導(dǎo)語：如何才能寫好一篇土工合成材料特點，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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關(guān)鍵詞：土工合成材料加筋；設(shè)計過程；關(guān)鍵問題

中圖分類號：U495 文獻標識碼：A

隨著社會科技水平的快速發(fā)展，目前土工合成材料加筋已經(jīng)被廣泛的用于許多的工程項目中了。但是建筑工作者對于土工合成材料加筋的概念的認識還不夠清晰。我們所說的土工合成材料加筋就是指通過土工合成材料與地基周圍的土壤的咬合以及界面摩擦的作用并利用筋材的抗拉的特點產(chǎn)生相應(yīng)的應(yīng)力傳遞，這種應(yīng)力傳遞可以有效的提高地基土體的韌性以及強度，還能改變原來地基土體的位移場以及應(yīng)力場，同時還能夠增加土體的穩(wěn)定性以及改善土體變形性狀的一種有效的技術(shù)手段。柔性纖維素一般通常是土工合成材料的原始材料，柔性纖維素具有伸長率較大的特點，因此土工合成材料的加筋概念與傳統(tǒng)的鋼筋混凝土加筋的概念是不一樣的，筋材與土基質(zhì)的作用機理的不同是最為主要的區(qū)別。這點區(qū)別對加筋的分析計算方法以及應(yīng)用的效果也是有很大的影響的，是需要被注意并重視的。

土工合成材料的加筋材料具有很多種，無織土工織物、復(fù)合型土工織物、土工網(wǎng)、土工格柵、紡織土工織物、編織土工織物等都是土工合成材料的加筋材料。這些土工合成材料具備明顯的優(yōu)點：輕度高、彈性好、質(zhì)地輕、抗腐蝕性好、抗酸堿性好、抗蟲蛀性能優(yōu)良。但是它們也具有共同的缺點，那就是在陽光或是紫外線的照射下，老化現(xiàn)象十分明顯。根據(jù)土工合成材料的這些特點，在實際的工程項目存在以下幾種土工合成材料加筋的類型：（1）堤壩或陡坡加筋，這種加筋的類型主要應(yīng)用于高速公路、公路、鐵路、土壩、海堤的基底以及其陡坡或是堤壩的加筋。（2）工程建筑物的地基基礎(chǔ)加筋，這種類型的加筋主要應(yīng)用于油罐基礎(chǔ)、條形基礎(chǔ)及其地基中加筋。（3）支擋結(jié)構(gòu)加筋。橋墩加筋以及擋墻結(jié)構(gòu)加筋都是較為常見的支擋結(jié)構(gòu)加筋的形式。隨著土工合成材料加筋在建筑工程中的廣發(fā)的應(yīng)用，目前在一些高等級建筑工程以及堤壩工程的修建中，土工合成材料加筋也得到了發(fā)展及應(yīng)用。

1 土工合成材料加筋的作用機理

通過模型試驗、室內(nèi)試驗以及離心試驗對土工合成材料加筋土的觀測及分析，土工合成材料加筋主要存在以下三個方面的作用機理：

1.1 約束豎向變形，增加側(cè)向壓力

首先對堤壩地基進行三軸實驗的測試，通過對比沒有加筋以及有加筋的實驗結(jié)果，就可以解釋土工合成材料加筋的作用機理效果。當在沒有進行加筋操作的堤壩地基上施加一定的豎直向下的應(yīng)力時，會看到堤壩明顯的側(cè)向變形以及壓縮現(xiàn)象的發(fā)生，并且堤壩建筑也受到了破壞。同樣情況下，當對有進行加筋施加豎直的應(yīng)力時，土與筋材會產(chǎn)生一定的相互作用。從實驗中可以看出，由于堤壩受到的加筋的作用，側(cè)向壓力有增大的現(xiàn)象出現(xiàn)，我們稱為壓束力，同時由于加筋的作用堤壩也約束了豎向變形。

1.2 增大了土體的視內(nèi)聚力

根據(jù)以上的三軸實驗的測試結(jié)構(gòu)，若想使加筋的試樣在相同的應(yīng)力的作用也達到破壞的效果，就必須相對的減少土樣所受到的側(cè)向的壓力。通過實驗數(shù)據(jù)可以看到，加筋土樣的摩擦圓與沒有加筋的土樣的摩擦圓的區(qū)別并不大，所不同的是加筋土樣的視內(nèi)的聚力得到了增加。根據(jù)土力學(xué)的原理及物理學(xué)的計算公式計算可以得出，影響土體視內(nèi)聚力增加的關(guān)鍵因素是土工織物筋材的抗拉的強度，并抗拉強度與視內(nèi)聚力是程正比的，即織物的抗拉強度越好，視內(nèi)聚力增加的就越多。相反的，當土體的抗拉強度很小時，或是筋材土工織物由于抗拉強度不夠被拉斷或是被拔出時，土體的視內(nèi)聚力就不會增加，同時土工合成材料的加筋的效果也會消失。

1.3 土工織物的隔離作用

土工織物的隔離作用主要有兩個方面的內(nèi)容：一方面是由于加筋的筋材是具有很高的抗拉強度的，而土體本身的抗拉強度又是較低的，這時當外力的荷載通過土體的作用傳遞給筋材時，筋材與土體會產(chǎn)生一定的相互作用，為防止土體因抗拉強度過低而產(chǎn)生斷裂的現(xiàn)象，筋材會約束土體的變形，從而改變了土體上下兩部分的應(yīng)力狀態(tài)，這是土體就會以筋材為界被分成上下兩個部分了。根據(jù)對有限元的實驗分析，土體沒有加筋的情況，在外力的荷載下土體內(nèi)部會形成一段連續(xù)的塑性開展區(qū)。當在土體內(nèi)增設(shè)一層筋材時，這一段連續(xù)的塑性開展區(qū)就會被隔離開來，形成兩個不連續(xù)的塑性開展區(qū)。在離心模式的試驗中可以清晰的看到這種隔離的現(xiàn)象。當對陡坡進行破壞實驗時，沒有加筋的陡坡會沿著破壞面連續(xù)破壞，而進行了加筋的陡坡，土體是沿著加筋筋材的水平布置產(chǎn)生破壞的，并且破壞的形式不是連續(xù)的破壞而是分層逐漸被破壞的。另一方面的隔離作用是土工織物可以將兩種不同的材料隔離開，防止兩種材料混合在一起。如在海涂上進行筑堤施工時，在海涂面上鋪一層土工織物之后，再在土工織物的上面進行填土筑堤的施工操作，這樣就可以保證填料不會掉入到海涂地基中去，同時地基不被擾動也同樣得到了有效的保證。

2 土工合成材料加筋的布置形式

2.1 張拉應(yīng)變弧布置筋材的理論

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關(guān)鍵詞：土工織物；防汛；搶護

我國在利用天然纖維材料和織物進行防汛護堤、搶險、堵口方面已有很久的歷史，但利用土工合成材料來防汛搶險還是一項新技術(shù)。土工合成材料是一種新型的巖土工程材料。它以人工合成的聚合物，如塑料、化纖、合成橡膠等為原料，制成各種類型的產(chǎn)品，置于土體內(nèi)部、表面或各層土體之間，發(fā)揮加強或保護土體的作用。土工合成材料可分為土工織物、土工膜、特種土工合成材料和復(fù)合型土工合成材料等類型。土工合成材料不僅具有較高的強度。而且具有抗沖、耐磨、耐腐蝕和重量輕等特點。

一、概論

土工合成材料是土木工程應(yīng)用的合成材料的總稱。作為一種土木工程材料，它是以人工合成的聚合物（如塑料、化纖、合成橡膠等）為原料，制成各種類型的產(chǎn)品，置于土體內(nèi)部、表面或各種土體之間，發(fā)揮加強或保護土體的作用?！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、防汛、搶險的傳統(tǒng)材料和土工合成材料的特點

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

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

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

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

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

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

土工織物這些功能和特性，可以克服或改善傳統(tǒng)材料的缺點或不足。此外，土工織物施工工藝簡單，易保證工程質(zhì)量，施工速度快，工程造價低（與傳統(tǒng)反濾材料相比，可節(jié)約投資三分之一到二分之一）。因此對于防汛搶險這種時間性非常緊迫的工程，土工織物將成為一種十分理想的新材料，特別對一些缺土缺砂石料的地區(qū)更具有特殊的價值。

三、土工織物在防汛搶險中的應(yīng)用

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

（一）堤壩坍塌險工的搶護

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

1.展排體。將排體運到險工段，放在對應(yīng)的堤頂上，并展開。

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

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

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

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

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

（二）管涌險情的搶護

由于滲流的作用，汛期堤壩及地基基礎(chǔ)薄弱處往往發(fā)生滲透變形，產(chǎn)生管涌、流土、滑坡等險情，如不及時處理，就將危及堤壩安全。采用土工織物作為濾層，應(yīng)對可能出現(xiàn)滲透破壞的堤段取土，進行試驗計算，確定土工織物型號，然后選購所需土工織物。但在防汛搶險時，有時來不及試驗，只能憑經(jīng)驗處理。

使用土工織物對管涌險情的搶護，其施工方法是：

1.將泉眼周圍或嚴重散浸的地面整理平整，清除草皮雜物以及尖角石塊。

2.如泉眼較小，可以用整塊的土工織物蓋住泉眼，如泉眼較大或連片泉眼，則應(yīng)將土工織物互相搭接并用線縫起來，或采用化學(xué)粘合。搭接寬度一般為15-20cm。在松軟的土基或水下施工時，搭接寬度應(yīng)取40-60cm。

3.將土工織物蓋在泉眼上面，即以重物將其固定，再由周圍向中央壓易透水的2-4cm粒徑的小卵石或小石子，厚度30-50cm。石子上面再壓塊石或混凝土塊，最后形成中心高，四周低的壓重體。

