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土工合成材料性能范文第1篇

【關(guān)鍵詞】土工合成材料；工藝；操作要點(diǎn)；分析

1. 前言

（1）土工合成材料地基系在土工合成材料上填以土（砂土料）構(gòu)成建筑物的地基，土工合成材料可以是單層，也可以是多層。一般為淺層地基。土工合成材料為巖土工程和土木工程中所應(yīng)用的高分子聚合物材料的總稱。

（2）土工合成材料是一種新型的巖土工程材料，土工合成材料具有過濾、排水、隔離、加筋、防滲和防護(hù)等六大功能及作用。目前國內(nèi)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于建筑或土木工程的各個(gè)領(lǐng)域。

（3）土工合成材料適用于加固軟弱地基，使之形成復(fù)合地基，可提高土體強(qiáng)度，顯著地減少沉降，提高地基的穩(wěn)定性、用于作檔土墻后的加固；用于公路、鐵路路基作加強(qiáng)層，防止路基翻漿、下沉；用于堤岸邊坡，可使結(jié)構(gòu)坡角加大，又能充分壓實(shí)，可代替砂井。此外.還可用于河道和海港岸坡的防沖；水庫、渠道的防滲以及土石壩、灰壩、尾礦壩與閉基的反濾層，可取代砂石級配良好的反油層，達(dá)到節(jié)約投資、縮短工期、保證安全使用的目的。

2. 土工織物的作用

在土工合成材料中土工織物的優(yōu)點(diǎn)是質(zhì)地柔軟而重量輕，整體連續(xù)性好，施工方便，抗拉強(qiáng)度高，耐腐蝕性和抗微生物侵蝕性好。無紡型的當(dāng)量直徑小，反濾性好，它能與土很好地結(jié)合。

3. 施工工藝流程

土工合成材料地基的施工工藝流程如下：

土工合成材料驗(yàn)收土工合成材料加工基層處理檢查土工合成材料鋪放檢查壓載穩(wěn)定表面保護(hù)回填驗(yàn)收。

4. 施工操作要點(diǎn)

4.1基層處理。

（1）鋪放土工合成材料的基層應(yīng)平整，局部高差不大50mm。清除樹根、草根及硬物，避免損傷破壞土工合成材料：

（2）對于不宜直接鋪放土工合成材料的基層應(yīng)先設(shè)置砂墊層，砂墊層厚度不宜小于300 mm，宜用中粗砂，含泥量不大于5%。

4.2土工合成材料鋪放。

（1）首先應(yīng)檢查材料有無損傷破壞。

（2）土工合成材料須按其主要受力方向鋪放。

（3）鋪放時(shí)應(yīng)用人工拉緊，沒有皺折，且緊貼下承層。應(yīng)隨鋪隨及時(shí)壓固，以免披風(fēng)掀起。

（4）土工合成樹料鋪放時(shí)，兩端須有富余量。富余量每端不少于1000mm，且應(yīng)按設(shè)計(jì)要求加以固定。

（5）相鄰?fù)凉ず铣刹牧系倪B接，對土工格柵可采用密貼排放或重疊搭接，用聚合材料繩或棒或特種連接件連接。對土工織物及土工膜可采用搭接或繞接。

（6）當(dāng)加筋墊層采用多層土工材料時(shí)，上下層土工材料的接縫應(yīng)交替錯(cuò)開.錯(cuò)開距離不小于500mm。

（7）土工織物、土工膜的連接可采用搭接法、縫合法和膠結(jié)法。連接處強(qiáng)度不得低于設(shè)計(jì)要求的強(qiáng)度。

A.搭接法：搭接長度3001～000 mm，視建筑荷載、鋪設(shè)地形、基層特性和鋪放條件而定。一般情況下采用300～500mm。荷載大、地形傾斜、基層極軟，不小于500 mm，水下鋪放不小于1000mm。當(dāng)土工織物、土工膜上鋪有砂墊層何不宜采用搭接法。

