120/3.3×sin15°+2×0.5×120/3×1.4=213.6（kPa），滿足設計要求地基承載力200kPa（擋墻設計已考慮結構安全系數）的要求。

如果考慮基底墊層的應力擴散作用、墊層碎石和土工格柵的共同作用另加土工袋裝砂礫石作用，加筋土復合地基的實際承載力要比按照上述公式計算出的數值更大，實際更偏于安全。

3、土工格柵的施工注意事項

（1）土工格柵要預算其初期應力，其端部要有穩固的錨固來發揮土工織物的抗拉強度，錨固的牢固程度與承載力和地基中的應力分布均勻度成正比，錨固愈牢固，承載力提高愈多，地基中的應力分布也愈均勻。端部折起鋪設的長度保證土工織物端部的固定，施工時，把端部折起包裹砂體，這樣可以增加其握裹力，從而確保其使用期間不被拔出。

（2）施工程序對土工格柵的加筋效果有重要作用。施工時要提前讓土工格柵處于受拉狀態，只有在變形時土工格柵的抗拉強度才得以發揮，故在施工過程中要盡量拉平拉緊土工格柵，避免把土工格柵折皺。按照以下施工程序可以確保土工格柵在受荷初期有足夠的應變：首先鋪土工格柵，然后拉平拉緊兩端，兩端折起包裹砂礫并在兩端填砂，然后在中心填砂，兩端砂增高后，最后中心填砂。

（3）土工格柵加筋墊層要充分發揮袋裝墊層的搞彎性好、擴散效果好、撓曲剛度大和平鋪墊層的整體性、連續性好的優點。所以在施工中可以采用水平鋪土工格柵與土工織物碎石袋墊層交替鋪設。

（4）第一層碎石攤鋪后應進行重型壓實，而在土工格柵上填料攤鋪壓實時，宜采用輕型機械。為達到加筋土的加固效果，必須對加筋土施工工藝、施工質量進行嚴格控制。此法施工快，機具簡單，投資省，經過幾年的使用，表明加固效果良好。

第6篇：土工合成材料的優點范文

關鍵詞：公路工程 軟土地基 處理方法

Abstract: in recent years due to increasing traffic, highway construction requirements are also getting higher and higher, if on highway engineering construction in soft soil foundation treatment is not effective, will lead to uneven settlement of subgrade, pavement crack diseases, on the road to stability, safety impact, at the same time also increase in road maintenance cost. The resulting economic losses more and more.

Key words: highway engineering soft soil foundation treatment method

中圖分類號：F540.3 文獻標識碼：A文章編號：

軟基處理盡可能早期進行，有充分的間隔時間使軟基達到沉降穩定后方可進行填土施工。本文針對軟土路基的性質與危害性， 詳細介紹幾種軟土地基處理方法。

一、公路軟基處理的特點：

軟基在我國沿海一帶分布廣泛，由于軟土的高壓縮性、高含水量（≥35%）、低透水性、承載力低（〈35Kpa〉天然孔隙比大（≥1.0）等特點，在軟基地基上修建路基會出現變形和失穩的情況。因此，公路質量的好壞，在很大程度上取決于軟基處理的成功與否。

二、軟基處理材料要求 ：

砂墊層砂料：采用潔凈中、粗砂，含泥量不應大于3％，細度模數不小于2.7，不含有害物質。

袋裝砂井所用的砂料：應采用滲水率較高的潔凈粗砂，大于0.5mm的砂宜占總重量的50％，以上。含泥量不應大于3％，細度模數不小于3.0，有機質含量不大于l％，滲透系數不小于5×10—3cm／s．

沙井袋采用聚丙烯紡織土工布，裝砂后的砂井袋的滲透系數應不小于砂的滲透系數，裝砂袋的抗拉強度5mm大于900N。土工格柵材料采用聚丙烯(PP)，高密度聚乙烯(HDPE)或其它高分子聚合物并加有一定的抗紫外線防氧化助劑。性能需符合設計要求。

