土工合成材料的工程應(yīng)用精選(九篇)

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第1篇：土工合成材料的工程應(yīng)用范文

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。《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)顆粒逐漸向濾層移動，同時還有部分細(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，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，是因為土工合成材料的結(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，一般路基和路床順次施工，運(yùn)營時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，不然會引起翻漿冒泥，最后使路基和路床的設(shè)計厚度減小，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)費用。土工合成材料也可用于材料的儲存和堆放，避免材料的損失和劣化，對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，在承受動載作用時，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，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?？捎糜谕潦瘔魏蛶靺^(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產(chǎn)生蠕變，對鋪設(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，對臨時性的擋墻，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也可防止日光紫外線的照射對土工合成材料的強(qiáng)度損傷。對于長期使用的擋墻，往往都采用混凝土墻板?！?/p>

參考資料

第2篇：土工合成材料的工程應(yīng)用范文

土工合成材料是土木工程應(yīng)用的合成材料的總稱，屬新型土木工程材料。土工合成材料從學(xué)科上分屬于高分子材料學(xué)科，從應(yīng)用工程上分屬于土木工程。作為一種土木工程材料，它以人工合成的聚合物（如塑料、化纖、合成橡膠等）為原材料，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，具有反濾、排水、隔離、防滲、防護(hù)、加筋等多種功能。土工合成材料是繼木材、鋼筋和水泥的第四種建筑材料。目前，土工合成材料的應(yīng)用范圍已遍及水利、水電、水運(yùn)、公路、鐵路、港口、建筑、采礦、鋼鐵及軍工等工程的各個領(lǐng)域。

土工格柵系土工合成材料中的一種，其按材質(zhì)不同分為塑料拉伸格柵、鋼塑格柵、玻璃纖維格柵和滌綸經(jīng)編格柵。，它具有優(yōu)越的加筋性能，可以廣泛應(yīng)用于鐵路、公路、水利及環(huán)保工程等領(lǐng)域，用于加筋土地基、土邊坡、土擋墻、土橋臺、河岸和路堤，同時對于邊坡生態(tài)防護(hù)、加筋路面抗裂和高速公路路基不均勻沉降控制起到很好的作用，對于提高工程質(zhì)量，縮短施工周期，節(jié)約工程成本，延長大型基礎(chǔ)設(shè)施壽命起到了關(guān)鍵性作用。

二、塑料土工格柵

在土工格柵中，塑料土工格柵和滌綸經(jīng)編土工格柵是應(yīng)用最廣泛的格柵類土工合成材料，也是發(fā)展最快的土工格柵產(chǎn)品；而玻纖土工格柵和鋼塑土工格柵的應(yīng)用范圍相對較小，發(fā)展偏緩。塑料拉伸格柵是用聚丙烯、聚乙烯等高分子聚合物經(jīng)熱塑或模壓而成的二維網(wǎng)格狀或具有一定高度的三維立體網(wǎng)格屏柵。上世紀(jì)80年代初期在英國開發(fā)成功，目前國內(nèi)塑料土工格柵的生產(chǎn)廠家有20多家，但專業(yè)塑料土工格柵生產(chǎn)廠家不到10家，所生產(chǎn)的格柵大部分用于公路與鐵路鋪設(shè)及相關(guān)擋土墻、邊坡防護(hù)、橋臺等工程。2009年我國塑料土工格柵的消費量達(dá)到了1.4億平方米。

土工格柵市場在四種土工格柵競爭中不斷拓展。近年來，土工格柵的用量增長較快。2008年我國土工格柵市場規(guī)模20.75億元。2009年我國土工格柵市場規(guī)模達(dá)26.07億元。四類土工格柵中，塑料土工格柵面市時間最早，盡管在經(jīng)編、玻纖和鋼塑土工格柵進(jìn)入市場時，塑料土工格柵的市場受到了較大沖擊，但從近年來的市場接受情況看，隨著塑料加工技術(shù)的突飛猛進(jìn)，塑料土工格柵性能大大提升，其優(yōu)越性能又重新得到市場的認(rèn)可，市場增長較快。據(jù)相關(guān)統(tǒng)計，2009年塑料土工格柵市場規(guī)模達(dá)14.28億元，在整個土工格柵使用量中所占比例接近55%。

三、土工格柵的市場及應(yīng)用

土工格柵在工程基建中的作用已得到廣泛的認(rèn)可，根據(jù)鐵道部、交通部、水利部頒布的《土工合成材料應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》（GB50290-98）、《鐵路路基土工合成材料應(yīng)用設(shè)計規(guī)范》（TB10118-2008J532-2006）、《鐵路路基工程施工質(zhì)量驗收標(biāo)準(zhǔn)》、《鐵路路基設(shè)計規(guī)范》、《公路土工合成材料應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》（JTJ/T019-98）、《公路軟土地基路堤設(shè)計與施工技術(shù)規(guī)范》、《公路瀝青路面設(shè)計規(guī)范》、《公路水泥混凝土路面設(shè)計規(guī)范》、《水利水電工程土工合成材料應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》（SL/T225-98）等設(shè)計、施工規(guī)范文件，土工合成材料及土工格柵可用于涉及交通領(lǐng)域的公路、鐵路、民航機(jī)場建設(shè)等多個領(lǐng)域的施工建設(shè)。隨著我國在鐵路、公路及市政工程市場、水利投資等各項工程上大力投資，土工格柵的需求量將逐年增加。

1）鐵路市場

《國家鐵路“十二五”發(fā)展規(guī)劃》中提出到到2015年，全國鐵路營業(yè)里程達(dá)12萬公里左右，其中西部地區(qū)鐵路5萬公里左右。西部地區(qū)城市密度和人口密度較小，鐵路建設(shè)中路基里程較多，對土工合成材料的需求量會增加。