B.縫合法：采用尼龍或滌綸線將土工織物或土工膜雙道縫合，兩道縫線間距10～25mm。

C.膠結(jié)法：采用熱粘接或膠粘接。粘接時(shí)搭接寬度不宜小于100mm。

（8）在土工合成材料鋪放時(shí)，不得有大面積的損傷破壞。對小的裂縫或孔洞，應(yīng)在其上縫補(bǔ)新材料。新材料面積不小于破壞面積的4倍，邊長不小于1000mm。

4.3回填。

（1）土工合成材料墊層地基，無論是使用單層還是多層土工合成加筋材料，作為加筋墊層結(jié)構(gòu)的回填料，材料種類、層間高度、泥壓密實(shí)度等都應(yīng)由設(shè)計(jì)確定。

（2）回填料為中、粗、礫砂或細(xì)粒碎石類時(shí)，在距土工合成材料（主要指土工織物或土工膜）80mm范圍內(nèi)，最大粒徑應(yīng)小于60mm，當(dāng)采用粘性土?xí)r.填料應(yīng)能滿足設(shè)計(jì)要求的壓實(shí)度并不含有對土工合成材料有腐蝕作用的成分。

（3）當(dāng)使用塊石做土工合成材料保護(hù)層時(shí).塊石拋放高度應(yīng)小于300mm，且土工合成材料上應(yīng)鋪放厚度不小于500mm的砂層。

（4）對于粘性土，含水量應(yīng)控制在最佳含水量的±2%以內(nèi)，密實(shí)度不小于最大密實(shí)度的95%。

（5）回填土應(yīng)分層進(jìn)行，每層填土的厚度應(yīng)隨填土的深度及所選壓實(shí)機(jī)械性能確定。一般為100～300mm，但筋上第一層填土厚度不小于150mm。

（6）填土順序?qū)Σ煌牡鼗胁煌螅?/p>

A.極軟地基采用后卸式運(yùn)土車，先從土工合成材料兩側(cè)卸土，形成戧臺(tái)，然后對稱往兩戧臺(tái)間填土。施工平面應(yīng)始終呈“凹”形（凹口朝前進(jìn)方向）。

B.一般地基采用從中心向外側(cè)對稱進(jìn)行。平面上呈“凸”，（突口朝前進(jìn)方向）。

（7）回填時(shí)應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)要求及地基沉降情況控制回填速度。 質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)定

5.1檢驗(yàn)數(shù)量。 每單位工程不應(yīng)少于3點(diǎn)，1000mm2至少應(yīng)有1點(diǎn)，3000m2以上工程每1000m2至少應(yīng)有1點(diǎn)，每獨(dú)立基礎(chǔ)下至少應(yīng)有1點(diǎn)，基槽每20延米應(yīng)有1點(diǎn)。

5.2基本要求。

（1）施工前應(yīng)對土工合成材料的物理性能（單位面積的質(zhì)量、厚度、比重）、強(qiáng)度、延伸率以及土、砂石料等做檢驗(yàn)。土工合成材料以100m2為一批，每批應(yīng)抽查5%。

所用土工合成材料的品種與性能和填料土類.應(yīng)根據(jù)工程特性和地基土條件，通過現(xiàn)場試驗(yàn)確定。墊層材料宜用粘件土、中砂、粗砂、礫砂、碎石等內(nèi)摩阻力高的材料。如工程要求墊層排水，墊層材料應(yīng)具有良好的透水性。

（2）施工過程中應(yīng)檢查清基、回填料鋪設(shè)厚度及平整度、土工合成材料的鋪設(shè)方向、接纏搭接長度或縫接狀況、土工合成材料與結(jié)構(gòu)的連接狀況等。

土工合成材料如用縫接法或膠接法連接，應(yīng)保證主要受力方向的連接強(qiáng)度不低于所采用材料的抗拉強(qiáng)度。

（3）施工結(jié)束后，應(yīng)進(jìn)行承載力檢驗(yàn)。

（4）土工合成材料地基質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)符合表3規(guī)定。

參考文獻(xiàn)

[1]王靖濤，丁美英，李國成，樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)與檢測，[M].武漢：華中科技大學(xué)出版社，2005.