三、軟基處理的幾種方法；

1表層處理法

表層處理法用于地表面極軟弱的情況。該法是通過排水、敷設或增添材料等辦法，提高地表強度，防止地基局部剪切變形，保證施工機械作業；同時盡可能把填土荷載均勻地分布于地基上。屬于這類處理方法的有：表層排水法，砂墊層法，敷設材料法，添加劑法等等。

1.1表層排水法

對土質較好因含水量過大而導致的軟土地基，在填土之前，地表面開挖溝槽，排除地表水，同時降低地基表層部分的含水率，以保障施工機械通行。為了發揮開挖出的溝槽在施工中達到盲溝的效果，應回填透水性好的砂礫或碎石。

表層排水法注意事項：

①溝槽的布置。溝槽布置要考慮利用地形自然坡度排水；填土沉降要注意坡度的變化；不使來自四周挖方部位的地表水、滲透水浸入填土；溝槽的間隔要盡可能加密，以增大排水能力，即使有部分溝槽被切斷也不會妨害整體排水。

②溝槽的構造。溝槽尺寸一般取寬0.5m，深0.5~ 1.0m。填土之前在溝槽內用透水良好的砂（砂礫）回填成為盲溝。縱向盲溝一般沿道路縱向或中央縱向開挖，橫向盲溝一般間距l0m~ 15m布置。溝槽內埋設多孔排水管時，必須用優質反濾層加以保護。

1.2砂墊層法

對于地基上部軟土層極薄且含水量大時，在軟土地基上敷墊0.5~ 1.2m左右厚的砂墊層。這樣可達到固結軟土層，使砂墊層起到上部排水層作用；同時，砂墊層又成為填土內的地下排水層，以降低填土內的水位；在進行填土及地基處理施工時，為施工機械提供良好的通行條件。

砂墊層施工時應設放樣板。攤鋪作業一般采用自卸汽車與推土機聯合操作。要盡量做到均勻一致。用透水性差的粉土作填料時，其坡腳附近的砂墊層一旦被土覆蓋，就有可能妨礙側向排水，因此對砂墊層的端部要妥善處理。

1.3敷墊材料法

對于地基土層不均勻，可能發生局部不均勻沉降和側向變位，可利用所敷墊材料的抗剪和拉抗力，來增強施工機械的通行，均勻地支承填土荷載、減少地基局部沉降和側向變位，以提高地基的支承能力。

敷墊材料主要有化纖無紡布、土工布、玻璃纖維格柵等被廣為采用。

鋪設土工合成材料注意事項：

a．在采用土工合成材料加筋的路堤填筑正式開工前，應結合工程先修筑試驗路段，以指導施工。

b．鋪設時，土工織物應拉直平順，緊貼下承層，不得扭曲、拆皺。在斜坡上攤鋪時，應保持一定松緊度。可采用插釘等措施固定土工合成材料于填土下承層表面。

c．土工合成材料在鋪設時，應將強度高的方向置于垂直于路堤軸線方向。

d．鋪設土工合成材料的土層表面應平整，表面嚴禁有碎、塊石等堅硬凸出物。

e．與土工合成材料直接接觸的填料中嚴禁含強酸性、強堿性物質。

1.4添加劑法

對于表層為粘性土時，在表層粘性土內摻入添加劑，改善地基的壓縮性能和強度特性，以保施工機械的行駛。同時也可達到提高填土穩定及固結的效果。

添加材料通常使用的是生石灰，熟石灰和水泥。石灰類添加材料通過現場拌和或廠拌，除了降低土壤含水量、產生團粒效果外，對被固結的土隨著時間的推移會發生化學性固結，使粘土成分發生質的變化，從而促進土體穩定。

添加材料的適當劑量，要根據所處理的土質，施工方法和試驗配比的結果來決定。一般有改良土、石灰土、水泥穩定土較為常用。改良土是利用現場地基土摻石灰（一般含灰6%）后再次利用，其施工方便、造價低；石灰土是用黃土摻石灰（一般含灰10%-12%）后使用，其造價較改良土要高；水泥穩定土是用黃土摻水泥(一般含水泥3%–5%)后使用，其造價較貴，在秋、冬季雨天施工時，工期短時不得已采用，其優點是不需太長的養生時間，就可使地基固化板結達到施工要求的強度。