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

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關(guān)鍵詞：土工合成材料； 工程管道；市政工程

中圖分類號：TU99文獻標識碼： A

目前，市政管道工程，尤其是流沙、軟土地質(zhì)地區(qū)進行市政管道工程的修建時，常常會發(fā)生盲溝管淤堵、路面塌陷、管口脫開漏水等現(xiàn)象，需要耗費大量的財力、人力和物力進行維修。追其原因可以發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)流沙地質(zhì)條件下發(fā)生管道問題是因為在施工期間采取了不恰當?shù)慕邓胧亩沟鼗潦艿綌_動造成的；大多數(shù)軟土地區(qū)出現(xiàn)管道問題都是因為在地基條件相對較差的情況下使用砂石基礎(chǔ)的柔性接口管道，后期不均勻沉降致使管道接口破壞從而發(fā)生漏水。對于天津地區(qū)而言，為配合道路工程建設(shè)，很多管槽回填的都是碎石料，當級配不良時，地基會受到一定程度的擾動，甚至?xí)?dǎo)致路面出現(xiàn)嚴重的坍塌現(xiàn)象。土工合成材料的原料是人工合成的聚合物，例如合成橡膠、化纖、塑料等，將它們做成產(chǎn)品，放到各種土體間或者土體的表面或內(nèi)部，可以起到保護土體、使土體防滲、排水、隔離、反濾功能增強的效果。土工合成材料的廣泛應(yīng)用和迅速發(fā)展，使市政管道工程難題的解決又多了一個新方法。

1、土工合成材料在盲溝排水設(shè)施建設(shè)中的應(yīng)用

對于盲溝排水設(shè)施而言，其主要存在于明開槽施工降水工程、填埋場庫區(qū)以及擋土墻和地道工程建設(shè)之中。在確保級配良好的條件下，砂石料在濾水管周圍進行回填施工，并將其作為反濾層，這是最傳統(tǒng)的盲溝排水方法之一。實踐證明，因盲溝管的斷面非常的小，所以整個施工過程中，反濾料級配很難受到有效的控制，而且當盲溝管發(fā)生堵塞問題時，會影響工程運行效率。

現(xiàn)如今，由于土工合成材料的發(fā)展極為迅速，出現(xiàn)了很多新的產(chǎn)品，在工程中已經(jīng)使用土工織物和塑料盲溝管材進行盲溝排水，塑料排水盲溝管具有很強的適應(yīng)不均勻變形的能力和抗壓能力，孔隙率可以高達90%，將其與土工布的反濾功能有機的結(jié)合在一起，最常用的方法就是將土工合成材料沿側(cè)壁、槽底鋪設(shè)，將10厘米的級配砂石料鋪設(shè)到它的上面，然后鋪設(shè)塑料盲溝管材，在管頂以上15厘米處回填級配砂石料，在回填的級配砂石料頂面將土工合成材料搭接封閉，如圖1所示，按照具體工程在其上進行回填。這里的土工合成材料起到了保土和反濾的功能，同時還排水能力也很強。如果工程有較高的要求，可以將一層土工織物包覆到排水管的外側(cè)。現(xiàn)在也有塑料盲溝管和土工布的復(fù)合成品管材。

2、流砂土質(zhì)區(qū)管道病害常見的原因

流砂是一種地質(zhì)現(xiàn)象，它常常發(fā)生在地基被滲透破壞的不良工程中，是由于地下水滲流而使?jié)B透力對土體發(fā)生作用而產(chǎn)生的。土體自身的滲流通道、水利條件、組織結(jié)構(gòu)條件等因素與流砂現(xiàn)象的發(fā)展和發(fā)生有一定的關(guān)系。容易發(fā)生流砂現(xiàn)象的土層需要使如下條件得到滿足：

土的不均勻系數(shù)小于5；

土的顆粒組成中，粉粒含量大于百分之七十五，粘粒含量小于百分之十；

地層中的粉細砂層或粉土層的厚度大于二十五厘米；

處于飽和的狀態(tài)，含水量高于百分之三十。

通常情況下，流砂現(xiàn)象常出現(xiàn)在松散、飽和的粉砂地質(zhì)、粉土、砂土地質(zhì)中。在粉土層和粉砂中，因為其具有較小的滲透系數(shù)，所以常常出現(xiàn)塑性泥流或者流砂；而在砂性土層內(nèi)，流砂常常是土體顆粒從少到多、從細到粗的漸進工程。

在流砂土質(zhì)區(qū)，尤其是具有較高地下水位的情形下，明開槽鋪設(shè)市政管道的時候，主要有以下兩個病害：

第一，在施工開槽中，控制施工降排水和基坑支護是非常重要的。如果采用不當?shù)慕邓突又ёo措施，側(cè)壁滲漏處和基槽底部就可能發(fā)生土體跑冒流失的現(xiàn)象，在存在降水井的位置，地下水可能將土中的細砂粒、粉砂以及粉粒等沖走。由于土體顆粒流失，擾動了管槽周圍的土體，使地面的沉降存在了問題，更有甚者可能會造成邊坡塌方，基坑工程施工的條件變得惡化，已建成的附近工程有下沉或開裂的現(xiàn)象產(chǎn)生。

第二，在進行管道施工過程中，大多溝槽都采用碎石料進行回填，假如孔隙率由于管道砂石基礎(chǔ)和周圍回填碎石料的級配不良而增大，在流砂地質(zhì)的情況下，地下水位在施工結(jié)束后回升或者別的原因致使地下水位變動都可以讓周圍的土體顆粒隨著滲透水流對管周碎石的孔隙進行充填，使原狀的地基土受到擾動。如果管道發(fā)生局部破裂或者脫口的現(xiàn)象，土體顆粒將隨著縫隙流入管道中，沿著管道的水流進行不斷的流失，從而使得管周的土體被掏空，地面沉陷，更嚴重的可能會使周邊建筑物受到影響。

3、應(yīng)用土工合成材料解決溝槽回填病害的方法

一般情況下，粉砂土層和粉土容易產(chǎn)生流砂土質(zhì)，它的地基承載力通常大于100千帕。如果場區(qū)具有較高的地下水位、管上地面進行碎石料回填時，能夠采用此方法：將土工合成材料沿側(cè)壁和槽底進行鋪設(shè)，它的上面將砂石作為基礎(chǔ)，用級配良好的碎石料對管頂及關(guān)側(cè)以上不小于40厘米的地方進行回填，保證密實度不小于90%，在回填的碎石料頂面對土工合成材料就行搭接封閉，如圖2所示，對其上進行回填時按照道路的要求進行。這里的土工合成材料起到了保土和反濾的功能，通過可以選用無紡或有紡?fù)凉た椢?，最好選擇土工織物質(zhì)量為每平方米300到500克。

軟土地基主要分布在濱海地區(qū)，具有較低的地基承載力，后期承載量不均勻且量很大，持續(xù)沉降的世界比較長，尤其是市政基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)在一些新進吹填的近海地區(qū)時這些問題更嚴重?，F(xiàn)在將市政管道修建在軟土地區(qū)時，如果地基承載力小于70千帕?xí)r常使用鋼筋混凝土基礎(chǔ)，如果地基承載力不小于70千帕，同時又小于100千帕，常使用砂石基礎(chǔ)，在它的下邊進行一定厚度的軟土超挖，通過換填墊層的方法對其進行處理。對于開槽都很困難的濱海地區(qū)，超挖更是將難度增加，而且使用常規(guī)的換填墊層方法處理并沒有對管道不均勻沉降的現(xiàn)象起到很好的效果。

加筋處理軟土地基時使用土工合成材料，不僅能夠?qū)⒊趽Q填的厚度減小，還能在將地基承載力提高的同時，很好的對管道不均勻沉降進行控制。它的主要方法是將200毫米厚的中粗砂鋪設(shè)在軟弱基土的頂面，將土工織物鋪設(shè)到它的上邊，如圖3所示，然后再將砂石基礎(chǔ)做好，對管道進行鋪設(shè)。選擇土工合成材料進行地基強化時可以選擇高強土工布、土工筋帶、土工網(wǎng)以及土工格柵等等。

結(jié)語：隨著土工合成材料的快速發(fā)展，以及成功的在工程領(lǐng)域進行運用，對市政管道工程常見的一些問題的防治和處理起到了非常關(guān)鍵的作用。土工合成材料的主要功能是防護、防滲、隔離、排水、反濾和加筋，在進行土工合成材料的具體應(yīng)用時，選擇材料要按照具體的工程結(jié)構(gòu)和應(yīng)用目的進行合理選擇。將土工合成材料完美的應(yīng)用到市政管道工程中，為市政管道工程的發(fā)展增添一份力量。

參考文獻:

[1]盧全軒.土工合成材料在水利工程中應(yīng)用的壽命問題[J].廣西水利水電.2009（03）.

[2]陳斌.土工合成材料在水利工程中的應(yīng)用及其施工方法研究[J].價值工程.2013（07）.

[3]劉征.土工合成材料在市政道路工程中的應(yīng)用[J].知識經(jīng)濟.2012（02）.