同時，《國家鐵路“十二五”發(fā)展規(guī)劃》提出加強(qiáng)綠色鐵路建設(shè)，擴(kuò)大新能源、新產(chǎn)品、新材料的應(yīng)用，積極推廣節(jié)地、節(jié)材技術(shù)，這些要求為土工合成材料提供了機(jī)會。

2）公路及市政工程市場

土工合成材料在公路工程中應(yīng)用比較廣泛，公路中主要采用土工合成材料來解決瀝青路面反射裂縫病害問題，同時公路中隧道、擋墻比較多，所以應(yīng)用的土工膜、土工格柵比較多，城市內(nèi)的市政道路建設(shè)也采用土工合成材料，以減少道路返修率。港口建設(shè)、航道建設(shè)、機(jī)場建設(shè)等各項建設(shè)工程都需要使用土工合成材料，主要使用：土工格柵、非織造布、土工膜等土工合成材料。。

《高速公路“十二五”發(fā)展規(guī)劃》中提出到2015年國地兩網(wǎng)高速公路共計通車?yán)锍碳s達(dá)14萬公里，5年建成國家高速公路網(wǎng)3.5萬公里；這些工程項目增加了土工合成材料的需求。

3）水利市場

第3篇：土工合成材料的工程應(yīng)用范文

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：F407.9 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：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。《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?？椩煨屯凉た椢镉址志幙?、平織和針織，它們是由單絲或多絲織成的，或者由薄膜形成的扁絲編織成的布狀卷材；非織造型土工織物由短纖維或噴絲長纖維按隨機(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，它是由聚合物或瀝青制成的一種相對不透水卷材。取用聚合物需要在工廠采用吹塑，壓延或涂敷法制造；用瀝青則可在現(xiàn)場或廠內(nèi)以噴涂或浸漬法形成。

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

4、土工復(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，由于加筋材與周圍土之間有較大的摩阻力(有時尚有咬合力)，限制了土的側(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)境影響和人類活動對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4篇：土工合成材料的工程應(yīng)用范文

關(guān)鍵詞：土工合成材料；引黃灌區(qū)；渠道防滲

中圖分類號：TU5 文獻(xiàn)識別碼：A 文章編號：1001-828X（2015）013-000-01

韓墩灌區(qū)全程土渠時代水滲漏嚴(yán)重，過水能力低造成渠道淤積，清淤任務(wù)繁重；灌區(qū)土地鹽堿化嚴(yán)重。自節(jié)水改造以來，過水流速大幅提高，土地鹽堿程度降低。因總干渠底未做抗沖防護(hù)，流量加大時渠底沖刷明顯，渠道中線及彎道凸岸沖刷尤為嚴(yán)重，常導(dǎo)致設(shè)計渠底下0.5m深處的防滲塑膜被沖爛泛起。因長期小流量低水位引水使得渠底兩側(cè)淤土逐漸增厚密實，遇大流量時中線刷深，防滲膜被沖出后喪失防滲能力。如何依據(jù)實際條件調(diào)整設(shè)計思路，將是灌區(qū)續(xù)建工程亟需解決的重要環(huán)節(jié)。

一、土工合成材料應(yīng)用的影響分析

1.對節(jié)水防滲的積極影響

灌區(qū)地處黃河下游沖積平原，地勢平坦，為人工開挖所成，為地上或半地上型渠道，引水方式為自流輸水，筑堤土質(zhì)偏松、透水性強(qiáng)。土工合成材料作為天然材料及傳統(tǒng)材料的代替材料大量應(yīng)用于渠道襯砌工程有多年歷史，如替代茹土的防滲土工膜、替代砂礫反濾料的針刺無紡布。土工合成材料與其他材料相比具有抗腐蝕、施工簡便快捷及工程造價低等諸多優(yōu)勢，解決了以往不易解決的工程難題。由于渠道引水具有季節(jié)性、階段性，停水后渠內(nèi)不存留靜水，對于野生動物的遷徙、水生生物的生存不產(chǎn)生負(fù)面影響；襯砌后對于沿渠樹木生長未見影響；對于周邊農(nóng)耕地的無堿化改良有積極作用。

2.運(yùn)行中的經(jīng)驗教訓(xùn)分析

防滲工程使用塑膜、編織袋、土工織物、無紡布、聚苯板等大多屬不可降解物，因采用握手搭接，整體性差，經(jīng)水流沖爛泛起后至下游或田間對環(huán)境造成污染，既成污染難以彌補(bǔ)。改擴(kuò)建工程時對既有工程使用的合成材料拆除且未作回收處理，使之成為廢棄料造成污染。

總干谷家節(jié)制閘至季姜渡槽段20.65km渠段邊坡采用塑膜防滲，因塑膜存在易被刺破，與土的摩擦系數(shù)小等缺點，加之邊坡設(shè)計坡度較大、未采取保溫措施，運(yùn)行后出現(xiàn)邊坡鼓脹，砼板塌落泛起，板間雜草叢生的現(xiàn)象。各引水口在引水時，受挑流影響，口們下游邊坡及底部齒墻受水流沖擊明顯，加上冬季凍融循環(huán)作用，襯砌及防滲結(jié)構(gòu)遭受損壞。

3.對渠系建筑物的安全隱患

在節(jié)制閘、橡膠壩下游排水處使用針刺無紡布替代沙石反濾料，經(jīng)運(yùn)行數(shù)年后，部分下游底板、海漫塌陷。經(jīng)查驗，發(fā)現(xiàn)所有排水管全失效，滲水另由下游海漫溢出，帶走細(xì)顆粒造成結(jié)構(gòu)損壞。經(jīng)分析，懷疑無紡布透水性，對無紡布做透水性試驗。將河水倒在無紡布上，反復(fù)數(shù)次后，無紡布喪失透水性。究其原因，是無紡布本身缺陷導(dǎo)致過水細(xì)顆粒堵塞布間孔洞，使其失效。