土工合成材料性能范文第2篇

關(guān)鍵詞：土工合成材料公路工程應(yīng)用

中圖分類號：X734文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A

1．概述

土工合成材料作為一種相對新型的施工材料， 已經(jīng)在歐美等發(fā)達(dá)國家得到了很成功的應(yīng)用，目前在鐵路、公路、建筑工程中也都得到了很廣泛的應(yīng)用。在公路工程中，土工合成材料通常會(huì)被應(yīng)用于填挖交界處、排水、地基處理、防護(hù)以及加筋等重要的隱蔽工程上，而且取得了非常顯著的效果。它具有造價(jià)低、適用性強(qiáng)、耐久性強(qiáng)，強(qiáng)度高以及耐腐蝕性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。不僅在公路工程行業(yè)，而且在水利、鐵道、巖土等工程等行業(yè)都到了廣泛應(yīng)用。

2．土工合成材料的種類

土工合成材料根據(jù)材質(zhì)和特征的不同，目前可分為以下幾中類型：

3 土工合成材料的功能

3.1隔離功能 土工合成材料將兩種不同的建筑材料隔開來，也可把相同材料的不同粒徑的材料隔開，避免兩種材料相互混雜，或者受到外部作用力的時(shí)候不至于流失，能夠保證所使用建筑材料的整體結(jié)構(gòu)和功能。

3.2防護(hù)功能 當(dāng)外部有比較集中的應(yīng)力作用到土體上的時(shí)候，土工合成材料可以將應(yīng)力從一種材料傳遞到另一種材料，從而起到減輕和分解的作用。防護(hù)功能主要有兩種情況，一種是沖刷防護(hù)，另一種是坡面防護(hù)。

3.3 濾層功能 土工材料能夠使土壤中的液體排出的同時(shí)，還可以防止在滲透力作用下的土或者其他顆粒流失，從而引起路基的不穩(wěn)定性。

3.4排水功能 較厚的土工合成材料能夠?qū)⑼寥乐械乃帜燮饋恚ㄟ^材料的空隙沿著材料流出。

3.5加筋功能 主要是利用土工合成材料的抗拉性來改善土層的力學(xué)性能，將材料埋置在土體中，可增強(qiáng)地基的承載力，土基的整體受力，提高路基的整體強(qiáng)度和穩(wěn)定性，從而能夠起到加固路基，穩(wěn)定土基的作用，土工格柵，由于土粒嵌入格櫥孔口之內(nèi)，產(chǎn)生較大的摩擦力，從而提高土體的強(qiáng)度。

3.6防滲功能 在公路工程施工過程中，土工合成材料由于它具有特殊的結(jié)構(gòu)性能，可以按照工程的需要制成各種層厚，防滲性能也相當(dāng)明顯，在碎石層和路基之間加鋪一層防滲土工合成材料，可以有效的起到隔離水份的作用。

4 土工合成材料在公路工程的應(yīng)用

4.1用于道路面層與基層之間的柔性路面結(jié)構(gòu)層 高等級公路要求“強(qiáng)基薄面”，將高模量的土工合成材料置于路面結(jié)構(gòu)層中，可增大路面結(jié)構(gòu)層的抗拉強(qiáng)度，減薄路面結(jié)構(gòu)層的厚度，保持路面的結(jié)構(gòu)完整性。

4.2用于臨時(shí)道路 許多林區(qū)、海港、油田及一些軍用的臨時(shí)道路要通過水文地質(zhì)條件不良的地區(qū)，采用避繞的方法需延長線路增大投資。將土工合成材料鋪設(shè)在軟弱的地基上，利用其良好的抗拉強(qiáng)度和變形特性，避免其上部的填料在荷載作用下與地基土相混淆，同時(shí)約束填料的側(cè)向移動(dòng)，保證填料層的相對剛度，將上覆荷載擴(kuò)散到較大面積的地基上，減少地基所需承受的壓力。臨時(shí)道路完成使命后，由于軟弱地基土工合成材料的隔離作用其上的填料可回收再用。