2置換法

本法是以優質土置換軟弱土，確保填土穩定和減少沉降量。施工方法分有人工挖掘置換和借填土自重或用爆炸法將軟弱土擠出的強制置換。其施工都比較容易，多數情況下能在短時間內達到所要求的目的。從可靠性來說人工挖掘置換較優。置換材料應采用即使受到水浸也不致降低承載力的粗粒土。但必須進行充分壓實。

第7篇：土工合成材料的優點范文

【關鍵詞】換填墊層法; 軟土地基;處理措施

中圖分類號：TU433文獻標識碼： A

換填墊層法是目前基礎建設中常用的地基固定方法，當土地基的實際承載力與土層厚度無法達到建筑設計要求時，通過挖除部分或全部的軟弱土層，換填性能穩定且無侵蝕性的原料以提高土地基的密實度。本文通過闡述換填墊層法的原理，進而分析此法應用于軟土地基處理中的價值。

一、換填墊層法應用于軟土基的原理分析

（一）換填墊層法的加固機理

針對一般的土地基，換填墊層主要作用為提高持力層的承載力、減少沉降量以及加速軟弱土層的排水固結。通過挖除原有軟弱土，換填材料密實且透水性好的材料作相應厚度墊層，對天然土層有應力擴散與水分排除作用，可以相應降低其所受壓力，加快軟土的固結速度，進而提高地基承載力，減小地基變形量。

針對特殊地區的土地基（如凍土、濕陷性黃土、石芽等），填換墊層主要作用為消除原有土地基的漲縮作用、防止凍脹以及均勻基地反力與沉降。通過換填不凍脹材料或局部補填相應材料，消除原有土地基的不良性能，改善土地基以符合建筑設計要求，可以有效利用相應土地資源。注意：特殊地區行換填墊層法墊層深度應滿足當地凍結與縮漲深度的要求。

（二）換填墊層的材料選擇

換填墊層材料選用應堅持因地制宜原則，所選土類須具備無侵蝕性與低壓縮性特點，常見材料有天然廢渣和土工合成材料。天然廢渣包括適用于道路、堆場、小型建筑物的粉煤灰與礦渣，適用于所有基礎建設項目的砂石、粉質粘土與灰土。其中，選用的礦渣應是質地堅硬，穩定性合格且無侵蝕性的中粗砂，具有泥土與有機質含量應小于5%，含硫量為0-1.5%，鐵礦含量低于5%，松散密度超過1.1t/rr13等特點；粉質粘土的有機質含量應小于5%，碎石粒徑0-50mm，且避免使用淤泥、淤泥質土與雜填土；選用灰土時，應首先過篩熟石灰與土料，熟石灰粒徑在0-5mm、土料粒徑控制在0-15mm，熟石灰粉末質量應符合Ⅲ級以上標準。

墊層中選用土工合成材料的目的是提高地基土的抗拉抗剪度、加強持力層的支撐力度，防止天然墊層被拉斷或剪切破壞，以保證墊層的整體性。采用土工合成材料時應根據設計要求以及地下水的性質以及土工合成材料的工作環境選擇適宜的土工合成材料類型、物理性質和主要的力學性質，確定其在墊層中的鋪層位置與間距、端部的固定方式，進而選擇恰當的填料與施工方法。

（三）換填墊層的設計

墊層的設計需考慮墊層的厚度、寬度、地基承載力和沉降量四個參數，具體計算方法如下。墊層的厚度一般在500cm-3m之間，其具體厚度取決于需置換的軟地基與天然土層的承載力；墊層寬度一般需超過300cm，具體寬度不僅要滿足底面具體擴散要求而且需考慮天然土地層側面土的強度；通過標準貫入試驗、靜力觸探或取土分析法確定其承載力；針對基礎沉降量的計算，需考慮墊層自身的沉降以及軟弱下臥層的沉降兩方面且以計算后者為主。