二、改良措施

1.完善規(guī)劃設(shè)計，延長工程使用年限，減輕污染

工程規(guī)劃須具有前瞻性，若客觀條件不成熟，決不倉促上馬工程，避免急功近利。最大程度延長工程使用年限，降低環(huán)境污染。邊坡采用塑膜防滲渠段在改建時可考慮縮窄渠道斷面，加大坡比，改用熱熔粘接的復(fù)合土工布，整體性好、防沖能力強(qiáng)，抗拉強(qiáng)度和抗穿刺能力優(yōu)于塑膜；無紡布表面粗糙，增大了接觸面摩擦系數(shù)，利于砼板及自身的穩(wěn)定，并兼具水平導(dǎo)水的性能。維修翻建時宜成片替代塑膜，做好銜接。

工程翻建時盡量回收利用原防滲材料，能不拆除就不拆。如聚苯板作為保溫材料用于護(hù)坡防凍，效果遠(yuǎn)不如采用砂礫料理想，而砂礫料造價高，改建時可考慮不拆除原襯砌；新襯砌可覆蓋原結(jié)構(gòu)，原結(jié)構(gòu)經(jīng)處理后充當(dāng)新結(jié)構(gòu)的保溫層。不同防滲材料宜根據(jù)不同部位的水力特點結(jié)合使用。

2.條件容許則盡量與天然建筑材料組合使用

實踐證明，天然建材經(jīng)得起時間考驗，對生態(tài)環(huán)境基本無害，可就地取材，重復(fù)利用性強(qiáng)。即便天然建材比合成材料造價稍高，也優(yōu)先考慮使用天然建材。在防滲材料選用調(diào)查時應(yīng)廣開思路，以適宜的原則開發(fā)利用造價低廉、用量節(jié)約的防滲方案，減少自然資源的無謂浪費。

3.注重襯砌結(jié)構(gòu)對防滲設(shè)施的保護(hù)

襯砌結(jié)構(gòu)在防止渠道沖刷、淤積及坍塌的同時應(yīng)做到保證自身及防滲、保溫結(jié)構(gòu)的安全，節(jié)約投資，減輕工程遷占，降低維護(hù)費用。提高設(shè)計及機(jī)械化施工水平，防止襯砌結(jié)構(gòu)因外力、伸縮變形、凍脹等原因遭受損壞后松動脫落，進(jìn)而導(dǎo)致保溫、防滲設(shè)施失去防護(hù)。

三、發(fā)展趨勢

1.可降解的土工防滲材料

水利工程關(guān)系國計民生、百年大計，應(yīng)杜絕使用淘汰技術(shù)及劣質(zhì)、非環(huán)保產(chǎn)品。在當(dāng)前土地、水資源空前緊張的現(xiàn)實，土工防滲膜仍將是采用最多的水工防滲材料。著重研究開發(fā)可降解、無污染的土工防滲材料，達(dá)到既可防滲、又不污染生態(tài)的目的。如設(shè)計時預(yù)留一定的淤積量，使用可降解土工防滲膜，經(jīng)降解后，又經(jīng)一段時間運(yùn)行，渠底淤積物將形成一定厚度的防滲層。淤積物作防滲體不破壞生態(tài)，同俱功效。

2.結(jié)合實際應(yīng)用防滲新材料

（1）防滲復(fù)合土工合成材料黏土墊。利用膨潤土的膨脹性防滲，以土工織物承載和護(hù)面。具有土工膜所有優(yōu)點，具自愈合功能，抗張應(yīng)變、抗干濕循環(huán)和抗凍融循環(huán)能力強(qiáng)，搭接方便、鋪設(shè)簡單、施工速度快。

（2）改性瀝青砼。瀝青砼具有高抗?jié)B性、變形能力好、低溫柔性和裂縫自愈合功能等優(yōu)點?？梢赃m應(yīng)凍脹變形，具保溫性、價格低廉。隨著技術(shù)的發(fā)展變化，解決了低溫抗裂性差的難題，有推廣價值。

3.探索采用新型防凍脹技術(shù)

剛性材料襯砌渠道在寒冷地區(qū)易凍脹損壞。經(jīng)過長期試驗實踐，“允許一定凍脹位移量”的工程設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)和“適應(yīng)、削減或消除凍脹”的技術(shù)措施因?qū)嵤┬Ч^好得到推廣，且造價降低。隨著設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的提高，還將進(jìn)一步降低運(yùn)營成本。高分子防滲保溫卷材（SDM），吸水率小，保溫效果較穩(wěn)定，耐久性好，運(yùn)輸、施工方便，還可與無紡布復(fù)合，兼具防滲、保溫、平面導(dǎo)水等綜合功能。

4.積極推廣機(jī)械化施工技術(shù)

新材料與新技術(shù)的推廣與施工技術(shù)和施工機(jī)械的研制及應(yīng)用密不可分。防滲施工當(dāng)前正邁向半機(jī)械化及機(jī)械化，新型機(jī)械設(shè)備的研制應(yīng)用，對提高襯砌防滲質(zhì)量、加快度、降低造價和提高效益具有基礎(chǔ)性作用。

參考文獻(xiàn)：

[1]何武全，邢義川.渠道防滲抗凍新材料與新技術(shù)[J].節(jié)水灌溉， 2003（1）.