篇4

正值汛期，各地堤壩工程險情迭出。在汛期中如何針對不同的險情應(yīng)用土工合成材料進行搶險防護是一個急需解決的問題。

土工合成材料是一種新型的巖土工程材料。它以人工合成的聚合物，如塑料、化纖、合成橡膠等為原料，制成各種類型的產(chǎn)品，置于土體內(nèi)部、表面或各層土體之間，發(fā)揮加強或保護土體的作用。土工合成材料可分為土工織物、土工膜、特種土工合成材料和復(fù)合型土工合成材料等類型。土工合成材料不僅具有較高的強度。而且具有抗沖、耐磨、耐腐蝕和重量輕等特點。

我國在利用天然纖維材料和織物進行防汛護堤、搶險、堵口方面已有很久的歷史，但利用土工合成材料來防汛搶險還是一項新技術(shù)。隨著我國經(jīng)濟建設(shè)的發(fā)展和對土工合成材料功能和特點的逐漸認識、研究、土工合成材料將越來越廣泛地應(yīng)用于水利水電工程的搶險等工程中。

2、防汛、搶險的傳統(tǒng)材料和土工合成材料的特點

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

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

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

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

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

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

土工織物這些功能和特性，可以克服或改善傳統(tǒng)材料的缺點或不足。此外，土工織物施工工藝簡單，易保證工程質(zhì)量，施工速度快，工程造價低（與傳統(tǒng)反濾材料相比，可節(jié)約投資三分之一到二分之一）。因此對于防汛搶險這種時間性非常緊迫的工程，土工織物將成為一種十分理想的新材料，特別對一些缺土缺砂石料的地區(qū)更具有特殊的價值。

3、土工織物在防汛搶險中的應(yīng)用

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

3．1堤壩坍塌險工的搶護

當?shù)虊紊嫌斡写竺娣e塌落險情時，可采用覆蓋軟體排防護，如圖1和圖2，這種險情大多要分秒必爭地進行搶護。

圖1搶險用軟件體排結(jié)構(gòu)

1-φ5mm縱向拉筋繩；2-φ10mm纜繩；

3-紡織布條；4-搶險排體；5-φ60cm縱向土枕；圖2風(fēng)浪險工搶護軟體排示意圖

6-φ5mm定位引繩；7-橫枕；8-φ20mm1-木樁；2-堤頂；3-排體；4-壓載縱枕；

間距20mm；9-水流方向5-碎石橫枕；6-2倍波高

沉排搶險施工方法如下：

（1）展排體。將排體運到險工段，放在對應(yīng)的堤頂上，并展開。

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

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

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

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

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

3．2管涌險情的搶護

由于滲流的作用，汛期堤壩及地基基礎(chǔ)薄弱處往往發(fā)生滲透變形，產(chǎn)生管涌、流土、滑坡等險情，如不及時處理，就將危及堤壩安全。采用土工織物作為濾層，應(yīng)對可能出現(xiàn)滲透破壞的堤段取土，進行試驗計算，確定土工織物型號，然后選購所需土工織物。但在防汛搶險時，有時來不及試驗，只能憑經(jīng)驗處理。

使用土工織物對管涌險情的搶護，其施工方法是：

（1）將泉眼周圍或嚴重散浸的地面整理平整，清除草皮雜物以及尖角石塊。

（2）如泉眼較小，可以用整塊的土工織物蓋住泉眼，如泉眼較大或連片泉眼，則應(yīng)將土工織物互相搭接并用線縫起來，或采用化學(xué)粘合。搭接寬度一般為15-20cm。在松軟的土基或水下施工時，搭接寬度應(yīng)取40-60cm。

（3）將土工織物蓋在泉眼上面，即以重物將其固定，再由周圍向中央壓易透水的2-4cm粒徑的小卵石或小石子，厚度30-50cm。石子上面再壓塊石或混凝土塊，最后形成中心高，四周低的壓重體。

（4）鋪放土工織物的面積取決于泉眼的大小和嚴重滲水段的范圍，其面積應(yīng)大于需要保護的滲水范圍0.5m以上，土工織物施工如圖3所示。

圖3管涌險情的搶護示意圖

施工時應(yīng)注意以下兩點：

第一，當管涌處水壓較大，土工織物覆蓋其上后，往往被水柱頂起來，一般說，這是壓重不夠，應(yīng)當繼續(xù)填壓石子，也可以用草袋裝石子壓上去，直至壓平為止。

第二，當有些冒砂孔比較大時，將土工織物蓋在上面，加壓重后就會凹下去，甚至?xí)⑼凉た椢锼浩啤Ｓ鲇谶@種情況，應(yīng)當在孔內(nèi)先用大石子，小石子瓜子片將孔洞填平（可略高于附近地面3-5cm）以分散集中的滲流。在瓜子片，石屑上面鋪放土工織物并按前述辦法加壓重。

土工織物鋪放以后，開始由于土體中微粒子被滲水夾帶出來，水色變渾濁，歷經(jīng)一段時間后，若水質(zhì)變清，說明此時土體內(nèi)部顆粒不再流失，土工織物已起導(dǎo)滲作用。

3.3大面積散浸險情的搶護

有些土堤、壩構(gòu)筑土料雜亂或施工質(zhì)量差，擋水以后，隨洪水位升高，水壓增大，浸潤線相應(yīng)抬高，其滲漏也隨之出現(xiàn)，最后水流從背水坡滲出。若滲流量過大，出現(xiàn)渾水，背水坡松軟，有滑坡，塌陷等險情時，宜用土工織物反濾排水，以穩(wěn)定壩身。土工織物用于土壩散浸排水方法有兩種，一是用土工織物作貼坡排水，二是堤坡開挖導(dǎo)滲溝，溝內(nèi)放土工織物，上面填塞小石子。

3.3.1貼坡排水法

使用土工織物作貼坡排水，一般應(yīng)考慮以下因素：

（a）土工織物的物理特性（開孔大小和分布、厚度、壓縮性）；

（b）被保護土的物理力學(xué)特性（顆粒大小分布、孔隙率、滲透系數(shù)）；

（c）水力條件（滲透方向是單向或往復(fù)滲透）

（d）作用于土工織物上的力及土工織物應(yīng)具備的抗拉抗壓、撕裂強度等。

用土工織物貼坡排水的施工方法是，先整平堤坡，或用砂填平，然后平鋪土工織物。土工織物一般鋪設(shè)在比逸出點高0.5-1m以上。然后在土工織物上鋪放石子，石子上面可以放塊石。施工時，不穿帶釘子的鞋子作業(yè)，以免將織物扎破?？椢镏g搭接用線縫或用化學(xué)粘合劑粘合，搭接寬度一般為15cm左右，如圖4。

圖4貼坡排水法示意圖

當滲透水通過土工織物排出以后，可以在堤腳開挖一條導(dǎo)滲溝，將集流引出，同時溝內(nèi)也鋪放土工織物。排水溝要開挖平整，土工織物要緊貼排水溝底和兩側(cè)，并與堤坡，壩坡的土工織物搭接粘牢，最后在溝內(nèi)填放石子和片石壓重。

3.3.2開挖導(dǎo)滲法

其施工方法是：從浸潤線逸出點沿坡面至堤腳開挖若干橫向溝（即垂直于堤身縱向軸線）溝的間距一般5m左右，溝深0.3-0.5m，寬0.3-0.8m，溝內(nèi)必須開挖平整，然后鋪放土工織物，在織物上面放小石子。土工織物放入溝內(nèi)要預(yù)留一定寬度的織物在溝外，而且留在溝外的織物需蓋上草席，以減少日光照射。如圖5。

圖5開挖導(dǎo)滲法示意圖

4、結(jié)論與建議

（1）塌岸險工搶護、管涌、下游坡散浸、開溝導(dǎo)滲等險情搶護，排體透水編織布效果較好。

（2）用土工織物防汛搶險，汛前必須縫制好各種搶險排體。根據(jù)可能出現(xiàn)的各種險情，相應(yīng)備好搶險排體，一旦遇險就可立即搶護。否則會貽誤時機，造成不必要的損失。

（3）防汛備用土工織物材料，應(yīng)按險情種類的需要去準備。

篇5

取的工程技術(shù)措施。主要分為基礎(chǔ)工程措施和巖土加固措施。本文簡述了當前我

國建筑地基與基礎(chǔ)工程施工的一些方法。

關(guān)鍵詞：建筑地基基礎(chǔ)；施工：處理

Abstract: the foundation treatment is to improve the supporting buildings foundation (soil or rock), the status of the plant capacity or impermeable ability by themselves

The engineering technical measures taken. Main into base engineering measures and geotechnical reinforcement measures. This paper introduced the I

Countries with basic engineering construction of foundation construction of some of the method.

Keywords: building foundation; Construction: treatment

中圖分類號：TU47文獻標識碼：A文章編號：

地基處理工程的設(shè)計和施工質(zhì)量直接關(guān)系到建筑物的安全，如處理不當，往往發(fā)生工程事故，且事后補救大多比較困難。因此，對地基處理要求實行嚴格的質(zhì)量控制和驗收制度，以確保工程質(zhì)量。

一地基礎(chǔ)的施工

建筑基礎(chǔ)設(shè)計應(yīng)根據(jù)工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件、建筑體型與功能要求、荷載大小和分布情況、相鄰建筑基礎(chǔ)情況、施工條件和材料供應(yīng)以及地區(qū)抗震烈度等綜合考慮，選擇經(jīng)濟合理的基礎(chǔ)型式。

砌體結(jié)構(gòu)優(yōu)先采用剛性條形基礎(chǔ)，如灰土條形基礎(chǔ)、C15素混凝土條形基礎(chǔ)．毛石混凝土條形基礎(chǔ)和四合土條形基礎(chǔ)等，當基礎(chǔ)寬度大于2.5m時，可采用鋼筋混凝土擴展基礎(chǔ)即柔性基礎(chǔ)。

多層內(nèi)框架結(jié)構(gòu)，如地基土較差時，中柱宜選用柱下鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)，中柱宜用鋼筋混凝土柱。無地下室、地基較差、荷載較大為增強整體性，減少不均勻沉降，可采用十字交叉梁條形基礎(chǔ)。

如采用上述基礎(chǔ)不能滿足地基基礎(chǔ)強度和變形要求，又不宜采樁基或人工地基時，可采用筏板基礎(chǔ)（有梁或無梁）。

框架結(jié)構(gòu)、有地下室、上部結(jié)構(gòu)對不均勻沉降要求嚴、防水要求高、柱網(wǎng)較均勻，可采用箱形基礎(chǔ)，柱網(wǎng)不均勻時，可采用筏板基礎(chǔ)。有地下，無防水要求，柱網(wǎng)、荷載較均勻、地基較好，可采用獨立柱基，抗震設(shè)防區(qū)加柱基拉梁?；虿捎娩摻罨炷两徊鏃l形基礎(chǔ)或筏板基礎(chǔ)。筏板基礎(chǔ)上的柱荷載不大，宜采用梁板式笩基。無論采用何種基礎(chǔ)都要處理好基礎(chǔ)底板與地下室外墻的連接節(jié)點。