二、換填墊層法處理軟土地基的具體方法

（一）換填墊層法的適用范圍

依據加固原理，在基礎建設工程中碰到以下軟土地基時可使用換填墊層法。①淺層軟弱且不均勻地基。適用工程為輕型建筑、地坪、堆場與道路，主要是對淤泥、松散素填土、雜填土、暗塘、暗溝以及低洼區域的地基行置換處理，以提高其持力層承載力。②建筑范圍內坑穴地基。主要是對古井、古墓或拆除中產生的坑穴進行局部填墊，以保證建筑地基的整體受力均勻。③特殊地基。主要包括濕陷性黃土、山區傾斜、破碎、軟硬不均的巖面與巖溶、季節性東土地，行填換后可解決墊基層土類的相應不良性質。

行換填墊層法時需避開較深的軟土層以及需大面積填土地基，當地基深度過大時，施工范圍多已碰觸地下水位層，坑壁面積過大與邊坡過陡，不僅需要相應降水與支護措施，而且加大了表面管網與道路等工程的沉降風險，同時施工土方量大與棄土多可相應增高處理費用、拖長工期，不利于工程的高效順利竣工；當填土面積過大時，由于填墊材料的負荷影響深度加深以及地基變形壓縮量加大，可導致墊層變形時間延長，基礎沉降量相應提高。

（二）換填墊層法的施工方法

填換墊層法施工的關鍵是加強軟土地基的密實度，以符合相關的設計要求，常用的方法有機械碾壓法、重錘夯實法和平板振動法三種，具體選擇標準如下。①機械碾壓法。適用于粘性土為主的置換材料，通過平碾或羊足碾將砂石、素土等填換材料分層鋪筑在坑底部且予以逐層壓實，碾壓速度控制在2km/h，碾壓厚度為200mm-300mm。②重錘夯實法。適用于狹窄場地、邊角以及接觸帶等軟土地基，采用起重機械將夯錘伸到一定高度后自由落錘，以重錘沖擊力夯實天然地基與墊層填土，夯實遍數控制在7-11遍。③平板振動法。適用于砂土、砂石土、碎石土以及雜填土等置換材料，通過震動壓實機械振實淺層松散土，填換材料含水率為15%-20%最優。

墊層換填結束后，須對換填土體以及沉降量進行檢驗。常見土體檢驗法中，環刀法與標準貫入試驗多檢驗粉質黏土、灰土、粉煤灰以及砂石為填充材料的墊層，重型動力觸探多檢驗砂石、礦渣為置換材料墊層。取樣點多選擇每層厚度的2/3深度處，檢驗點數量應控制在10-20m的基槽處有超過一個點且保證每個獨立柱基均有一個點。沉降觀測應貫穿整個施工過程中，以此保證整個施工過程均符合相關指標要求，地基無潛在變形或下降風險。注意：檢驗墊層的施工質量應分層操作，且每層的壓實系數均需滿足設計要求。

(三) 換填墊層法應用時注意事項

開挖時應注重保護坑底上層土類的原有結構，在基底標高以上300mm時應結束機械開挖改用人工開挖，并在驗槽結束后立即回填土層防止暴露過久、浸水或被踩踏；當使用粒徑較大的置換材料時，應在坑底表面先鋪設塑料編織網或尼龍紡織網，在此基礎上做砂墊層、土工合成材料以及排水墊層，減少局部破壞范圍。

分鋪墊層時需注意墊層材料須經機械拌和均勻后方可使用，采用相應碾壓法時需嚴格控制墊層含水量，分層鋪設并逐層振密壓實，且需做好棄土的處理工作。此外，若施工時間為雨季或冬季，應做好相應防護措施，防止填料淋濕或凍結以及地面水流入基坑與基槽內。

結束語

行換填墊層法處理軟土基時，首先應評估其在軟土基的適用性，選擇適宜的填換材料，并設計好墊層四要素（即厚度、寬度、地基承載力和沉降量）。在具體施工過程中，需依據填料采用合理的碾壓方法，堅持分層鋪筑與逐層壓實實施原則，將土體檢驗與沉降觀測貫穿整個施工過程中，以保證工程的順利竣工。

【參考文獻】

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[3] 蘇明會,李海龍,馬心德.換填墊層在地基處理中的應用原理淺析[J].科技創新導報,2012,18(27):62-63.