第5篇：土工合成材料的工程應(yīng)用范文

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

2、滲土工合成材料在工程施工中常出現(xiàn)的問題

經(jīng)常遭受石塊或其它尖棱物的穿刺破壞；由于土工薄膜缺少約束支持，在承受水壓力和土壓力時易于被鼓破；薄膜受到下層氣體或液體的頂托產(chǎn)生應(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，使土工薄膜產(chǎn)生過度拉伸，撕裂或擦傷；在斜面上用土或混凝土面板保護(hù)土工薄膜，當(dāng)水位驟降時，土體中的孔隙水壓力和庫水位失去平衡而造成失穩(wěn)滑動。只要按照施工規(guī)范和施工組織設(shè)計施工，確保施工質(zhì)量，就可避免或減少類似問題的出現(xiàn)。

3、防滲

防滲結(jié)構(gòu)設(shè)置上、下墊層的目的是保護(hù)土工膜不受破壞；下墊層尚有排水、排氣作用。

鋪設(shè)土工膜后，膜下仍可能因缺陷引起滲漏而積水，也可能有土中排出的氣體或產(chǎn)生的沼氣等，水、氣可能頂托土工膜，危及膜的安全，尤其是在大面積的膜下，必須考慮排水、排氣措施。

4、工程防滲設(shè)計與施工

對含毒礦場的尾礦壩等，有毒物質(zhì)混入水體將造成環(huán)境污染，危及人、畜生命安全，必須嚴(yán)格防止。條文中所述措施是為了確保安全。建議渠道防滲土工膜厚度不小于0.25mm是根據(jù)多年的實踐經(jīng)驗。土工膜太薄可能產(chǎn)生氣孔，也易于在施工中受損，使防滲效果減小。一般生活垃圾和工業(yè)垃圾不含毒質(zhì)或毒質(zhì)較小，故可采用單層防滲結(jié)構(gòu)。如果這類垃圾也含有毒物質(zhì)，則應(yīng)選用雙層防滲結(jié)構(gòu)。如含劇毒，甚至要求多層結(jié)構(gòu)。隧道、洞室防滲應(yīng)采用復(fù)合土工膜或合適的防排水材料，是因為圍巖（土）中皆有滲水，必須將其通過土工織物或防排水材料流入下方縱（橫）向排水溝排走，以確保防滲襯砌安全工作。

5、加筋土擋墻設(shè)計

加筋土擋墻采用的筋材有兩種。因筋材的抗拉模量不同，墻內(nèi)填土中的潛在破壞面相異。

目前加筋土擋墻設(shè)計有極限平衡法和有限元法兩大類。由于筋材、填土以及兩者相互作用的本構(gòu)關(guān)系難以準(zhǔn)確和協(xié)調(diào)建立，加之缺乏破壞準(zhǔn)則，工程中幾乎均采用極限平衡法，后者可作為一種輔助和對比方法。排水設(shè)備對保證加筋土擋墻的穩(wěn)定十分重要。

6、加筋土墊層設(shè)計與施工

實踐可知，加筋墊層抗深層滑動計算采用圓弧法，得到的穩(wěn)定安全系數(shù)往往提高較少，表明加筋效果很不顯著，實際效果卻很明顯。這說明現(xiàn)有的穩(wěn)定分析方法未能反映筋材所起的全部作用。分析認(rèn)為，加筋所以發(fā)揮明顯作用可能與下列因素有關(guān)，例如加筋后潛在滑動面可能往深處發(fā)展，地基土的側(cè)向位移受到部分限制以及地基中應(yīng)力分布發(fā)生了變化等，而這些有利因素在計算中卻未能計入，可見現(xiàn)有分析方法有待改進(jìn)。我國鐵路、公路系統(tǒng)目前在作圓弧滑動分析時，認(rèn)為首先所加底筋應(yīng)該是穩(wěn)定的，即滑動圓弧不應(yīng)該切斷底筋，應(yīng)將筋材及其上填土視為一整體，為此，潛在圓弧必然下移，穩(wěn)定安全系數(shù)自然有所提高。此項考慮是否符合實際，應(yīng)通過實踐和積累資料來加以驗證。由于筋材承受拉力才能發(fā)揮其加筋作用。所以建議回填順序，目的是使筋材始終處于受拉狀態(tài)。、軟土地基處理中排水帶設(shè)計與施工

利用排水帶加固地基的目的，即是要求在預(yù)定工期內(nèi)消除地基的規(guī)定預(yù)期沉降和提高地基土強(qiáng)度。排水帶地基設(shè)計方法與傳統(tǒng)的砂井地基設(shè)計相同。利用砂井計算方法時應(yīng)將排水帶斷面轉(zhuǎn)化為當(dāng)量砂井直徑。砂墊層所用應(yīng)為潔凈砂料，以保證排水通暢。存放排水帶需加封蓋，是為保護(hù)其不變壞。

第6篇：土工合成材料的工程應(yīng)用范文

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，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、堅實，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，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。對搭接部位進(jìn)行縫合時縫合線應(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?？p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，并對土工合成材料沒有損害。

③每天鋪設(shè)結(jié)束前，對當(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7篇：土工合成材料的工程應(yīng)用范文

關(guān)鍵詞：土工合成材料；鋪設(shè)損傷；強(qiáng)度折減系數(shù)；現(xiàn)場試驗

土工合成材料鋪設(shè)損傷是加筋土工程中廣為關(guān)注的問題，國外研究結(jié)果表明：在路堤加筋工程中，壓實機(jī)械的碾壓是導(dǎo)致土工合成材料強(qiáng)度降低的主要因素之一，相對于國外的深入研究，國內(nèi)對該領(lǐng)域的研究工作較少，用于指導(dǎo)工程實踐的研究成果更為缺乏，而隨著國內(nèi)高等級公路建設(shè)的不斷深入，公路穿越的不良地基也越來越復(fù)雜，導(dǎo)致土工合成材料用量急劇增加。因此，對土工合成材料鋪設(shè)損傷進(jìn)行研究，已成為工程建設(shè)的一項迫切需求。本文依托某高速公路擴(kuò)建工程，對土工合成材料鋪設(shè)損傷進(jìn)行了現(xiàn)場試驗研究，從而為土工合成材料鋪設(shè)損傷研究提供了現(xiàn)場試驗依據(jù)，對于進(jìn)一步深入研究以及工程實踐，都具有重要的實際意義和參考價值。