框剪結(jié)構(gòu)無地下室、地基較好、荷載較均勻，可選用單獨柱基，墻下條基，抗震設(shè)防地區(qū)柱基下設(shè)拉梁并與墻下條基連結(jié)在一起。

無地下室，地基較差，荷載較大，柱下可選用交叉條形基礎(chǔ)并與墻下條基連結(jié)在一起，以加強整體性，如還不能滿足地基承載力或變形要求，可采用伐板基礎(chǔ)。剪力墻結(jié)構(gòu)無地下室或有地下室，無防水要求，地基較好，宜選用交叉條形基礎(chǔ)。當有防水要求時，可選用筏板基礎(chǔ)或箱形基礎(chǔ)。高層建筑一般都設(shè)地下室，可采用筏板基礎(chǔ)；如地下室設(shè)置有均勻的鋼筋混凝土隔墻時，采用箱形基礎(chǔ)。當?shù)鼗^差，為滿足地基強度和沉降要求，可采用樁基或人工處理地基。多棟高樓與裙房在地基較好（如卵石層等）、沉降差較小、基礎(chǔ)底標高相等時基礎(chǔ)可不分縫（沉降縫）。當?shù)鼗话?，通過計算或采取措施（如高層設(shè)混凝土樁等）控制高層和裙房間的沉降差，則高層和裙房基礎(chǔ)也可不設(shè)縫，建在同一箋基上。施工時可設(shè)后澆帶以調(diào)整高層與裙房的初期沉降差。

二、地基處理技術(shù)

（一）水泥粉煤灰碎石柱(CFG樁)復(fù)合地基成套技術(shù)

水泥粉煤灰碎石樁復(fù)合地基是由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂加水拌合形成的高粘結(jié)強度樁（簡稱CFG樁），通過在基礎(chǔ)和樁頂之間設(shè)置一定厚度的褥墊層保證樁、同承擔(dān)荷載，使樁、樁間土和褥墊層一起構(gòu)成復(fù)合地基。樁端持力層應(yīng)選擇承載力相對較高的土層。水泥粉煤灰碎石樁復(fù)合地基具有承載力提高幅度大，地基變形小等特點，并具有較大的使用范圍。

根據(jù)工程實際情況，水泥粉煤灰碎石樁常用的施工工藝包括長螺旋鉆孔、管內(nèi)泵壓混合料成樁、振動沉管灌注成樁和長螺旋鉆孔灌注成樁。

（二）夯實水泥土樁復(fù)合地基成套技術(shù)

夯實水泥土樁是用人工或機械成孔，選用相對單一的土質(zhì)材料，與水泥按一定配比，在孔外充分拌和均勻制成水泥土，分層向孔內(nèi)回填并強力務(wù)實，制成均勻的水泥土樁。通過在基礎(chǔ)和樁項之間設(shè)置一定厚度的褥墊層，使樁、樁間土和褥墊層一起構(gòu)成復(fù)合地基。由于夯實中形成的高密度及水泥土本身的的強度，與攪拌水泥土樁相比，夯實水泥土樁樁體有較高強度。夯實水泥土樁復(fù)合地基具有樁身強度均勻、施工速度快、不受場地的影響、造價低、無污染等特點。

（三）真空預(yù)壓法加固軟基技術(shù)

真空預(yù)壓法是在需要加固的軟粘土地基內(nèi)設(shè)置砂井或塑料排水板，然后在地面鋪設(shè)砂墊層，其上覆蓋不透氣的密封膜使與大氣隔絕，通過埋設(shè)于砂墊層中的吸水管道，用真空裝置進行抽氣，將膜內(nèi)空氣排出，因而在膜內(nèi)外產(chǎn)生一個氣壓差，這部分氣壓差即變成作用于地基上的荷載。地基隨著等向應(yīng)力的增力而固結(jié)。抽真空前，土中的有效應(yīng)力等于土的白重應(yīng)力，抽真空后，土體完成固結(jié)時，真空壓力完全轉(zhuǎn)化為有效應(yīng)力。

該地基加固方法適用干軟粘土的地基加固，在我國廣泛存在著海相、湖相及河相沉積的軟弱粘土層。這種土的特點是含水量大、壓縮性高、強度低、透水性差。在建筑物荷載作用下會產(chǎn)生相當大的沉降和沉降差。對于該種地基，尤其是大面積處理時，真空預(yù)壓法是處理軟粘土地基的有效方法之一。

（四）土工合成材料應(yīng)用技術(shù)．

土工合成材料是一種新型的巖土工程材料，分為土工織物、土工膜、特種土工合成材料和復(fù)合型土工合成材料等種。土工合成材料具有過濾、排水、隔離、加筋、防滲和防護等六大功能及作用。在我國不僅已經(jīng)廣泛應(yīng)用于建筑工程的各種領(lǐng)域，而且已成功地研究、開發(fā)了成套的應(yīng)用技術(shù)。

如：土工織物濾層應(yīng)用技術(shù)；土工合成材料加筋墊層應(yīng)用技術(shù)；土工合成材料加筋擋土墻、陡坡及碼頭岸壁應(yīng)用技術(shù)，土工織物軟體排應(yīng)用技術(shù)，土工織物

充填袋應(yīng)用技術(shù)，模袋混凝土應(yīng)用技術(shù)，土工膜防滲墻和防滲鋪蓋應(yīng)用技術(shù)等。

結(jié)語：

篇6

關(guān)鍵詞：加筋土 設(shè)計研究

中圖分類號：TU2文獻標識碼： A

Reinforced embankment design research

Zhi-bo wang

(Administration of south-to-north water transfer project construction in hebei province, shijiazhuang 050021)

Abstract: the reinforced soil is a kind of composite soil reinforced materials are added into the soil and the formation, can improve the strength of the soil, enhance soil stability, common reinforced material with geotextile, geogrid, high strength fiber geogrid, geocell, strip reinforcement. Reinforced embankment design method is divided into the finite element method and the conventional design method. Geosynthetics engineering application prospects, with good engineering and economic benefits and environmental benefits.

Keywords: Study on the design of reinforced soil

加筋土是一種在土中加入加筋材料而形成的復(fù)合土，由一層或多層水平的加筋材料構(gòu)件與填料交替鋪設(shè)所組成。加筋材料主要承受土體產(chǎn)生的側(cè)向拉力，可以提高土的強度，增強土的穩(wěn)定性。加筋土工程有各種類型和型式，按其作用性質(zhì)和設(shè)計計算理論可分為加筋土擋墻、加筋土邊坡、加筋土地基等[1]。加筋土結(jié)構(gòu)作為一種新穎的完整結(jié)構(gòu)，在工程中應(yīng)用得越來越廣泛，但加筋的機理和設(shè)計理論方面的研究卻落后于工程實際，從而影響加筋技術(shù)的發(fā)展。筋材與土的復(fù)合加筋體的加固機理可大致分為直接加筋作用和加筋體對周圍土體的剛度、應(yīng)力和應(yīng)變分布，破壞形式等影響的間接加固作用兩方面。

1.加筋土概況

在工程實踐中，松散的砂土可堆成具有天然休止角的砂堆，粘土體可開挖出一定高度的垂直坡面。如果在砂土中分層埋設(shè)水平向的加筋材料，則這種由砂土和加筋材料形成的復(fù)合體就可以保持一定的高度和直立狀態(tài)而不塌成斜坡，與粘土體類似，標明砂土加筋后所形成的復(fù)合體的力學(xué)性能和穩(wěn)定性比比未加筋前有所改善和提高。為了弄清砂土加筋后復(fù)合體強度的穩(wěn)定性提高的原因，維達爾等人分別進行了三軸試驗和現(xiàn)場試驗測試，提出了各種假說來解釋和闡述筋土之間的互相作用機理。根據(jù)前人的研究成果，筋－土之間相互作用的基本原理大致可歸納為三大類：一是摩擦加筋原理；二是準粘聚力原理或似粘聚力粘聚力原理；三為其他理論假設(shè)。

加筋的主要效果體現(xiàn)在使復(fù)合體獲得側(cè)壓力增量，限制它的側(cè)向位移[2]。為此，在選用加筋材時，特別應(yīng)注意以下的一些材料性狀：筋材的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系和它們的抗拉強度；它在長期荷載下的變形性狀；筋材與周圍土的相互作用特征，即二者界面摩擦特性和抗拔特性；筋材受環(huán)境的影響，包括材料的抗老化性和耐久性等問題；以提供設(shè)計要求的主要資料。此外，筋材還必須要滿足現(xiàn)場施工的各項要求，考慮它們能經(jīng)受施工中遇到的種種荷載的影響。

2.加筋材料的選擇

土工格柵、無紡布以及編織布均可用作加筋材料。由聚丙烯材料合成的編織布抗拉強度較高，由于聚丙烯材料分子結(jié)構(gòu)中存在著叔碳原子，叔碳原子的碳氫鍵能較小，因而不穩(wěn)定，所以聚丙烯材料對光氧化降解反應(yīng)有較大的敏感性，其耐久性較差，因此，編織布不宜用作水壩加筋材料。無紡布極限強度低，延抻率最大（一般為75％～120％）[3]，同樣拉力的無紡布，其造價遠高于土工格柵。80年代多用無紡布作為加筋材料，而90年代，抗拉強度高、變形?。ㄑ由炻室话?1.5％～13％）的土工格柵已經(jīng)代替了無紡布作為加筋材料。土工格柵具有柔韌性好、高強度、高模量、低蠕變、抗生化腐蝕和老化、抗施工損傷等性能。實踐證明使用土工格柵加筋土坡具有耐久、可靠、造價低、抗地震和動荷載等特點[5]。