4.3用于排水 用軟式透水管水平打人路塹邊坡中，排除邊坡內(nèi)積水，將其鋪設(shè)于道路中央分隔帶中，進(jìn)行分隔帶排水。

4.4用于植被防護(hù) 用三維土工網(wǎng)墊進(jìn)行路堤(塹)邊坡的植被防護(hù)，也可將其鋪在河岸、水庫、池塘岸坡上防止邊坡被沖刷，或利用土工織物袋裝砂石及土工膜袋作護(hù)坡。

4.5用于護(hù)坡 用土工格柵和復(fù)合加筋帶構(gòu)筑加筋土擋墻和橋臺(tái)或加陡路堤邊坡，增強(qiáng)穩(wěn)定性，也用于路堤邊坡加強(qiáng)層。

4.6調(diào)節(jié)剛度 用土工格柵和土工網(wǎng)鋪設(shè)于橋頭、填挖交界處、新老路基結(jié)合部位，以謂節(jié)橋梁到路基的剛度，減小沖擊力，防止橋頭跳車及錯(cuò)臺(tái)。

4.7用于軟土路基加固處理 用塑料排水板代替砂井以加速軟土地基的固結(jié)，提高地基承載力。或用土工織物、土工格柵、土工網(wǎng)結(jié)合碎石或砂礫墊層鋪設(shè)于軟土地基和路堤之間，利用其抗拉強(qiáng)度加筋軟基路堤，保證路堤的穩(wěn)定性。

4.8用于處理膨脹土和濕陷性路基 用不透水的土工膜作封閉層，使路基土含水量不發(fā)生大的變化。

4.9用土工膜鋪設(shè)于凍融翻漿路段，保持溫度穩(wěn)定減小路基凍害，治理道路翻漿。

4.10用纖維土(土工材料聚酯絲和無粘性土混合)建造陡坡路基和擋墻，法國及英國道路中于70年代末就有先例。

4.11用超輕質(zhì)填料(聚苯乙烯塊EPS)筑路堤，鋪在橋臺(tái)和引堤交接處，以減小地基荷載，防止堤身出現(xiàn)過度沉降和沉降差，以及橋臺(tái)和引堤交接處錯(cuò)臺(tái)。

5 結(jié)束語

土工合成材料在我國公路工程中的應(yīng)用時(shí)間雖然很短，但由于其施工方便、造價(jià)低廉、效果明顯、技術(shù)可行等優(yōu)點(diǎn)，因而得到了迅速的發(fā)展，已大量應(yīng)用于路橋工程的各種場合。材料也從單一的土工織物發(fā)展到采用具有較高強(qiáng)度和模量的土工格柵、土工網(wǎng)和復(fù)合土工織物、玻纖網(wǎng)及土工墊的應(yīng)用數(shù)量也在逐年增加。

參考文獻(xiàn)：

[1]王銀河， 江志超. 公路施工中土工合成材料應(yīng)用的探討[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品， 2012，（3）： 45.

[2] 尚福濤. 土工合成材料在公路軟基中的應(yīng)用技術(shù)探討[J].道路工程， 2012， （6）： 47-48.

土工合成材料性能范文第3篇

關(guān)鍵詞：港口工程；加筋土；設(shè)計(jì)方法

Abstract: this paper introduced the particularity of port engineering of port engineering reinforcement material mechanics of performance requirements, and compared the reinforcement structure and traditional structure types of the difference between the wharf, summarizes the reinforced structure used in port engineering of advantages. And analyzes the reinforced materials used in port engineering, there are still problems, this paper introduces the port engineering structure design of reinforced terminal process method.