1 工程概況及現(xiàn)場試驗

在某高速公路施工現(xiàn)場選擇一塊15m×4.5m的平坦的場地，去除表層雜草及腐殖土，用施工機(jī)械整平并用重型壓路機(jī)（本試驗采用徐州工程機(jī)械廠生產(chǎn)的18t光輪壓路機(jī)）碾壓4～6遍，以前后兩次的碾壓不再出現(xiàn)明顯輪跡為止。

根據(jù)現(xiàn)場路堤施工所確定的松鋪系數(shù)，在壓實好的場地上用路基填筑材料鋪筑一定厚度的填料并壓實至30cm厚的下臥層，然后用壓路機(jī)進(jìn)行碾壓，在碾壓初始不斷用人工來找平，下臥層的施工完全按照現(xiàn)行《公路路基施工技術(shù)規(guī)范》（JTGF10-2006）進(jìn)行。

將事先裁好的土工布和土工格柵按試驗方案要求平鋪在已碾壓好的下臥層上，試樣的裁剪嚴(yán)格按照現(xiàn)行《公路土工合成材料試驗規(guī)程》（JTG E50-2006）進(jìn)行。并用人工在上面鋪筑一定厚度的同一種填料，不同厚度之間保留0.5m的過度段，試驗段兩側(cè)填料各寬出土工合成材料1m，以保證合成材料上面填料的壓實度。本試驗采用壓實后10cm、20cm和30cm的不同對比厚度。鋪筑完畢后進(jìn)行壓實，然后用灌砂法測定碾壓后的壓實度，所有的碾壓和試驗方法皆按現(xiàn)行有關(guān)公路技術(shù)規(guī)范進(jìn)行。除地基外，下臥層及上層填料的壓實度皆保證93%且最低碾壓次數(shù)不低于10次。

圖1 現(xiàn)場鋪設(shè)試驗路段碾壓前照片

本次試驗共用兩種填料，分別為礫類土（粗顆粒為花崗巖）和砂類土（粗顆粒為砂巖）。每種填料各做了壓實后10cm、20cm、30cm三種不同鋪設(shè)厚度的對比試驗，共做了5個不同廠家的 12塊試樣。除土工織物的每塊尺寸均為1.2m×1.2m外，其他幾種土工格柵的鋪設(shè)用試樣尺寸分別為：A土工格柵0.8m×1.6m，B土工格柵的尺寸約為1m×1.8m，C土工格柵的尺寸為2.4m×3.6m。

圖2 現(xiàn)場試驗路段碾壓后情況

2 試驗結(jié)果分析

為了解碾壓后土體顆粒粒徑變化，用四分法取試驗前后不同碾壓厚度的礫類土各100kg左右進(jìn)行篩分試驗，表1給出了砂巖砂類土的物理指標(biāo)，表2給出了花崗巖礫類土篩分后D50的變化值，圖3則給出了花崗巖礫類土未碾壓前及碾壓后的篩分曲線。

圖3 花崗巖礫類土篩分試驗曲線

由表2可以看出花崗巖礫類土經(jīng)碾壓后D50迅速降低，鋪設(shè)厚度越小，D50降低的也越小，30厚填料經(jīng)碾壓后，D50下降了近一半，由此可以看出，土工合成材料在碾壓過程中所承受損傷也將相當(dāng)嚴(yán)重，圖4為試驗后塑料土工格柵照片。

圖4 30cm花崗巖礫類土下B土工格柵

壓實后10cm厚礫類土下的塑料土工格柵，掘出后共有7根斷肋，占整個肋數(shù)的21.8%，并有超過一半的粘結(jié)點出現(xiàn)滑動脫落；壓實后20cm厚花崗巖礫類土下的塑料土工格柵，亦有近一半的接點遭到破壞，但未發(fā)現(xiàn)斷肋，這說明20cm以上礫類土的填筑厚度對土工格柵有較好的保護(hù)作用，但由此造成的損傷仍很明顯；壓實后30cm厚礫類土填料下的塑料土工格柵，亦未發(fā)現(xiàn)因碾壓而造成的斷肋現(xiàn)象，但遭到破壞的接點數(shù)亦近1/3，在此種填料和厚度下鋪設(shè)的兩塊土工織物，上層表面明顯的搓松起毛，特別是規(guī)格為250g/m2的土工織物，上表面破壞更為明顯，粗估其強(qiáng)度降低有一半左右，但與下臥層相接觸的下表面卻仍非常光滑，幾乎未有什么改變，由此可見下臥層的光滑和平整對于土工合成材料的鋪設(shè)損傷具有一定影響。同時，這兩塊土工織物經(jīng)鋪設(shè)碾壓后各有多處孔洞，比較嚴(yán)重的一塊有明顯10多處較大的孔洞。在30cm厚砂巖砂類土下鋪設(shè)的塑料土工格柵，外表無明顯變化，既無斷肋也無結(jié)點破壞。在該類填料下鋪設(shè)的兩塊土工織物，其下表面變化不大，但上表面亦被搓動起毛，這顯然會對土工織物的強(qiáng)度造成影響。由此可見，即便在土工合成材料上面鋪筑30cm厚的砂類土，其損傷情況亦比較明顯。在10cm和20cm厚砂巖砂類土下鋪設(shè)的塑料土工格柵，亦未發(fā)現(xiàn)斷肋或結(jié)點破壞，由此可見，填料的顆粒大小和硬度對土工合成材料鋪設(shè)損傷具有一定影響。