3.加筋土筑堤設(shè)計方法分析

土工合成材料可以建成具直立坡的加筋擋墻，也可以修建坡度較直立墻緩的陡坡，加筋土堤邊坡較不加筋土堤陡，可減小堤防設(shè)計斷面，減少筑堤土料，減少堤防占地。加筋土堤設(shè)計方法分為有限單元法和常規(guī)設(shè)計方法。

有限元法可直觀反映土堤的變形狀況[4]，但是要使有限單元法成為常規(guī)的分析手段，還需進一步研究解決以下問題：（1）合理的本構(gòu)關(guān)系；（2）加筋在側(cè)限條件下的應(yīng)力一應(yīng)變關(guān)系的測定和筋材容許強度的取值；（3）如何按算得的應(yīng)力場和位移場定量評價加筋堤壩的安全度。有限元法計算尚不能替代常規(guī)計算方法應(yīng)用與設(shè)計之中，但可作為設(shè)計參考。

目前設(shè)計中應(yīng)用較多的加筋土堤的設(shè)計方法，是在傳統(tǒng)的土坡穩(wěn)定分析方法中考慮筋材作用。土坡加筋通常是在土坡內(nèi)水平鋪設(shè)。認為土坡的失穩(wěn)型式與傳統(tǒng)考慮的一樣；或是沿某個圓弧產(chǎn)生轉(zhuǎn)動式滑動，或是以楔體形式沿折面滑動[5]。要發(fā)生滑動時，筋材的抗拉力或由抗拉力產(chǎn)生的力矩將增大抗滑作用。評價土坡穩(wěn)定性常先求出促使產(chǎn)生滑動的滑動力矩MS和抵抗滑動的抗滑力矩MR，后者與前者之比，即是安全系數(shù)Fs。當安全系數(shù)Fs大于某一規(guī)定的數(shù)值時，則認為土坡是穩(wěn)定的。對于加筋土坡，各層筋材中的拉力對滑動圓心產(chǎn)生的力矩均起抗滑作用，它們的總和即為抗滑力矩增量MR。只要以(MR+MR)代替上述的MR，按同法即可求得加筋土堤的安全系數(shù)。土坡內(nèi)鋪設(shè)的筋材應(yīng)有一定的長度，使其超出滑動圓弧外的被動段Lp與土之間的握裹力不小于抗拔力，且有一定安全系數(shù)。為此，要對每層加筋材作內(nèi)部穩(wěn)定性校核，保證其不會被拔出。

4.加筋土前景展望

加筋土在土工合成材料的應(yīng)用領(lǐng)域占有較為重要的地位[6]，在水利、公路、鐵路、水運、港口等行業(yè)應(yīng)用越來越廣。用土工合成材料加筋的土木工程、水利工程和環(huán)境工程等遍布世界，在中國也有飛躍式的發(fā)展。實踐已經(jīng)表明，土工合成材料加筋工程具有良好的工程效益、經(jīng)濟效益和環(huán)境效益，并且展現(xiàn)出廣闊的應(yīng)用前景。

參考文獻：

[1] 歐陽仲春，現(xiàn)代土工加筋技術(shù)[m]，人民交通出版社，1991.35-46.

[2] 周志剛，張起森，鄭建龍；土工加筋材料性能研究綜述[j]；長沙交通學(xué)院學(xué)報；2001年02期

[3]《土工合成材料應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》，GB 50290-98

[4] 張葦.土工帶加筋碎石墊層的試驗研究與有限元分析[D].太原理工大學(xué),2003.5.

篇7

【關(guān)鍵詞】加筋路基施工技術(shù)質(zhì)量控制

The reinforced embankment construction technology applications in high-speed Rong Wu

China Railway fourteen bureau group the first engineering development company limited

Zhang Zijie

【Abstract】Adding three-dimensional geogrid reinforced embankment in subgrade internal to enhance the overall stability and side slope of the embankment local stability, put a steep slope slope ratio, thereby reducing the number of construction sites and engineering, resulting in significant economic value and socialvalue. Combining with the of Rong Wu highway construction practice, reinforced roadbed construction principle, construction technology and quality control.

【Key words】Reinforced embankmentConstruction TechnologyQuality Control

中圖分類號：U213.1 文獻標識碼：A 文章編號：

1.工程概況

榮成至烏海高速公路河北省徐水至淶源（冀晉界）LJSG-3合同段，位于河北省保定市徐水縣北孤莊營村，標段內(nèi)全部為平原區(qū)耕地，標段全長1.791km，其中設(shè)置孤莊營跨線橋一座，橋長1.391km，路基一段，長度400m，填土高度在3～8 m之間。由于土地資源寶貴，為減少工程用地和工程數(shù)量，為新材料的使用推廣提供研究實例和積累工程經(jīng)驗，中交第二公路勘察設(shè)計研究院通過計算研究，將路基1:1.5的坡率改為1∶1的坡率，將該段路基作為路基加筋施工技術(shù)的試驗段。（加筋路基設(shè)計圖見圖1）

圖1 加筋路基設(shè)計圖

2.技術(shù)原理及特點

加筋路基施工原理，主要是利用土工格柵與土的摩擦作用、土對土工格柵的被動阻抗作用、土工格柵孔眼對土體的鎖固作用以及加筋補強作用，阻止土體的位移、下沉和滑坍，增強路基的整體穩(wěn)定性和邊坡坡面局部穩(wěn)定性。為解決填方路基的整體穩(wěn)定性和邊坡坡面局部穩(wěn)定性問題，邊坡整體穩(wěn)定安全系數(shù)取≥1.25，通過調(diào)整立體格柵橫向?qū)挾群拓Q向間距來確定；邊坡坡面局部穩(wěn)定性問題通過在立體格柵之間設(shè)置平面土工格柵反包邊坡土來實現(xiàn)。

加筋路基施工技術(shù)的特點：作業(yè)程序化、標準化，施工簡單，易于把握，且適用范圍廣的特點。

3.土工合成材料力學(xué)性能

土工合成材料的選用應(yīng)該符合《公路土工復(fù)合材料應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》的規(guī)定，足夠的抗拉強度，較高的抗刺破強度、頂破強度和握持強度等，加筋土工格柵一般要求：立體格柵抗拉強度≥80KN/m，延伸率≤10﹪，結(jié)點強度≥1500N，肋帶斷裂強度≥15KN，肋帶延伸率5﹪時的抗拉強度≥8KN；單向土工格柵主應(yīng)力方向抗拉強度≥80KN/m，延伸率≤10﹪，采用一次性張拉生產(chǎn)工藝的產(chǎn)品。

4.施工工藝流程

施工準備地基處理檢測、清理下承層 鋪設(shè)土工格柵 填土攤平碾壓削除邊坡寬填部分土工格柵向上包邊鋪設(shè)第二層土工格柵兩層土工格柵綁扎固定

沉降觀測

5.施工工藝

5.1施工準備

按照施工設(shè)計圖紙精確放出路堤邊坡坡腳線，并適當加寬（加寬寬度一般為30~50cm），將坡腳控制樁用石灰撒灰線作為標記。

5.2地基處理

按照《公路路基施工技術(shù)規(guī)范》的要求，對原地面進行清表。地基處理同一般填方路段：先清除表層20cm厚的耕植土并在填前進行夯實。清除的耕種土用于中央分隔帶培土、邊坡綠化覆土、取棄土場覆土綠化等

5.3地基檢測

地基必須先進行地表土清除，對原地面夯實，經(jīng)檢測壓實度達到設(shè)計值96，方能進行下一工序的施工。

5.4土工格柵鋪設(shè)

在地基基底壓實度檢測合格后，在基底平鋪一層立體格柵和一層單向土工格柵，寬分別為6m和4.7m（包含嵌入邊坡1.5×2m和邊坡反包寬度1.7m），均要求完全展開，平鋪、拉直，不得卷曲、扭結(jié)，并用U型釘固定于路基上。

5.5路基填筑

a.土工格柵鋪設(shè)完畢后，不可長時間暴曬，應(yīng)及時按試驗段確定的厚度和施工方法填土攤平壓實。

b.加筋路基應(yīng)優(yōu)先選用級配較好的礫類土、砂類土等粗粒土作為填料，填料最大粒徑應(yīng)小于15cm。若為土石混填路基，為避免損傷土工格柵，應(yīng)將粒徑較大的石塊先破碎，再按一般路基壓實標準壓實。

c.填土?xí)r，應(yīng)先填格柵兩端，然后依次擴大，車輛不可直接在鋪好的格柵上行走，避免格柵隆起。

d.每層填料要用推土機和平地機整平，確保路基與土工格柵密貼。

5.6邊坡整修及包邊

當壓實厚度達到1.2m后，彎折單向土工格柵包裹邊坡土，將寬填部分削除至下層，將邊坡邊緣整修平順后將下層伸出的土工格柵翻折上來，將邊坡包起。

5.7鋪設(shè)上層土工格柵

展開平鋪第二層立體格柵，在其上鋪第二層單向土工格柵，插筋固定，如此反復(fù)至路堤頂面（路堤頂面與其下層立體格柵間距≤1.2m）。在下路床鋪筑壓實完成后，在其頂面滿鋪一層立體格柵（整幅寬約30.2m）。

5.8沉降觀測

加筋路堤填筑：應(yīng)先檢驗場地地基是否與設(shè)計相符，若不符時應(yīng)對地基采處相應(yīng)進行處理措施。填筑時應(yīng)對路基邊部監(jiān)測，若發(fā)現(xiàn)有失穩(wěn)趨勢，應(yīng)停止填筑，尋求解決改善方案。

