土工合成材料的定义

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土工合成材料的定义范文第1篇

【关键词】土工；合成材料；土界面；特性；试验

一、前言

土工合成材料发展十分迅速，而且具有很好的经济效益在工程中广泛使用。土工合成材料与土界面的强度参数更是成为学者们研究的重点。

二、试验概况

1、试验设备

拉拔试验设备为南京土壤仪器厂生产的TZY-1型土工合成材料综合测定仪。竖向荷载是由高精度调压阀和滚动隔膜汽缸组成的闭环反馈稳压系统；水平荷载采用应变控制加荷方式，由步进电机驱动变速箱均匀施加，应变速率从0.07～8.67mm/min分12档；数据由单片微机自动采集及处理。直剪试验设备为ZJ型应变控制直剪仪。

2、试验材料

试验中土工织物采用250g黑色裂膜丝（LMS）以及380g白色机织土工布（WGT）。试验中填料有吹填砂和软土，均取自汕头澄海吹填工程，根据规范吹填砂定名为中砂，软土定名为淤泥质黏土。

3、试验方法及内容

根据不同的筋材和填料设计了3种筋-土界面：①吹填砂与裂膜丝（砂-LMS-砂）；②吹填砂与白色机织土工布（砂-WGT-砂）；③上盒软土、下盒吹填砂与裂膜丝（软土-LMS-砂）。针对界面①分别进行了4组不同拉拔速率的试验，对界面③进行2组不同拉拔速率的试验，具体试验方案见表1。对于吹填砂则开展了4组不同剪切速率的直剪试验（0.4，0.8，1.2，2.4mm/min），均进行2～3次的重复试验以保证结果的稳定性。湿土样用喷壶洒水搅拌制备，以保证含水率均匀。填料分层压实，试验时，控制风干吹填砂的干密度为1.60g/cm3，吹填软土的湿密度为1.9g/cm3、含水率为42%。填料在每级荷载下固结一定时间后方进行拉拔，纯砂固结时间为15min，上软土下砂固结时间为24h。在长度方向上试样自由端伸出剪切盒以保证剪切过程中接触面积大小不变，剪切界面长度为20cm，宽度为10cm。

表1拉拔试验方案

三、试验结果与分析

1、吹填砂-裂膜丝工况

不同拉拔速率下吹填砂-裂膜丝-吹填砂拉拔试验结果见图1（a）～（d）。由图可以看出，筋-土界面无明显剪应力峰值，其剪应力-位移关系曲线呈硬化型，这说明筋-土界面在大变形条件下仍能保持较高的残余强度，拉拔速率的改变对拉拔曲线的形态无明显影响。

读取图1最大剪应力出现的位移值绘于图2。不难发现，随着正应力的增大，最大剪应力位移明显增大，但增幅逐渐减小，而随着拉拔速率的增大则是明显减小的，当速率超过4.33mm/min后，该值变化不明显。拉拔过程中，筋土相对位移是渐进性发挥的，筋材拉力及界面剪应力也是由施力端逐步传向末端的，拉拔速率越小，正应力越大，传递越慢，达到最大剪应力所需的位移也就越大。

由图3可看出，随着拉拔速率的增大抗剪强度呈快速下降、逐渐趋于稳定的规律。从0.53mm/min增至8.67mm/min，4组正应力（25～100kPa）下抗剪强度分别下降52.8%，42.8%，45%和33%，即拉拔速率的影响随着正应力增大逐步减小。另外，抗剪强度随正应力增大而增大，且在快速剪切时获得较大的增幅。综上所述，筋-土界面抗剪强度受正应力和拉拔速率的共同影响。为了探究拉拔速率的影响机制，根据试验结果绘制强度包线于图1（e）。线性拟合后得到各速率下的似黏聚力c和内摩擦角，相关指数均在0.98以上。

可以看出，似黏聚力随着拉拔速率的增大迅速减小，当速率超过4.33mm/min时，似黏聚力为0。内摩擦角有一定的减小，但逐渐趋于稳定值。究其机制，主要是裂膜丝与吹填砂的相互作用以摩擦为主、嵌锁咬合为辅，随着速率的增大，砂粒滚动较快，没有充分的时间嵌入裂膜丝的经纬缝隙中，嵌锁咬合效应减弱，宏观上表现为似黏聚力的突然丧失和一定摩擦特性的衰减（内摩擦角包括滑动摩擦角和咬合摩擦角，后者由嵌锁咬合作用引起），抗剪强度则大幅度减小。