Keywords: port engineering; Reinforced; Design method

中圖分類號：U655文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：

引言

隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，全國各地的各類工程項(xiàng)目建設(shè)如火如荼地進(jìn)行著，施工工藝及設(shè)計(jì)研究水平也進(jìn)入到了快速的發(fā)展期。自上世紀(jì)70年代以來，土工合成材料的加筋土技術(shù)被引入我國的工程設(shè)計(jì)中，并且在各類工程項(xiàng)目中被廣泛應(yīng)用，如鐵路、公路、水利以及各工程的防災(zāi)減災(zāi)中都有土工合成材料的加筋土技術(shù)的蹤影，更為引人注意的是目前我國正大力發(fā)展的高鐵項(xiàng)目建設(shè)中，加筋土技術(shù)也被廣泛地推廣開來了。與廣大工程人員所熟知的重力式擋土墻相比，將加筋土應(yīng)用于擋土墻中，使之具有用地面積更小、工期縮短、造價(jià)低廉、施工便捷、以及就地取材方便等優(yōu)點(diǎn)。目前我國將加筋土應(yīng)用于港口碼頭的建設(shè)的報(bào)道還不多，但隨著近年來我國海洋近岸工程的快速發(fā)展，國家對海洋經(jīng)濟(jì)開發(fā)的高度重視，工程設(shè)計(jì)人員著眼于將加筋土技術(shù)應(yīng)用于港口碼頭工程中，但當(dāng)前國內(nèi)關(guān)于加筋土應(yīng)用于港口工程的實(shí)例報(bào)道不多，而且設(shè)計(jì)方法也還處于廣大工程人員的研究和經(jīng)驗(yàn)積累。本文著力于介紹加筋土應(yīng)用于港口碼頭結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法，以及對土工合成材料的性能的特殊性要求。

1與傳統(tǒng)類型碼頭的區(qū)別

如前文所述，與以往傳統(tǒng)港口碼頭結(jié)構(gòu)形式相比，土工合成材料的加筋土港口碼頭具有用地面積更小、工期縮短、造價(jià)低廉、施工便捷、以及就地取材方便等優(yōu)點(diǎn)。以下將其優(yōu)點(diǎn)作一闡述。

與傳統(tǒng)碼頭結(jié)構(gòu)相比，土工合成材料的加筋土港口碼頭由于其加筋土結(jié)構(gòu)承載力大，更容易滿足穩(wěn)定性的要求，所以在設(shè)計(jì)時(shí)其擋土墻截面積可以縮小，所以占地面積要小得多。此外該結(jié)構(gòu)中的加筋材料承擔(dān)主要荷載，結(jié)構(gòu)的表面一般配以裝飾性材料，還可以美化環(huán)境，更適合現(xiàn)代人們既滿足承載力要求也要達(dá)到美觀的要求。

加筋土結(jié)構(gòu)的碼頭由于沒有傳統(tǒng)意義上的大型構(gòu)件，施工時(shí)不需要重型的機(jī)械進(jìn)入到施工現(xiàn)場，并且加筋土結(jié)構(gòu)的加筋材料一般適合就地取材。這樣既節(jié)約了人力物力也縮短了工期，更使得整個(gè)港口工程的預(yù)算得到了降低。據(jù)相關(guān)的資料顯示，應(yīng)用了土工合成材料的加筋土港口碼頭結(jié)構(gòu)的造價(jià)平均值是傳統(tǒng)施工工藝下的港口碼頭的造價(jià)平均值的60%左右，由此看來，其對于港口工程的設(shè)計(jì)人員來說是個(gè)很好的選擇。

2港口工程中加筋土材料性能要求和需要解決的問題

2.1設(shè)計(jì)使用材料的性能要求

將土工合成材料的加筋土結(jié)構(gòu)應(yīng)用于港口的碼頭工程中，主要是由于加筋土材料具有較好的抗拉性能。由于加筋土結(jié)構(gòu)具有柔性結(jié)構(gòu)的特性，港口工程中對加筋土材料的性能要求較高。

首先是加筋土材料需具有足夠抗拉強(qiáng)度和符合一定要求的延伸率。參照我國的鐵路行業(yè)中的相關(guān)規(guī)定，要求加筋土材料在其發(fā)生一定延伸的情況下依然具有足夠的抗拉強(qiáng)度。一般規(guī)定土工合成材料的最大延伸率小于10%，且其抗拉強(qiáng)度要達(dá)到35KN/m的要求。此外，加筋土材料在長期的荷載作用下，會(huì)發(fā)生蠕變而使得材料的應(yīng)力失效，進(jìn)而需在考慮加筋土材料的蠕變效應(yīng)的情況下，要使其抗拉強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