將鋪設(shè)前后的土工合成材料進(jìn)行寬條樣拉伸，其中塑料土工格柵亦應(yīng)用20cm的夾具，所得拉伸試驗結(jié)果見表3。

注：強(qiáng)度折減系數(shù)為原始試樣最大拉伸強(qiáng)度與鋪設(shè)損傷后試樣的最大拉伸強(qiáng)度比值。

由表3可以看出，兩種土工織物在砂巖砂類土下的強(qiáng)度折減系數(shù)都在1.5左右，而在花崗巖礫類土下的強(qiáng)度折減系數(shù)都大于2.0，亦即鋪設(shè)后最大拉伸強(qiáng)度損失了50%以上，由此可見，鋪設(shè)損傷對土工合成材料強(qiáng)度降低的影響非常顯著。

針對單向粘結(jié)式C塑料土工格柵CATTDG40，現(xiàn)場還用花崗巖礫類土和砂巖砂類土做了壓實后10cm、20cm和30cm三種不同厚度的對比試驗，試驗所得的強(qiáng)度折減系數(shù)見表4。

由上表可以看出，當(dāng)填料壓實后厚度為10cm時，試驗用土工合成材料強(qiáng)度降低極為明顯，這說明過薄的填料鋪設(shè)厚度會對土工合成材料產(chǎn)生嚴(yán)重?fù)p傷，國外研究結(jié)果表明：土工合成材料上面覆蓋15cm厚的填料松鋪厚度是施工時的最低鋪設(shè)厚度，虛鋪厚度低于此值，土工合成材料鋪設(shè)損傷后強(qiáng)度將急劇下降。本次現(xiàn)場鋪設(shè)用18t重型振動壓路機(jī)，對以上兩種填料的有效壓實厚度皆在30cm左右，故當(dāng)填料的鋪設(shè)厚度在20cm左右時，塑料土工格柵仍承受了較大的鋪設(shè)損傷。由此可見：在路堤加筋工程中，當(dāng)填料的鋪設(shè)厚度在壓實機(jī)械有效壓實厚度附近時，不僅可有效利用壓實機(jī)械，而且對降低土工合成材料的鋪設(shè)損傷具有重要意義，過薄的碾壓層厚不僅會導(dǎo)致施工機(jī)械的浪費，而且對土工合成材料的強(qiáng)度保持也不利。

3 結(jié)語

通過土工合成材料鋪設(shè)損傷現(xiàn)場試驗，驗證了室內(nèi)模擬試驗結(jié)果的可靠性和可重復(fù)性，也證明本文所得出的土工合成材料鋪設(shè)損傷折減系數(shù)建議值獲得了工程實踐驗證，該系數(shù)具有可推廣性和工程實用性。同時通過對不同鋪設(shè)厚度的現(xiàn)場鋪設(shè)損傷試驗結(jié)果進(jìn)行分析表明，過薄的填料鋪設(shè)厚度會對土工合成材料造成過大鋪設(shè)損傷，在加筋土工程施工中，根據(jù)填料和壓實機(jī)具類型合理確定出填料的有效攤鋪厚度，不僅可充分發(fā)揮壓實機(jī)具的有效性能，而且對于避免土工合成材料遭受過大的鋪設(shè)損傷具有重要意義。

在路堤加筋工程中，壓實機(jī)械的碾壓是導(dǎo)致土工合成材料強(qiáng)度降低的主要因素之一，歐美等發(fā)達(dá)國家通過研究發(fā)現(xiàn)，土工合成材料的最不利狀態(tài)是在施工鋪設(shè)階段，如果土工合成材料經(jīng)受得了施工鋪設(shè)過程中引起的應(yīng)力，那么也就能經(jīng)受使用階段的應(yīng)力。由此可以看出鋪設(shè)損傷對土工合成材料工程應(yīng)用有著重要的影響。試驗結(jié)果不僅證明了鋪設(shè)損傷是導(dǎo)致土工合成材料強(qiáng)度降低的一個主要影響因素，同時也土工鋪設(shè)損傷的研究提供了重要的現(xiàn)場試驗依據(jù)。

參考文獻(xiàn)

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[3] 交通運(yùn)輸部.公路工程土工合成材料試驗規(guī)程[S].北京：人民交通出版社，2006.

第8篇：土工合成材料的工程應(yīng)用范文

關(guān)鍵詞：合成材料；巖土工程

合成材料在在施工中由于其施工強(qiáng)度高、質(zhì)量輕便、耐腐蝕性能高、運(yùn)輸方便和造價低廉等優(yōu)勢成為當(dāng)前建筑工程施工的主要材料方式。其是高分子聚合物為原料制成的各種人工化合材料的總稱，更是具有著高強(qiáng)的物理化學(xué)性質(zhì)。在當(dāng)前社會技術(shù)不斷發(fā)展的過程中土工化合材料不斷的被應(yīng)用在各種工程施工中，成為施工材料中應(yīng)用最為廣泛的幾種材料形式之一。土工合成材料分為四類：土工織物、土工膜、土工復(fù)合材料和土工特種材料，其在制作的過程中主要是由聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等各種形式的聚合物為主要的基礎(chǔ)材料進(jìn)行分析和應(yīng)用的。近年來，隨著水利工程施工的日益廣泛，各種水利工程質(zhì)量要求不斷的提高，成為施工中的主要影響和制約因素。隨著當(dāng)前社會發(fā)展過程中，各種技術(shù)手段的不斷應(yīng)用，被廣泛的應(yīng)用在水利工程大壩防滲與導(dǎo)滲之中，成為水利工程施工的重點形式。更是為工程施工質(zhì)量的提高奠定基礎(chǔ)。