監(jiān)測包含豎向位移和水平位移監(jiān)測，位移監(jiān)測采用埋設(shè)水泥樁進行監(jiān)測。

施工期間位移觀測應(yīng)每填筑一層觀測一次，填筑間隔較長時應(yīng)每三天觀測一次；路堤填筑完成后，一般半月或每月觀測一次。

在路堤填筑完成后，經(jīng)過一段時間的監(jiān)測（一般為六個月）路基豎向位移和水平位移沒有變化的情況下，方進行路面及邊坡防護施工。

6.施工質(zhì)量控制

施工中要嚴格按設(shè)計及規(guī)范要求控制基底處理、路基填筑、土工格柵鋪設(shè)、路堤邊坡整修、包邊施工及邊坡防護等的施工質(zhì)量。

6.1加筋工程土工合成材料質(zhì)量控制按照表1要求

6.2加筋路基壓實度標準及填料強度要求見表2

表1加筋工程土工合成材料實測項目

表2加筋路基壓實度標準及填料強度要求

注:①表列壓實度數(shù)值系指按《公路土工試驗規(guī)程》重型擊實實驗法求得最大干密度的壓實度。

②為保證路肩的穩(wěn)定，對于土路肩培土的壓實度要求＞90%。

7.結(jié)束語

榮烏高速公路工程采用土工格柵加筋路基后，路基由1:1.5的坡率改為1∶1的坡率，與傳統(tǒng)路堤相比，每延米路基填方減少21.06m3，每延米節(jié)約耕地6.5 m2，本標段路基400m共計減少路基土石方8424 m3，節(jié)約耕地面積2600 m2（3.9畝），產(chǎn)生了顯著的經(jīng)濟價值和社會價值，在下步的高速公路建設(shè)中值得借鑒和推廣。

參考文獻：《公路土工試驗規(guī)程》（JTJE40-2007）

《公路土工合成材料應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》（JTG E50-2006）

《公路路基施工技術(shù)規(guī)范》（JTG F10-2006）

篇8

關(guān)鍵詞：水庫土石壩除險加固施工技術(shù)

中圖分類號： P343 文獻標識碼： A 文章編號：

1 前言

在多年的水庫除險加固工程實踐中，有幾個非常突出的問題亟待解決：①項目規(guī)劃問題，雖然目前國家對水庫除險加固工程已經(jīng)進行全財政資金投入，但是，需要地方做好項目前期申報，要對水庫除險加固的可行性分析到位，調(diào)研哪個水庫因需除險，加固方案是否科學(xué)合理；②工程預(yù)案不盡合理，存在浪費投入資金的現(xiàn)象，這不僅造成工程質(zhì)量不達標，還使得以后的資金籌措變得更加困難；③資金雖然到位，工程預(yù)案也合理，但是管理出現(xiàn)漏洞，沒有正規(guī)到位的管理，工程不僅會失效，還有可能造成反復(fù)投資，降低投資回報率的現(xiàn)象。以上三方面的問題若能得到有效的解決，必將對水庫除險加固工作產(chǎn)生深遠而有益的影響。

2 水庫除險加固施工技術(shù)

2.1 土石壩壩坡滑坡危害的加固技術(shù)

土石壩壩坡坡體受到自重力以及其他相關(guān)作用力的影響下，會導(dǎo)致土石壩壩坡坡體產(chǎn)生下滑。假如土石壩壩坡內(nèi)部的巖土抗剪強度可以抵擋這種壩坡的移動，此土石大壩的壩坡則是穩(wěn)定的。反之，如果壩坡內(nèi)部巖土的抗剪強度抵擋不了壩坡的移動，則會致使大壩失去穩(wěn)定性，導(dǎo)致滑坡。本質(zhì)上來說，導(dǎo)致土石壩壩坡滑坡的根本原因是由于抗滑力不足以抵消滑動力。決定滑動力和抗滑力的主要影響因素是水庫庫水以及雨水的滲透、施工技術(shù)、施工質(zhì)量、地震等一些外在因素。在外在因素的影響下致使壩坡壩體與壩基存在的縫隙水壓力、抗剪強度與筑壩的土料性質(zhì)發(fā)生改變，從而引起滑動力與抗滑力發(fā)生變化。

如何進行防治?首先要針對發(fā)生滑坡危害土石大壩的滑坡具體情況進行實地勘探，同時進行士工試驗與觀測，進而準確的查找及分析滑坡的性質(zhì)與發(fā)生滑坡的根本原因，從而可以針對性的進行滑坡加固設(shè)計，使滑坡加固施工更為順利，加固質(zhì)量更加可靠。

土石壩壩坡滑坡的加固施工技術(shù)有很多，我們要分析滑坡發(fā)生的原因來選擇施工方案。針對滑坡加固的主要施工方法有：清理對土石壩造成滑坡危害的滑坡坡體與一些導(dǎo)致滑坡的泉眼與孔洞；進行拋石施工，進而固腳阻滑，增強壩體的抗阻力，從而穩(wěn)定滑坡體；在穩(wěn)定好滑坡體的前提下，對于滑坡裂縫進行及時的處理；對于大壩壩體進行全面的培厚，從而放緩?fù)潦瘔螇纹?，已達減少下滑力的目的；在下游壩坡采用堆石壓載，進行貼坡式反濾層的施工，減少雨水與水庫水對壩體滲透力等等。加固旌工方法有很多，我們要根據(jù)實際情況來選擇最為合適的加固施工方式方法，才能達到最佳效果。

2.2 土石壩壩體裂縫、滲漏加固技術(shù)

對于土石壩壩體裂縫、滲漏，我們通常采用灌漿的處理方法。灌漿處理裂縫、滲透的方式在我國已有很長的歷史，2O世紀50～60年代我國就針對一些病危水庫采用灌漿的處理方法進行了整治，不僅獲得良好的效果，而且為我國灌漿的處理滲透問題積累了寶貴的經(jīng)驗。特別是到了近幾年灌漿技術(shù)的不斷更新，使壩體灌漿機理研究得到了快速的進步，為灌漿的應(yīng)用技術(shù)運用提供了強有力的支持，使得灌漿的處理技術(shù)得到了充足的發(fā)展。如今我國將近干座土石壩水庫普片采用灌漿的處理技術(shù)，成功的解決了土石壩壩體裂縫、滲漏等問題。由此可以看出，灌漿處理技術(shù)能有效的解決土石壩壩體裂縫、滲漏的問題。在進行壩體裂縫、滲漏處理前，我們應(yīng)先進行原因的分析，查找導(dǎo)致發(fā)生裂縫、滲漏的原因，看采用灌漿的處理是否能有效的解決存在的問題，以免盲目的進行灌漿處理，反而造成不良的后果。造成土石壩壩體裂縫、滲透的根本原因是因為水分滲流，如果通過壩體的滲流控制在設(shè)計的范圍里，不會對于壩體任何部位的土體產(chǎn)生滲透破壞，則可以稱為正常滲流。在土石壩的運行中，是允許有正常滲流的，不會對壩體產(chǎn)生危害。如果滲流超過設(shè)計控制，而且引起了對壩體土體結(jié)構(gòu)的滲透破壞，則稱之為異常滲流(或者漏流)，必須及時進行處理，不然會對大壩造成危害 針對大壩滲流，采取灌漿處理技術(shù)可以有效的對異常滲流進行處理。

當前的灌漿加固處理方法可以分為兩種，即為充填式灌漿處理方法與劈裂式灌漿處理方法。充填式灌漿處理方法是利用漿體的自重進行灌漿，灌漿孔口壓力為零；而劈裂式灌漿處理方法是在漿體進行灌注時，對于漿體施加相應(yīng)壓力，利用對于漿體施加的壓力與漿體自重力相結(jié)合，形成一股較大的壓力來進行漿體灌注。這兩種灌漿方法從本質(zhì)上來說，都是利用壓力在進行灌漿，不同的是壓力利用的大或小而已。這兩種灌漿加固技術(shù)在我國應(yīng)用廣泛，并且取得了良好的效果，為我國水庫的除險加固做出了重要的貢獻。

2.3 采用土工合成材料進行水庫的除險加固的技術(shù)

我國的科學(xué)技術(shù)在不斷的進步，從而推動各行各業(yè)的技術(shù)快速的發(fā)展。其中高分子化工材料被廣泛的運用到水利建設(shè)事業(yè)中來。從二十世紀來高分子化工工業(yè)得到了飛速的發(fā)展，各種各樣的合成纖維層出不窮，其中土工合成纖維比人造纖維有著明顯的優(yōu)勢，慢慢的為大家所接受。

經(jīng)過工程實踐證明土工合成材料也是一種非常新穎、優(yōu)秀的工程材料。土工合成材料做為一種新興的土工建筑材料，歷時較短，但是由于其良好的特點，得到了飛速的發(fā)展與應(yīng)該。如今，土工合成材料已經(jīng)生產(chǎn)出了多系列的產(chǎn)品。其中一項產(chǎn)品即為土工膜，土工膜是利用高聚合物進行處理制造而生產(chǎn)，是一種防水性較強的土工合成物。其中復(fù)合土工膜是把土工織物采用噴涂或滾壓放方式在土工織物的表面形成一層聚合物薄膜，其中應(yīng)用較為廣泛的是非織造針刺土工織物，它的單位面積質(zhì)量一平方厘米通常在200～600g。在工廠進行復(fù)合土工膜預(yù)制時，通?？梢赃x擇兩種方法，一種是采用織物與膜進行共同壓制而成；另一種是根據(jù)需應(yīng)用到的工程具體質(zhì)量要求，在織物上進行聚合物的涂抹，根據(jù)實際工程需要可選擇涂抹層數(shù)。復(fù)合土工膜有很多的優(yōu)點，假如以織造型土工織物復(fù)合，可以對土工膜進行加筋處理，使保護膜減少早運輸過程中受外力作用下所造成是破損；如果以非織造型土工織物復(fù)合，不但可以給膜進行加筋與保護，而且還能起到排氣排水的作用，并且還可以增加膜面的摩擦系數(shù)，被廣泛應(yīng)用于水利工程與交通隧道工程中。