四、土工合成材料界面应变软化模型

应变软化特性是一些土工合成材料界面具有的显著力学特性之一.许多有关土工合成材料界面的常规剪切试验以及大型剪切试验的研究中都强调了这一特性.图4给出了一个糙面土工膜与土工织物间界面应变软化现象的典型示例。从图中可以看到，随着剪切位移的发生，界面剪应力沿曲线上升并在一定位移处达到峰值，然后随着剪切位移的继续增大，剪应力反而下降并最终趋近于一定的残余强度值。

在与土工合成材料界面有关的数值分析中，很多学者根据试验资料，针对应变软化特性提出了不同的计算模型.Jones和Dixon利用传统的摩尔库仑理论，定义摩擦角和粘聚力为总剪切位移的函数，并且随着剪切位移的变化而变化，最终剪切应力剪切位移关系被简化为多段折线形式.

土工合成材料界面的力学特性因为材料种类、制造工艺、应力状态、环境条件等的不同有很大的差异，即使表现出应变软化特性的界面，其剪应力相对位移关系也在显著程度等方面存在很大的不同.因此，在数值计算中，针对不同特点的界面采用与之相适应的、能够准确模拟界面应力应变关系的本构模型是保证计算精度的关键.本文根据一部分土工合成材料界面剪应力位移曲线特点，提出了一种新的应变软化特性本构模型，并给出了界面剪切刚度计算表达式，以实现其在数值计算中的应用.对于应变软化现象不明显的土工合成材料界面，若忽略应变软化现象，则界面应力应变关系通常采用Clough和Duncan双曲线模型模拟，其峰值后应力应变关系简单地用水平直线代替.本文考虑界面的应变软化特性，以剪应力峰值对应剪切位移为分界点，将剪应力剪切位移曲线前后两部分分别处理，在剪应力达到峰值之前，剪应力剪切位移关系依然采用经典的Clough和Duncan双曲线模型模拟.剪应力达到峰值之后，即界面应变软化阶段的剪应力剪切位移关系以剪应力峰值为原点，用另外一条倒置的双曲线进行模拟。

五、结束语

总之，通过试验分析，我们对土工合成材料与图界面的作用特性有了一定了解，随着技术水平的发展，我们的研究也将更加深入，推动该项技术更快的发展。

参考文献

土工合成材料的定义范文第2篇

关键词：变电站；土工格栅；摩擦加筋

加筋的定义和意义

“加筋”一般是将加筋材料埋在土体之中，起到分散土体应力，增加土体模量，传递拉应力，限制土体侧向位移，提高土体及有关构筑物的稳定性。加筋材料的应用自古有之，在五六千年前我国便以天然植物纤维与土石材料混合用于土木建筑工程，但未形成系统的理论和技术，20世纪60年代初，法国工程师亨利·维达尔（Henri.Vidal）首先通过实验证明在土中掺入纤维材料可以明显提高其强度，并在法国成功建造了第一座加筋土挡墙，自此加筋技术得到飞速发展，加筋材料也越来越多样化，加筋材料从天然植物发展到金属材料、合成材料、复合材料等。

加筋土结构形式和加筋材料

加筋技术应用于工程结构中形成加筋土结构，按工作性质和设计方法的不同，加筋土工程可分为加筋土挡墙、加筋土边坡（陡坡）和加筋土地基。

加筋材料是加筋土结构的关键部分，正是因为加筋材料的研究开发才使加筋土技术得以广泛应用和不断向前发展。根据材质情况，加筋材料可分为4大类：第一类属天然植物，如竹筋（竹片）、柳条等，一般用于临时工程、临时抢险工程等；第二类为金属材料，如扁钢带、带肋钢带、镀锌钢带、不锈钢钢带等；第三类为合成材料，如聚丙烯、聚乙烯、聚酯、尼龙、玻璃纤维材料等，其形式主要有聚丙烯条带、土工格栅、土工网、土工织物（俗称土工布）、土工格室等；第四类为复合材料，如钢筋混凝土带、钢-塑复合加筋带等。

加筋土工程中使用的加筋材料大部分都属于土工合成材料，第三、第四类材料目前用得比较普遍；其中的钢-塑复合加筋带、土工格栅应用十分广泛，占市场多数份额；钢-塑复合加筋带仅用于加筋土挡墙，而土工格栅可用于加筋土挡墙、加筋土边坡（陡坡）和加筋土地基。