第8篇：土工合成材料的優點范文

關鍵詞：鐵路工程；施工材料；檢測方法；水工合成物；鋼材；水泥

在我國的鐵路工程施工的過程中，由于施工的難易程度不同，復雜性也不同，因此在施工材料的選擇上也有一定的區別。我國的鐵路工程在施工材料的選擇上種類非常繁多。因此在我國鐵路施工的過程中對于施工材料的選擇有一定的選擇原則。通常我們在鐵路工程施工的過程中選擇的施工材料有六種，首先是鐵路施工中使用的鋼材；其次是鐵路施工中使用的水泥；第三是鐵路施工中使用的骨料；第四是鐵路施工中使用的石材，再次是鐵路施工中的使用的土；最后是鐵路施工中使用的土工合成材料。上述六種材料在鐵路工程施工的過程中非常關鍵，直接關系到鐵路工程的施工質量，因此在上述六種施工材料的選擇問題上要顯得格外慎重。鐵路施工材料的質量優劣直接關系到鐵路工程的施工質量和施工進度。因此保障施工材料的性能質量非常必要。一般情況下，鐵路工程施工的物質基礎就是鐵路施工中使用的材料，因此我們在選擇以及購買施工材料的過程中要對施工材料的性能優劣進行一定的檢測和檢查。目前我國的鐵路工程在施工材料進場之前都會進行一系列相應的質量檢測，通過性能檢測來對地鐵工程的施工材料進行質量優劣判斷。我們在施工材料檢測的過程中，需要根據我國相關部門頒布的相關法律法規以及相應的技術要求來進行檢測，只有這樣才能夠有效的保障鐵路工程施工材料的性能和質量，杜絕不合格的施工材料應用到鐵路工程的施工過程中，這樣能夠在施工材料環節保障鐵路施工的最終施工質量。

簡要敘述我國鐵路工程施工材料檢測過程中使用的主要檢測方法。

1 簡述鐵路工程施工材料檢測中的鋼材檢測

1.1 鋼材檢測過程中的拉伸試驗分析

在鐵路工程施工材料檢測的過程中，鋼材的檢測非常的重要，因鐵路工程的主要受力主要在鋼材中。在鋼材的拉伸試驗的過程中，通常在10攝氏度到35攝氏度之間的溫度環境下開展。鋼材的拉伸試驗最佳的檢測溫度為23攝氏度左右。在鋼材檢測的過程中使用的檢測設備有很多種，并且都能夠取得較好的效果。檢測誤差必須控制在相關的規范和標準之內。拉伸檢測的規定基本有三點。首先是檢測機必要要有調速裝置，能夠有效的對速度進行指示；其次是試驗機在試驗時要具有記錄數據以及顯示數據的裝置；最后是試驗機在試驗的過程中要定期的對設備進行計量試驗，保障試驗機的準確性。

1.2 鋼材檢測過程中的彎曲試驗分析

鋼材的彎曲試驗最重要的一個部分就是要在實驗前有效的掌握和了解彎曲剛進試驗，同時要對彎心的直徑進行相應的規定。同時我們還要對鋼材彎曲試驗的彎曲部分進行檢查，看其表面是否存在斷裂或者裂縫。彎曲試驗的溫度最好控制在18攝氏度至28攝氏度。我們正在選擇試驗機支輥的過程中。要將長度大于鋼材直徑的支輥應用在試驗的過程中。

1.3 鋼材檢測過程中的屈服強度檢測分析

在鐵路工程中屈服強度的檢測主要是針對具有明顯屈服現象的材料。我們通常將屈服材料的強度分為三種，首先是上屈服強度；其次是下屈服強度；最后一種是介于兩者之間的屈服強度。如果在屈服試驗過程中沒有明確的對屈服強度進行闡述和規定，我們通話倉只對下屈服強度進行檢測。

2 簡述鐵路工程施工材料檢測中的水泥檢測

2.1 水泥檢測過程中的密度檢測分析

水泥的密度檢測必須在恒溫的前提下進行。通常情況下我們將水泥的 體積有效的轉化為煤油的體積來進行密度檢測，通過李氏瓶的刻度進行檢測數據顯示和測量。這種密度檢測方法的優點在于具有較強的經濟競爭力，但是在檢測時間上較為緩慢和麻煩。