其次，土工合成材料的加筋土結(jié)構(gòu)之所以能夠發(fā)揮其承擔(dān)上部荷載的作用，是隨著施工完成后時(shí)間的推移，加筋材料與土之間協(xié)同作用的機(jī)理，相互調(diào)整至最佳狀態(tài)。即加筋材料與土之間需產(chǎn)生足夠的摩擦力以使得筋土協(xié)同作用。參照公路行業(yè)中對加筋土材料的規(guī)定，要求加筋材料與填土結(jié)構(gòu)界面的抗剪強(qiáng)度不小于素土結(jié)構(gòu)的界面的抗剪強(qiáng)度的90%。所以加筋材料的摩擦性能是考量其是否能滿足港口碼頭結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)穩(wěn)定性要求的一重要指標(biāo)。

其次是對于港口工程的設(shè)計(jì)使用壽命長的特點(diǎn)，且港口工程所處環(huán)境的復(fù)雜性，需考察加筋材料的耐久性能，使其滿足港口碼頭工程的設(shè)計(jì)年限的要求。

2.2加筋土材料目前存在的問題

當(dāng)前港口與航道工程行業(yè)尚沒有對加筋結(jié)構(gòu)的筋材選擇作出相關(guān)的規(guī)定，港口工程由于其特異性，對于加筋結(jié)構(gòu)應(yīng)用于港口工程中還有諸多問題有待工程人員進(jìn)一步研究，完善加筋材料的選取規(guī)范，也為研發(fā)部門提供方向。

國內(nèi)關(guān)于加筋土擋墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)理論體系，更多在考慮公路或鐵路工程的工程特性的基礎(chǔ)上搭建而成的。而港口工程的加筋土結(jié)構(gòu)具有其特有的性狀。尚需工程研究設(shè)計(jì)人員結(jié)合現(xiàn)有理論基礎(chǔ)，并考慮港口工程的特殊性的情況下，總結(jié)出適用于港口工程的設(shè)計(jì)理論。

如前文所述，加筋材料的蠕變效應(yīng)是影響其材料的強(qiáng)度性能的重要因素，從而對于加筋土結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性及耐久性的相關(guān)研究無法繞過的一個(gè)問題。國內(nèi)對于加筋材料的蠕變特性的處理方式主要是根據(jù)不同材料提出不同的蠕變折減系數(shù)，應(yīng)用到工程設(shè)計(jì)中去。對于土工合成材料千變?nèi)f化的特性，且新材料層出不窮，不同的土工合成材料的蠕變折減系數(shù)尚處于經(jīng)驗(yàn)積累過程中。

加筋土結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)使用年限與土工合成材料的耐久性時(shí)息息相關(guān)的，港口工程結(jié)構(gòu)由于其特殊性，對土工合成材料的抗凍融的能力、海水的侵蝕、陽光輻射以及長期荷載作用下的耐久性能要求較高。隨著材料科學(xué)的快速發(fā)展，土工合成材料的在抵抗老化的性能上面取得了可喜的進(jìn)步，但據(jù)相關(guān)資料統(tǒng)計(jì)，港口工程中的土工合成材料的老化速度較其他工程項(xiàng)目上同類型材料更快，即港口工程對土工合成材料的抗老化性能有更高的要求。目前國際上以荷蘭對土工合成材料的使用壽命研究最為領(lǐng)先。

3港口工程加筋土碼頭結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)流程

圖1為筆者根據(jù)本人的工程經(jīng)驗(yàn)總結(jié)的港口工程中加筋土碼頭結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)流程，總體上首先對結(jié)構(gòu)所需的加筋土在工程中的長期荷載作用（包括筋材的蠕變特性、環(huán)境溫度、水文、材料的老化特點(diǎn)）下抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值的確定，其次分別進(jìn)行加筋土碼頭結(jié)構(gòu)的內(nèi)部穩(wěn)定性驗(yàn)算和外部穩(wěn)定性驗(yàn)算。其中內(nèi)部穩(wěn)定性驗(yàn)算中的其他驗(yàn)算，為根據(jù)工程的不同要求，進(jìn)行其抗震設(shè)計(jì)驗(yàn)算、驗(yàn)算筋材與面板直接的鏈接強(qiáng)度等；外部穩(wěn)定性驗(yàn)算中的其他計(jì)算包括加筋結(jié)構(gòu)的深層滑動(dòng)穩(wěn)定性、加筋土結(jié)構(gòu)的各位置的沉降預(yù)測計(jì)算并且對于有抗震要求還需進(jìn)行地震穩(wěn)定性驗(yàn)算等。