1、復(fù)合土工膜在大壩施工中的應(yīng)用

土木混合材料在當(dāng)前的使用過程中主要用于：堤壩的防滲斜墻或垂直防滲心墻、透水地基上堤壩的水平防滲鋪蓋和垂直防滲墻、混凝土壩和土壩的防滲體、渠道的襯砌防滲和施工圍堰的防滲等諸多方面。復(fù)合土工膜是土工合成材料的一種，一布一膜、二布一膜、三布一膜等到不同產(chǎn)品。現(xiàn)在把防滲土工合成材料的鋪設(shè)技術(shù)和防滲土工合成材料在工程施工中常出現(xiàn)的問題等方面進(jìn)行分析和研究。

在壩體工程施工中，各種故障問題涉及的不單單是幾個家庭，更是千家萬戶的問題。在現(xiàn)代水利工程建設(shè)施工中，企業(yè)質(zhì)量控制與管理水平是企業(yè)在行業(yè)內(nèi)發(fā)展的關(guān)鍵。

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

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

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

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

2、土工合成材料在病險庫加固中的應(yīng)用

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

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

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

3、土工合成材料在施工中應(yīng)注意的問題

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

（2）材料進(jìn)場時，應(yīng)進(jìn)行抽檢。施工時應(yīng)有專人隨時檢查清基、材料鋪放方向、材料的接縫或搭接、材料與結(jié)構(gòu)物的連接，每完成一道工序應(yīng)按設(shè)計要求及時驗收，合格后，方可進(jìn)行下道工序。

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

（4）鋪設(shè)人員不得穿硬底鞋操作。

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

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

第9篇：土工合成材料的工程應(yīng)用范文

關(guān)鍵詞：市政道路 施工 軟土地基

中圖分類號：U416.1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2012）12（a）-0-01

影響水土流失的因素來自自然與人為兩個方面，前者如氣象、地形、地面組成物質(zhì)、植被等，后者如不合理的利用土地、濫墾、濫牧、破壞植被等。降水和風(fēng)、尤其是暴雨和大風(fēng)，是引。起土壤侵蝕的動力條件。地形是侵蝕的對象和侵蝕發(fā)生的場所，一般而言，山區(qū)侵蝕強(qiáng)，平原侵蝕弱；坡度越大，侵蝕越強(qiáng)；溝谷密度越大，侵蝕也越強(qiáng)。地面組成物質(zhì)、植被和各種不合理的人為因素，通常都決定地表的抗侵蝕能力，這些地區(qū)把包括人為在內(nèi)的各種誘發(fā)水土流失的因素集成到一起。

1 軟弱地基

1.1 軟土

軟弱地基是指主要由淤泥、淤泥質(zhì)土、沖填土、雜填土或其他高壓縮性土層構(gòu)成的地基。特殊土地基是指由濕陷性黃土、膨脹土或紅黏土等構(gòu)成的地基。軟土是淤泥和淤泥質(zhì)土的總稱，它是在靜水或非常緩慢的流水環(huán)境中沉積，經(jīng)生物化學(xué)作用形成。軟土的特性是天然含水量高、天然孔隙比大、抗剪強(qiáng)度低、壓縮系數(shù)高、滲透系數(shù)小。在外荷載作用下地基承載力低、地基變形大，不均勻變形也大，且變形穩(wěn)定歷時較長，在比較深厚的軟土層上。設(shè)計時宜利用其上覆較好的土層作為持力層；應(yīng)考慮上部結(jié)構(gòu)和地基的共同作用；對建筑體型、荷載情況、結(jié)構(gòu)類型和地質(zhì)條件等進(jìn)行綜合分析，再確定建筑和結(jié)構(gòu)措施及地基處理方法。

1.2 沖填土

沖填土是指整治和疏浚江河航道時，用挖泥船通過泥漿泵將泥砂夾雜大量水分，吹到江河兩岸形成的沉積土，南方地區(qū)稱吹填土。以黏性土為主的沖填土，因吹到兩岸的土中含大量水分且難以排出而呈流動狀態(tài)，這類土是屬于強(qiáng)度低和壓縮性高的欠固結(jié)土。以砂性土或其他粗顆粒土所組成的沖填土，其性質(zhì)基本上和粉細(xì)砂相類似，不屬于軟弱土范疇。沖填土是否需要處理和采用何種處理方法，取決于沖填土中顆粒組成、土層厚度、均勻性和排水固結(jié)條件。

1.3 雜填土

雜填土是指由人類活動而任意堆填的建筑垃圾、工業(yè)廢料和生活垃圾。雜填土的成因很不規(guī)律、組成的物質(zhì)雜亂、分布極不均勻、結(jié)構(gòu)松散，因而強(qiáng)度低、壓縮性高和均勻性差，一般還具有浸水濕陷性。即使在同一建筑場地的不同位置，其地基承載力和壓縮性也有較大差異。對有機(jī)質(zhì)含量較多的生活垃圾和對基礎(chǔ)有侵蝕性的工業(yè)廢料，未經(jīng)處理不應(yīng)作為持力層。