篇9

關(guān)鍵詞：巖土工程 勘察 地基處理

中圖分類號：U469.6 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）12（a）-0037-01

近年來，我國建筑工程項目不斷增多，這在一定程度上使得巖土工程項目增加。在建筑工程建設(shè)中，巖土勘察是重要的一個環(huán)節(jié)，尤其是地基的處理，其成效如何將直接影響到整個工程的質(zhì)量，故重視地基的處理非常重要。因此，在巖土工程勘察中，工作人員應(yīng)綜合考慮地形特點、氣候因素等，采取有效的方法對不同地基作出處理，以保證工程的施工質(zhì)量。以下主要就巖土勘察中的幾種常見地基處理方法進行了簡要分析。

1 常見的地基處理方法

1.1 土工合成材料地基的處理

巖土工程中所用的合成材料，為土工聚合物。這類型材料的重量小、施工便捷，且整體連續(xù)性好，具有反濾、排水、加固補強等作用。對這種地基進行處理時，一般是將土工合成材料埋設(shè)于軟弱地基或是邊坡處，使土體變?yōu)閺椥詮?fù)合土體，以提高地基的承載力。因為土工合成材料具有良好的抗拉強度、耐腐蝕性、滲透性，且重量較小，故能節(jié)省大量的材料。通常情況下，土工合成材料主要適合用在下列地基的處理中：擋土墻的加固，可有效避免河道及海岸護坡被沖毀；公路及鐵路的加強層中，可防止路基下沉、翻漿；軟弱地基的加固，可加快土體固結(jié)[1]。

1.2 砂石墊層處理技術(shù)

將基礎(chǔ)底面下層的軟弱土挖掉，然后夯實基礎(chǔ)底面，再用無腐蝕性且級配良好的砂石分層夯實基礎(chǔ)面，使之變成基礎(chǔ)力層，以提高地基的承載力，這樣的地基處理方法則為砂石墊層法。通常情況下，在地基的沉降量中，淺層沉降量占較大份額，故夯實時必須在具有一定厚度的置換層進行。砂石墊層屬于持力層，擁有較強的應(yīng)力擴散作用，能明顯降低墊層下天然土的壓力，且可減少下臥層的沉降量。因為砂石墊層具有良好的透水性，故能促使基底下空隙水壓力的快速消失，使飽和土的抗剪強度大大增強，有效避免了塑性破壞事件的出現(xiàn)。

砂石墊層地基處理法雖然具有較大的優(yōu)勢，但在操作時應(yīng)注意一個問題：相關(guān)人員必須嚴格按照施工規(guī)范的驗收要求對工程質(zhì)量進行驗收，墊層壓實度要滿足要求，回填砂石的材料應(yīng)有良好的含水率，基坑內(nèi)應(yīng)分層鋪設(shè)夯實，確保地基的均勻性[2]。在對砂石墊層的施工質(zhì)量進行驗收時，通常會采用鋼筋貫入法與環(huán)刀取樣法。因為砂石墊層法需要的設(shè)備較少，且操作方便，工程造價低，經(jīng)濟效益較高，是地基處理中使用頻率較高的一種方法。

1.3 夯實水泥土樁地基處理技術(shù)

夯實水泥土樁地基是在夯實灰土擠密樁的基礎(chǔ)上創(chuàng)新并發(fā)展起來的一復(fù)合地基。該地基處理技術(shù)的操作，主要包括以下環(huán)節(jié)：用小型成孔機成孔，接著將少量水泥與土混合攪拌均勻，然后分層填入到孔中并夯實，使之變成水泥土樁。在水泥的膠凝作用下，樁體強度與整體性均得到加強。這種地基處理方法可將地基承載力提高80%以上，成樁不需要太多灰土樁施工機具，操作簡單、所需費用少，對于地下水位上及含水率在13%～23%的濕陷黃土、新填土等軟弱地基，可取得良好的應(yīng)用效果。

1.4 強夯技術(shù)

該技術(shù)是加強地基的的一種常用方法，在國內(nèi)的應(yīng)用也日益廣泛，且加固領(lǐng)域也不斷擴展，在高回填土、碎石土、黃土等地基的加固中也有應(yīng)用。與此同時，該技術(shù)還能有效防止粉質(zhì)黏土或粉砂液化。值得提醒的是，對于軟土、飽和土或含水率較大的回填土地基，因為很難控制其夯位，且夯擊沉降量較大，處理時難度相對較大。

采用該技術(shù)時應(yīng)注意一個問題：務(wù)必確定施工的技術(shù)參數(shù)，包括最佳夯擊能、夯擊遍數(shù)、單擊夯擊能等[3]。實踐證明，強夯法需要的設(shè)備較少，且相對簡單、投資少，主要適合用在軟弱巖土的處理中，能取得良好的加固效果。如果是在市區(qū)巖土地基的處理中，則應(yīng)謹慎選用強夯技術(shù)，避免對建筑物產(chǎn)生不良影響。

1.5 水泥粉煤灰碎石樁處理技術(shù)

CFC樁也就是水泥粉煤灰碎石樁，是在沉管碎石樁的基礎(chǔ)上發(fā)展而成的一種軟弱地基處理技術(shù)，操作主要按以下步驟進行。

先在沉管碎石中參入適量的石屑、粉煤灰及水泥，接著加入適量的水進行攪拌均勻，使其成為樁體。在粉煤灰與水泥的膠凝作用下，樁體強度與整體性都會有很大水平的提升。和碎石樁不同，CFC樁不但融合了柔性砂石樁，還融合了剛性混凝土樁，強度較低，但能充分利用樁體間的承載力，然后將荷載傳輸至深層的地基中。經(jīng)過一系列的處理，得到的復(fù)合地基承載力要比天然地基高出很多，且大大提高了軟土地基的承載力。一般情況下，這類型樁體樁徑約為400mm，長約為25mm，施工工序僅比沉管碎石樁多出一道攪拌工序，兩者相差不大。水泥粉煤灰碎石樁灌注方便、質(zhì)量易控制、費用少，能夠節(jié)約大量的水泥，特別適合用在粘土、粉土、砂土等地基的處理中，是較常用的地基處理方法之一[4]。

2 結(jié)語

地基是建筑工程的重要組成部分，是建筑物的承載力，應(yīng)具有足夠的承載力與沉降量，而能否實現(xiàn)對地基的有效處理，將直接影響到整個工程的質(zhì)量，故重視地基的處理至關(guān)重要。在巖土勘察過程中，地基處理是非常關(guān)鍵的一個環(huán)節(jié)。因此，在對地基進行處理時，要求工作人員應(yīng)先結(jié)合建筑物的所處地形特點，明確地基的均勻性及穩(wěn)定性是否滿足施工要求，然后對不符合要求的地基作出相應(yīng)的處理。只有對地基進行科學(xué)的處理，才能使其滿足規(guī)范對建筑物的承載力要求，進一步保證工程質(zhì)量，為企業(yè)創(chuàng)造更多的經(jīng)濟與社會效益。

參考文獻

[1] 張夢財.巖土工程勘察中的問題及改進建議[J].江西建材，2012（2）：234-235.

[2] 歐勇.巖土工程勘察中的地基處理問題探討[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2014（16）：223.

篇10

關(guān)鍵詞：土石壩 新型 效果

中圖分類號：TU592 文獻標識碼：A

0前言

在分析我國許許多多的土石壩及水庫病險問題時, 遇到的水的滲漏問題最為嚴重。據(jù) 1981 年的統(tǒng)計資料,我國241座大型水庫發(fā)生的每1000次事故統(tǒng)計中,由于壩體發(fā)生滲流破壞而造成的安全事故占總事故數(shù)的32%；對2391座水庫失事的原因進行分析,由于壩體滲流而產(chǎn)生滲透破壞造成土壩垮塌的占到29%。因此,為確保水庫大壩安全, 必須深入研究滲流問題,從而設(shè)計有效的能控制滲流的方法是十分必要的。早在1910年, 英國科學(xué)家布萊就已經(jīng)提出了可通過延長滲徑長度來達到控制滲流的目的, 1922 年太沙基又提出采用反濾層的方法保護滲流出口,在滲流可能的出口處設(shè)置反濾層來控制滲流,采用防滲和導(dǎo)滲相結(jié)合的方法, 使防滲理論進一步完善, 隨著近年來大量病險水庫的除險加固,我國 已在土石壩防滲這一領(lǐng)域積累了比較豐富的經(jīng)驗，發(fā)展了一批新的技術(shù)，采用了一些新的防滲材料。目前, 伴隨著新技術(shù)、新工藝、新材料的不斷涌現(xiàn),土石壩防滲技術(shù)也在不斷地改進, 這些新技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用使得土石壩工程能夠更好地發(fā)揮其防洪與興利的雙重功效,更好地服務(wù)于國民經(jīng)濟建設(shè)。

1新型防滲技術(shù)

1.1混凝土防滲墻防滲技術(shù)

混凝土防滲墻是采用在松散透水的地基中或土石壩壩體中采用連續(xù)造孔成槽的方式,再用泥漿固壁, 并在泥漿下澆筑混凝土而筑成的地下連續(xù)墻,是保證壩基穩(wěn)定和壩體穩(wěn)定性的重要工程措施。由于防滲墻具有施工速度快、施工工藝簡單、防滲效果好等特點,已成為我國水利水電工程中防滲處理的首選方案。

近年來, 處理病險土石壩的措施中采用混凝土防滲墻是作為最佳手段采用。根據(jù)混凝土防滲墻體材料的不同又可分為普通混凝土防滲墻以及塑性混凝土防滲墻, 當防滲墻的彈性模量為2~3 GPa時, 界于塑性和彈性之間時, 故命名為低彈性模量混凝土防滲墻。低彈性模量混凝土防滲墻比一般普通的混凝土防滲墻具有更小的彈性模量,因此不均勻受力及不均勻變形的承受能力更強,使防滲墻體的應(yīng)力狀態(tài)得到極大的優(yōu)化,同時具有較高的抗剪強度和防滲能力,耐久性和抗溶性也更好, 同時又經(jīng)濟實惠, 因為具有較高的應(yīng)用價值。