2.2 水泥檢測過程中的表面積檢測分析

水泥檢測過程中的表面積檢測主要的檢測方法是將空氣在水泥層的通過時間來對水泥的表面積進行檢測，通過相應的比值來進行表面積的檢測。

2.3 水泥檢測過程中的細度檢測分析

在進行水泥檢測過程中的細度檢測，目前主要的檢測方法有三種，首先是手工篩析法；其次是水篩法；最后是負壓篩析法。上述的三種細度檢測方法，各有各的優點和缺點，但是在實際的應用過程中負壓篩析法在用時間上以及精準度的提升上都有非常大的優勢，因此負壓篩析法在實際的應用過程中最為廣泛。

2.4 水泥檢測過程中的顆粒組成檢測分析

水泥的顆粒檢測方法目前主要有兩種方法，首先是沉降法，其次是激光衍射法。目前激光衍射法的應用較為廣泛，但是激光眼設法在成本上較為昂貴。

2.5 水泥檢測過程中的稠度檢測分析

水泥的稠度檢測方法主要有兩種，首先是維卡標準法；其次是試錘法。上述的兩種方法在實際的應用過程中都較為廣泛，取得的實驗檢測效果也基本相似。

3 簡述鐵路工程施工材料檢測中的土體檢測

改良土的主要檢測項目有含水率測定、重型擊實試驗、無側限抗壓強度、水泥或石灰的劑量測定（EDTA測定法）。檢驗批次的要求為同一取土場，同一批次每五千方作為一個檢驗批，不足批次的按一個批次檢驗。

4 簡述鐵路工程施工材料檢測中的土工合成材料檢測

4.1 土工合成材料檢測過程中的物理性能以及力學性能分析

物理指標為土工織物的重量和厚度。力學指標內容較多，單向受力有條帶拉伸、握持拉伸和撕裂3種試驗；周向受力試驗有圓球頂破、脹破、CBR頂破、刺破及落錐等5種試驗。這10項指標測定均可遵循紡織系統頒布的國家標準進行試驗。

4.2 土工合成材料檢測過程中的水力學性能分析

土工織物的水力特性在巖土工程應用中十分重要，在20世紀80年代由巖土工程師們研究和制定了測定土工織物滲透系數和孔徑兩項試驗。不久ISO國際標準通過了滲透系數和孔徑試驗標準。

4.3 土工合成材料檢測過程中的界面摩擦性能分析

其試驗設備大多采用土工試驗直剪儀和土工試驗箱。利用直剪儀作界面直剪摩擦試驗，將土工織物固定在上盒底部或下盒頂部，盒內填土進行直剪試驗。利用土工試驗箱進行拉拔摩擦試驗，箱內填土，土工合成材料埋在土中，進行拉拔。這種試驗制樣較困難，一般常規試驗僅用小尺寸直剪儀進行砂土一土工織物的直剪摩擦試驗。

參考文獻

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[2]趙鑫.加強試驗檢測工作提高鐵路工程質量[J].建設監理，2014（4）：23.

[3]郭益民.混凝土原材料的檢測和控制[J].青海交通科技，2008（11）：52.

第9篇：土工合成材料的優點范文

（1）施工過程中的淤泥質土處理過程比較容易發生沉樁問題，那么就應該在沉樁的過程中進行隨時監控、調整其樁身的垂直度，樁架和地面不垂直時也將會造成其樁的傾斜過大。因此，在淤泥質地基的施工過程中，施工速度太快、樁入土的深度太深、樁結構的傾斜比較大、樁堆放、起吊以及運輸的支點或者吊點位置不合理、樁身的彎曲過大、錘擊的實際次數過多等問題都將會最終造成樁斷裂等問題。

（2）一般在淤泥質地基施工過程中，打（壓）樁工程的施工工序比較多，同時對于工藝的要求也比較高。因此，實際工程的地質勘察報告可能會出現不夠詳盡與準確的問題。同時在設計的取值過程中，不合理因素都將會影響最終樁基的質量。所以，在施工進行時需要特別注意。