圖1 港口工程中加筋土碼頭結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)流程圖

4結(jié)論

隨著我國海洋經(jīng)濟(jì)的大力發(fā)展，加筋土結(jié)構(gòu)逐漸被廣泛應(yīng)用于海洋近岸工程中。將加筋土結(jié)構(gòu)應(yīng)用于港口工程的碼頭建設(shè)中，其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算理論體系有待研究人員加以完善。本文結(jié)合港口工程的特殊性介紹了港口工程對加筋材料的力學(xué)性能的要求，分析了相比與傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的港口碼頭，加筋結(jié)構(gòu)具有造價(jià)低廉、施工便捷、工期短等優(yōu)勢。對于港口工程設(shè)計(jì)人員，還需考慮到應(yīng)符合港口工程對加筋材料特殊性要求，對于加筋材料的應(yīng)用于工程存在一些問題有待研究人員進(jìn)一步研究。

參考文獻(xiàn)

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土工合成材料性能范文第4篇

關(guān)鍵詞：土工合成材料；灰?guī)?；?yīng)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(zhì)量輕、施工簡易、運(yùn)輸方便、料源豐富等優(yōu)點(diǎn)，自問世以來，發(fā)展非常迅速，尤其是近二三十年在全世界范圍內(nèi)得到迅速的發(fā)展和廣泛的應(yīng)用，取得了良好的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境效益，國內(nèi)外已廣泛應(yīng)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(shè)中，其中我國電力能源系統(tǒng)新建電廠粉煤庫90％以上采用土工合成材料修建灰?guī)斓蹋?0％的老灰?guī)炀S修和擴(kuò)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?guī)旒痈咦訅喂こ讨械膽?yīng)用

用于儲(chǔ)存火電廠粉煤灰的地方稱為灰?guī)?，其相?yīng)擋灰的建筑物稱為灰壩。在火電廠運(yùn)行過程中，灰?guī)鞂⒅饾u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?guī)斓膸烊?，延長灰?guī)斓氖褂脡勖：秉S石火電廠分別對其所屬的筲箕窩灰?guī)旌桶偕碁┗規(guī)爝M(jìn)行了加高子壩的工程。在這兩項(xiàng)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(xiàng)工程中的應(yīng)用和施工。

1.1 筲箕窩灰?guī)旒痈咦訅喂こ?/p>

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(jīng)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(shè)有400g/m2的無紡?fù)凉げ?，共?jì)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(gè)側(cè)面均鋪設(shè)無紡?fù)凉げ肌Ｓ捎诘鼗欠勖夯?，為防止?jié)B透破壞，故沿整個(gè)壩基也鋪設(shè)了無紡?fù)凉げ迹逊勖夯遗c上部填筑代料隔離開來，同時(shí)又增強(qiáng)了地基承載能力。壩體迎灰面鋪設(shè)的無紡?fù)凉げ贾饕鸬椒礊V排水的作用，以防止粘土鋪蓋和粉煤灰中細(xì)小顆粒進(jìn)入到后部代料區(qū)。

1.1.2無紡?fù)凉げ际┕ぁＴ谑┕ぶ?，無紡?fù)凉げ嫉匿佋O(shè)采用人工操作，設(shè)專人負(fù)責(zé)。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(shè)，鋪設(shè)過程中采用撤退式方法鋪設(shè)。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(jī)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(jié)合處考慮沉陷引起的張拉現(xiàn)象，各邊應(yīng)留0.5m左右的余量，可供伸縮變形，以杜絕漏灰問題的發(fā)生。

1.2 百沙灘灰?guī)旒痈咦訅喂こ?/p>

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(jié)合面的滲透破壞，在壩身內(nèi)部加設(shè)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(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。