1.2土工合成材料防滲技術(shù)

按水力特性土工合成材料可分為不透水的土工膜或復(fù)合土工膜和透水的土工防滲膜, 前者可以起到代替防滲體的作用, 即有截滲隔水的效果； 透水土工防滲膜則可代替反濾料, 有排水反濾效果。

土工膜是由高分子聚合物或由瀝青制作的相對不透水薄膜材料。聚合物薄膜所用的高分子聚合物分為合成橡膠以及塑料兩類。合成橡膠薄膜可用尼龍絲布加筋，其抗老化性及其他各種力學(xué)性能都比較好，但價格比塑料薄膜昂貴。土石壩工程中主要采用的塑料薄膜主要由聚氯乙稀和聚乙烯制品組成 ，另外 ，還有其他各種復(fù)合型高分子聚合物土工膜 ，例如將土工薄膜與土工織物復(fù)合成一體，土工織物就能起受力緩沖作用，一定程度彌補土工膜強度較低的影響，又能改善接觸面的抗磨性能。土工膜的滲流系數(shù)一般都在 1×10-8cm/s以下。

由于土工織物與塑膜復(fù)合, 極大提高了抗拉撕裂、 頂破及穿刺的較好的力學(xué)性能；使防滲材料趨于各向同性, 因此就能避免在物理條件和外界溫度變化時,產(chǎn)生某個方向的過量收縮以及移動；尤其是在粒狀材料針片狀含量高時,承受均布壓力；因此可以避免防滲膜局部應(yīng)力過于集中；并可極大改善防滲膜與土體界面的摩擦性能，因此鋪設(shè)復(fù)合土工膜后, 可以改善壩體的滲流狀態(tài), 提高庫的蓄水能力；改善下游壩體長期處于飽和狀態(tài)的工作條件, 提高下游壩體的穩(wěn)定性和安全度。土工織物運輸量小，重量輕, 鋪設(shè)方便,粘土防滲和砂礫石料排滲節(jié)省成本, 縮短工期,容易確保工程質(zhì)量。土工合成材料已經(jīng)在許多中小型水利工程中得到推廣應(yīng)用, 且大有取代傳統(tǒng)的粘土心墻、粘土斜墻等防滲措施的趨勢。

柴達木盆地格爾木河支流雪水河上的泉水庫, 是格爾木河梯級電站開發(fā)的重點工程, 主要起調(diào)節(jié)水源作用, 兼顧防洪功能。該區(qū)地處海拔4000 m高寒山區(qū), 處于8度高烈度地震多發(fā)地帶, 極端最低氣溫時達零下40 度。溫泉水庫由大壩、導(dǎo)流放水洞、溢洪道一共三部分組成。大壩總長880m,壩高最高175 m,壩頂寬度8 m, 壩體上游壩坡比1：3, 下游壩坡比1：2.5, 采用土工織物布防滲砂礫石壩。 該工程是迄今世界上海拔最高, 也是中國首次將復(fù)合土工膜應(yīng)用于高寒區(qū)、高地震烈度、高海拔的大型水庫壩體防滲的工程。

由兩種或兩種以上土工合成材料復(fù)合而成的土工復(fù)合材料 ，包括復(fù)合土工織物、復(fù)合土工膜、復(fù)合防排水材料（排水帶、排水管）等 ，可用于防滲、反濾、加筋、排水及防護等方面。土工特種材料為根據(jù)特殊需要加工而成的制品 ，包括土工格柵、土工格室、土工帶、土工網(wǎng)、土工網(wǎng)墊、土工模袋、土工織物膨潤土墊（GCL）、聚苯乙烯（EPS）等 ，主要用于防護、加筋等多方面。土工合成材料是一種很有發(fā)展前景的新型壩工材料 ，隨著其產(chǎn)品品種的不斷增加 ，具有隔離、防滲、過濾、排水、防護等多種作用 ，越來越在水利工程中廣泛的采用 ，值得其在土石壩工程中大面積推廣。

1.3剛?cè)嵝韵嘟Y(jié)合的防滲技術(shù)

剛?cè)嵝韵嘟Y(jié)合的防滲技術(shù), 就是采用單管高壓旋噴(或射水法)使防滲墻和鋪土工膜相結(jié)合的一種新型防滲技術(shù),與傳統(tǒng)的防滲措施相比具有以下技術(shù)優(yōu)勢：

( 1) 適用于多種類型的土石壩。

采用剛性和柔性相結(jié)合的新型防滲技術(shù),施工時不用放空水庫, 受壩體材料和壩基地質(zhì)情況因素影響較小,因此 適用于不同類型的碾壓土石壩。通常情況下, 采用柔性防滲即鋪土工膜防滲在水庫蓄水位以上, 采用剛性防滲在蓄水位以下,單管高壓旋噴防滲墻防滲, 不用放空水庫即可施工,可適合不同功能的水庫,如竹壩水庫大壩施工時還能保證同安城區(qū)的供水需要。

( 2) 適應(yīng)土石壩沉陷變形的特點。

從國內(nèi)已鑒定的土石壩看,土石壩壩體沉陷都較大, 一般沉陷量為壩高的1%~ 2%,個別大壩> 2%。采用新型防滲技術(shù)柔性材料施工的同時時,即鋪土工膜時, 都預(yù)留一定的可控形變量, 能適應(yīng)土石壩壩體沉陷變形量較大的特點；具有剛性防滲的防滲膜多數(shù)使用在壩基, 一般不受變形的影響。

( 3) 防滲效果好。

新型防滲技術(shù)應(yīng)用新材料、新工藝、新技術(shù)、防滲效果好。例如新安水庫大壩剛性防滲體, 經(jīng)基樁鉆芯取樣,砂質(zhì)層抗?jié)B系數(shù)

( 4) 造價低。

采用剛性和柔性材料相結(jié)合的新型防滲技術(shù),集剛性和柔性優(yōu)點于一身, 因此造價成本較低, 例如新安水庫大壩采用新型防滲技術(shù)加固處理與常規(guī)灌漿方法相比, 大概節(jié)約成本38%, 且工效高,防滲效果好。

( 4)工藝可靠,施工速度快。

新型防滲技術(shù)的剛性材料施工, 由于采用、新設(shè)備、 施工造孔時比較穩(wěn)定, 噴射的混凝土防滲墻質(zhì)量也都滿足要求。近幾年已經(jīng)積累了較多經(jīng)驗, 施工工藝比較成熟, 施工時可根據(jù)大壩的特點分區(qū)分塊施工,施工方便迅速。

2工程應(yīng)用

2.1工程概況

某土石壩為擴大黏土心墻砂殼壩。壩頂高程37．6m．，最大壩高26．6 m，壩頂寬度10 m．壩底最大寬度119.29m，壩體填土為含礫黏士和砂礫料。壩基從上到下依次為砂壤土層、砂礫石層、砂質(zhì)黏土層、凝灰質(zhì)粉砂巖。大壩現(xiàn)已建40多年,有不少安全隱患，壩體填筑的施工質(zhì)量較差。壩基滲透變形和大壩下游面抗滑穩(wěn)定不符合要求等。故采用了低彈性模量混凝土防滲墻對該土石壩進行了除險加同處理。防滲墻厚80 cm．布置在壩軸線上游3.55 m處．底部深入弱風(fēng)化層即凝灰質(zhì)粉砂巖層0．5 m．彈性模量為2 100 MPa。大壩加固后的斷面見圖。

圖1大壩加固后的斷面圖

2.2墻體材料物理力學(xué)指標的選擇

眾所周知，防滲墻體的彈性模量與其承受的應(yīng)力和應(yīng)變存在對應(yīng)關(guān)系，彈性模量越小，周圍土體與防滲墻的變形協(xié)調(diào)越好，墻體承受的被動土壓力也就越小，彈性模量越大，被動土壓力越大。因此，需要采取措施提高混凝土防滲墻的安全性，一種方法是盡量使混凝土的彈性模量(或變形模量)更小，另一種方法是使混凝土的強度盡可能大，即降低彈性模量與混凝土抗壓強度的比值(模強比)。因此在確定混凝土墻體材料時應(yīng)使其模強比小于計算值。考慮抗壓強度的安全系數(shù)K=3.5后，其模強比計算容許值見表1。

表1凝土防滲墻計算模強比容許值表

混凝土的模強比與水泥用量有直接的關(guān)系，當水泥用量減少時，混凝土的模強比變小，對墻體受力有利。但隨著水泥用量的減少，其滲透系數(shù)變大、滲透比降變小，從而影響了防滲墻的抗溶蝕性和耐久性，因此防滲墻的模強比也不是越小越好。近年來，人們對混凝土耐久性問題越來越重視，在該工程混凝土防滲墻設(shè)計中，要求在滿足混凝土模強比的前提下，盡量提高混凝土的強度。

該工程混凝土防滲墻的計算結(jié)果表明，當混凝土墻體彈性模量大于5000 MPa時，防滲墻體將出現(xiàn)拉應(yīng)力破壞。由于低彈性模量混凝土抗拉強度很低，也不宜配鋼筋，因此要求混凝土防滲墻的彈模須小于5000MPa。

3結(jié)語

（1）土石壩工程中不斷探索和推廣應(yīng)用新型的防滲材料、防滲技術(shù)、新的防滲工藝,可以提高工程質(zhì)量、提高土石壩工程建設(shè)管理和施工水平,通過在工程建設(shè)過程中應(yīng)型材料效果非常顯著,取得了較好的效果。

（2）通過對低彈性模量混凝土防滲墻的工程應(yīng)用實例，取得良好效果，對防滲材料的參數(shù)選取積累了一定的經(jīng)驗。

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