2.巖土工程中的換土法

在巖土工程中，本方法一般多適用于淤泥結構、淤泥質土、濕陷性的黃土、素填土、雜填土以及暗溝、暗塘等土壤的淺層處理施工。巖土工程中，淤土層厚度保持在4m之內時，也可運用挖除淤土層的方法，換填好砂壤土、灰土、粗砂、水泥土以及運用沉井基礎等方法進行巖土工程中地基的處理。

3.巖土工程中的灌漿法

巖土工程中淤土層中的灌漿法就是運用氣壓、液壓或者電化學根本原理將能固化的某一些漿液注入到地基的介質中，或者建筑物和地基結構的縫隙部位。巖土工程中，淤土層的灌漿法對于加固淤泥軟土地基層具有非常明顯的效果。巖土工程中，淤土層工程中的水泥漿、水泥砂漿、粘土水泥漿、粘土漿以及各種不同的化學漿材，例如聚氨酯類、木質素類以及硅酸鹽類等均可作灌漿漿液。

4.巖土工程中淤土層的排水固結法

巖土工程中淤土層的排水固結法就是能夠解決淤泥軟粘土地基中沉降問題與穩定問題的有效措施，由其工程中的排水系統與加壓系統兩部分共同組成。排水系統主要就是根據排實際中水體的不同類型分為砂井排水與塑料排水的帶排水兩種模式。是在巖土工程中地基中設置科學地排水體，運用地層自身的透水性由排水體進行集中排水的系統。

5.巖土工程中的優化結構法

（1）選擇比較輕型的結構自重比較輕是“U”形橋梁最為顯著的優勢，“U”形橋梁的橋臺還具有基礎比較淺的主要特點，將橋臺基礎設置在工程地基表層結構的密實土層之上，可以很好地避開淤土層。因為具有上述這個明顯的優點，肋拱橋、桁架拱橋以及剛架拱橋等都被廣泛應用在實踐中。

（2）對于比較小型的水工建筑物中，就可采用設計比較薄的鋼筋混凝土材料的底板，大基礎的底板處理方法。對于比較大中型的水工建筑工程，可以加大其底板的高度、減輕其底板的自重方法。也就是采用空箱底板的措施，以便有效適應好工程中軟土對于地基的要求。

6.巖土工程中淤土層的加筋法

巖土工程中淤土層的加筋法也就是指在建筑物施工的基礎軟弱處和土基中科學地加入一些特殊材料。依據實踐中所采用的填充材料不同，可以詳細分為了土工合成的方法、土釘墻技術與加筋土三種。

（1）巖土工程中的土工合成材料就是一種比較新型的巖土工程施工材料。土工合成的施工材料詳細可以分為土工織物、土工膜、特種土工合成的材料以及復合型的土工合成材料等主要類型。它就是以塑料、化纖以及合成橡膠等人工進行合成的聚合物，最終制成各種不同類型的建筑產品。

（2）土釘墻的處理技術通常是主要通過了鉆孔、插筋以及注漿來進行設置的，但是其也有通過直接打入比較粗鋼筋以及型鋼、鋼管形成的土釘。土釘一般適用在地下水位以上或者經過降水之后的人工填土、粘性土以及弱膠結砂土的基坑支護以及邊坡加固中。土釘和其周圍的土體接觸，并且與其接觸界面之上的粘結產生一定摩擦阻力，最終和其周圍的土體結構形成了復合土體結構，土釘于土體結構中發生的變形條件為被動受力。并且主要就是通過其受剪工作對于工程土體進行加固處理。土釘通常和平面形成了一定的角度，所以將其稱為斜向的加固體。

（3）巖土工程中淤土層的加筋土就是運用土顆粒的位移和拉筋產生一定的摩擦力，將其抗拉能力比較強的拉筋埋置在土層結構中。拉筋就是一種水平方向上的增強體，能夠和土結構形成統一的整體，減少了整體性的變形與增強了整體的穩定。拉筋材料通常是使用抗拉能力比較強、摩擦系數比較大而且比較耐腐蝕的條帶狀、網狀以及絲狀材料。因為土工織物的受拉作用，進一步有效地調整了基底應力的分布情況。地基發生的側向位移以及沉降卻隨之相應的減少，那么地基的穩定性也就被大大提高。

7.結語