1.2.2土工膜施工。在鋪設(shè)垂直防滲土工膜時(shí)，設(shè)計(jì)深度應(yīng)深入老壩內(nèi)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(nèi)，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(jī)焊接。局部破損的土工膜補(bǔ)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(yīng)敷土加以保護(hù)，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(shè)計(jì)和施工程序，一定程度上為工程的順利完工創(chuàng)造了有利條件。工程投入正常使用一年后，經(jīng)實(shí)地復(fù)檢表明兩座灰壩均運(yùn)行正常，沒有出現(xiàn)滲透破壞現(xiàn)象，這說明土工合成材料在灰壩工程中的運(yùn)用是成功的。

2 結(jié)束語

土工合成材料作為一種全新的工程材料應(yīng)用時(shí)間不長，經(jīng)驗(yàn)不足，目前還存在一些問題，如測試設(shè)備的升級滯后于該材料在工程中的應(yīng)用，部分類型材料易老化以及該材料價(jià)格過高，提高了工程造價(jià)等，這些都限制了它的進(jìn)一步推廣應(yīng)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(chǎn)的批量化和生產(chǎn)技術(shù)的改進(jìn)，更重要的是人們對這種材料優(yōu)良技術(shù)性能的進(jìn)一步認(rèn)識，土工合成材料在工程實(shí)際中，特別是灰?guī)旃こ讨袝?huì)得到越來越廣泛的運(yùn)用。

參考文獻(xiàn)

土工合成材料性能范文第5篇

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(yàn)

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(shí)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(shí)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(xiàng)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(yàn)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(yàn)依據(jù)，對于進(jìn)一步深入研究以及工程實(shí)踐，都具有重要的實(shí)際意義和參考價(jià)值。

1 工程概況及現(xiàn)場試驗(yàn)

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(yàn)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(shí)好的場地上用路基填筑材料鋪筑一定厚度的填料并壓實(shí)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(yàn)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(yàn)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(yàn)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(shí)度。本試驗(yàn)采用壓實(shí)后10cm、20cm和30cm的不同對比厚度。鋪筑完畢后進(jìn)行壓實(shí)，然后用灌砂法測定碾壓后的壓實(shí)度，所有的碾壓和試驗(yàn)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(shí)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(yàn)路段碾壓前照片

本次試驗(yàn)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(shí)后10cm、20cm、30cm三種不同鋪設(shè)厚度的對比試驗(yàn)，共做了5個(gè)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(yàn)路段碾壓后情況

2 試驗(yàn)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(yàn)前后不同碾壓厚度的礫類土各100kg左右進(jìn)行篩分試驗(yàn)，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(yàn)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(yàn)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(shí)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(gè)肋數(shù)的21.8%，并有超過一半的粘結(jié)點(diǎn)出現(xiàn)滑動(dòng)脫落；壓實(shí)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(diǎn)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(shí)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(diǎn)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(shí)，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(diǎn)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(dòng)起毛，這顯然會(huì)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(diǎn)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(yàn)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(shí)后10cm、20cm和30cm三種不同厚度的對比試驗(yàn)，試驗(yàn)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(shí)后厚度為10cm時(shí)，試驗(yàn)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(huì)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(shí)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(dòng)壓路機(jī)，對以上兩種填料的有效壓實(shí)厚度皆在30cm左右，故當(dāng)填料的鋪設(shè)厚度在20cm左右時(shí)，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(shí)機(jī)械有效壓實(shí)厚度附近時(shí)，不僅可有效利用壓實(shí)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(huì)導(dǎo)致施工機(jī)械的浪費(fèi)，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(yàn)，驗(yàn)證了室內(nèi)模擬試驗(yàn)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(shí)踐驗(yàn)證，該系數(shù)具有可推廣性和工程實(shí)用性。同時(shí)通過對不同鋪設(shè)厚度的現(xiàn)場鋪設(shè)損傷試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析表明，過薄的填料鋪設(shè)厚度會(huì)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(shí)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(shí)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(shí)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(yàn)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(gè)主要影響因素，同時(shí)也土工鋪設(shè)損傷的研究提供了重要的現(xiàn)場試驗(yàn)依據(jù)。

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