2 市政道路施工中軟土路基施工存在的問題

填方路段應(yīng)將路基范圍內(nèi)的樹根全部挖除并將坑穴填平夯實。若坡腳附近地面橫坡比較平緩時，可在坡腳處作土質(zhì)護(hù)堤或干砌片石垛護(hù)堤，護(hù)堤最好用滲水性土填筑，但用于路堤相同的土填筑亦可。一般的土和石都可以用作路堤的填料，用卵石、碎石、礫石、粗砂等透水性良好的填料，只要分層填筑，分層壓實，可不控制含水量；用黏性土等透水性不良的填料，應(yīng)在接近最佳含水量情況下分層填筑與壓實。習(xí)慣上常把淤泥、淤泥質(zhì)土、軟黏性土總稱為軟土，而把有機(jī)質(zhì)含量很高的泥炭、泥炭質(zhì)土總稱為泥沼。泥沼比軟土具有更大的壓縮性，但它的滲透性強(qiáng)，受荷后能夠迅速固結(jié)，工程處理比較容易。如果對軟基處理不當(dāng)，不僅增加工程量，耗資過高，拖延工期，甚至可能會造成工程失敗。為了解決這個問題，人們在長期的建設(shè)實踐中，積累了許多的經(jīng)驗，研究出許多的先進(jìn)技術(shù)，塑料排水板法加固軟基就是其中之一。所有運(yùn)至工地的材料必須分類堆放，妥善保管，按有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行質(zhì)量檢驗；不合格材料不得用于工程。軟基處治施工包括以下4個環(huán)節(jié)：（1）對地質(zhì)資料，土工試驗的詳細(xì)檢查，對設(shè)計圖和實踐經(jīng)驗的調(diào)查研究；（2）室內(nèi)試驗和現(xiàn)場試驗；（3）施工現(xiàn)場監(jiān)測和觀測數(shù)據(jù)收集；（4）反復(fù)分析，驗證設(shè)計，監(jiān)測工程安全。因此，一些國家還按照地理區(qū)域或流域設(shè)立環(huán)保派出機(jī)構(gòu)，使管理工作協(xié)調(diào)、統(tǒng)一、扎實有效。這些經(jīng)驗是值得認(rèn)真借鑒的。

3 市政道路工程中軟土地基的施工措施

（1）土工合成材料在鋪設(shè)時，應(yīng)將強(qiáng)度高的方向置于垂直于路堤軸線方向。土工合成材料之間的連接應(yīng)牢固，在受力方向連接處的強(qiáng)度不得低于材料設(shè)計抗拉強(qiáng)度，且其疊合長度不應(yīng)小于15 cm。土工合成材料技術(shù)、質(zhì)量指標(biāo)應(yīng)滿足設(shè)計要求。土工合成材料的存放經(jīng)及鋪設(shè)過程中應(yīng)避免長時間暴露或暴曬。與土工合成材料直接接觸的填料中嚴(yán)禁含強(qiáng)酸性、強(qiáng)堿性物質(zhì)。（2）土工合成材料的鋪設(shè)不允許有褶皺，應(yīng)用人工拉緊，必要時可采用插針等措施固定土工合成材料于填土層表面。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、塊石等堅硬凸出物。在距土工合成材料層8 cm以內(nèi)的路堤填料，其最大粒徑不得大于6 cm。（3）土工合成材料攤鋪以后應(yīng)及時填筑填料，以避免其受到陽光過長時間的直接暴曬，一般情況下，間隔時間不應(yīng)超過48 h。填料應(yīng)分層攤鋪、分層碾壓，所選填料及其壓實度應(yīng)達(dá)到《道路路基設(shè)計規(guī)范》（JTGD30―2004）規(guī)定的要求。（4）鋪設(shè)土工合成材料，應(yīng)在路堤每邊各留一定長度，回折覆裹在已壓實的填筑層面上，折回外露部分應(yīng)用土覆蓋。（5）對于軟土地基，采礦對地質(zhì)-生態(tài)環(huán)境的影響嚴(yán)重而明顯。不同類型的礦山企業(yè)的工藝特征和影響地質(zhì)生態(tài)環(huán)境的技術(shù)強(qiáng)度不同，它們對地質(zhì)生態(tài)環(huán)境的影響程度也有所差別。采礦過程形成的能量和物質(zhì)的轉(zhuǎn)移交換是影響礦山地質(zhì)生態(tài)環(huán)境的主要因素，采礦對地質(zhì)生態(tài)環(huán)境的影響表現(xiàn)在：土地資源的占用和破壞（露天采礦破壞土壤；廢石堆、尾礦堆放占用土地；地面塌陷破壞土地）；水文地質(zhì)環(huán)境的破壞（海水入侵；區(qū)域地下水位下降）；礦山廢水對環(huán)境的污染，縫接強(qiáng)度應(yīng)不低于土工合成材料的抗拉強(qiáng)度。從生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展視角看人的發(fā)展，應(yīng)該在可持續(xù)發(fā)展中實現(xiàn)人的全面發(fā)展的多重目標(biāo)。人的全面發(fā)展的目標(biāo)是多重的，有經(jīng)濟(jì)的、政治的、文化的目標(biāo)，也有自然的目標(biāo)。

4 結(jié)語

軟土地基有極大的危害性，它可造成構(gòu)造物不同程度的破壞，嚴(yán)重者不但影響使用，甚至造成建筑物的徹底報廢。質(zhì)量監(jiān)督是工程管理中的基本職能。加強(qiáng)指導(dǎo)與服務(wù)，促進(jìn)市政道路不良地段的質(zhì)量監(jiān)督是新形勢下應(yīng)堅持的工程管理對策之一。長期的工程管理實踐證明，對軟基處理不當(dāng)路的中心沉降過大引起涵管彎曲和路基路面橫坡變小等問題將會使路基沉降過大，導(dǎo)致路堤失穩(wěn)路面開裂。因此，從高標(biāo)準(zhǔn)、高質(zhì)量的使用要求出發(fā)，合理、可行地處理好軟土地基，已成為道路建設(shè)必不可少的一個環(huán)節(jié)。