加筋土主要设计内容

设计原则

（1）工程性质、使用要求、工程特点和发展需要；

（2）安全、适用、经济、美观的要求；

（3）因地制宜、合理取材、有利施工、便于维护；

（4）多方案比选。

保证结构各部分具有足够的强度、耐久性，保证加筋体的整体稳定性和安全性。

设计内容

（1）构造设计；

（2）结构计算；

（3）施工图绘制和明确施工技术要求；

（4）工程概算或预算。

加筋土工程与其它相比，有一个显著特点，由于加筋材料种类繁多、规格品种复杂、性能指标差异较大，填料的种类和物理力学指标不尽相同，各工程项目间可参考性较差。

加筋土工程能形成独立的使用功能，可作为单位工程编制相应的概算或预算，同时也便于工程施工组织和工程成本核算。

内部稳定计算是加筋土工程设计的一个特点，公路、水运、铁路、水利等部门基本上相同。外部稳定计算可按各行业或部门规定进行计算（有关计算方法和安全系数取值等）。内部稳定计算和外部稳定计算均采用单一安全系数法（没有采用分项安全系数法）。

荷载计算和组合

（1）荷载类型

加筋土挡墙：a） 加筋体重力；b） 加筋体上填土重力；c） 水的浮力和加筋体后方的剩余水压力、水流力；d） 加筋土体后方土的侧压力；e） 车辆的等代荷载、固定设备、堆货等使用荷载（包括垂直力和侧压力）；f） 地震荷载。

加筋土地基：a） 加筋体重力；b） 加筋体上填土重力；c） 地面建（构）筑物重力；d） 地（路）面车辆等使用荷载 ；e） 水的浮力 。

（2）荷载计算

永久荷载：a） 加筋土体的自重力；b） 加筋土体上填土重力；c）加筋体后填土引起的土压力；d）水浮力和剩余水压力。

可变荷载：a） 车辆荷载；b） 堆货荷载；c） 其它流动机械荷载；d）施工荷载。

偶然荷载：偶然荷载一般指地震荷载。加筋土结构是柔性结构，具有很好的抗震性能。地震基本烈度小于6度的地区，不计算地震力，地震基本烈度为7度、8度、9度地区，只考虑水平地震力；大于9度的地区，其地震力计算应进行专门研究。

（3）荷载组合

加筋土结构的荷载组合有：持久组合、短暂组合、偶然组合。

构造设计

（1）断面型式

断面型式根据地形和地质条件、结构稳定要求拟定。

常用的有矩形，倒梯形，正梯形和锯齿形。

加筋体墙高6米以下者，一般选用矩形断面。墙后边坡较陡，地基基础条件较好，宜选用倒梯形断面。加筋体地基条件较差，后方边坡平缓，宜选用正梯形断面。墙体较高，或墙基础本身较高，为满足整体稳定要求和地基承载力要求时，可选用锯齿形断面。

断面型式应考虑地形、地质条件，满足结构稳定要求（外部稳定和内部稳定），方便施工，尽量节约材料和造价，经稳定计算和多方案技术经济比较后确定。

（2）基础

基础分为面板下的条形基础和加筋体下的基础。

条形基础的作用主要是便于安砌墙面板，起支托、定位的作用。其尺寸大小视地基、地形条件而定，宽度不宜小于30cm，厚度也不宜小于30cm。可采用C15素混凝土或浆砌条石。

基础的埋深在无浸水地区，一般可取60～100cm；浸水工程应根据水流的冲刷和淘刷作用大小而定，一般不少于150cm。

面板下的基础及加筋体下的基础都应满足地基承载力要求。若承载力不满足，应进行地基处理，处理方法与其它地基处理方法一样，如换填、挤密、抛石、桩基和加筋地基处理等。

条形基础沿纵向可根据地形、地质、墙高等条件设置沉降缝，其间距一般取10～30m，岩石地基可取大值。

加筋体基础在纵向同条形基础，在横向可做成阶梯形，但台阶最好2阶为宜，第1级的宽度不小于墙高的40%，且不小于4m 。

加筋材料

加筋材料应具有较高的强度，受力后变形小，表面粗糙、能与填料产生足够的摩擦力，抗腐蚀性好，加工、接长方便，与面板的连接简单、可靠。加筋材料的铺设一般为平铺。

复合加筋带——钢～塑复合加筋带是以高强细钢丝为主受拉元件，外包裹抗老化塑料层，塑料层既使钢丝能协调共同工作，又保护钢丝免遭锈蚀。但塑料层较容易在施工阶段遭到破坏从而影响其长期强度。

土工格栅——与同作用形成复合结构体系，受力均匀，整体稳定性好，目前变电站边坡治理应采用高密度聚乙烯土工格栅，下文中提到的土工格栅均指高密度聚乙烯土工格栅。■

参考文献

1.《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）

2.《土工合成材料 塑料土工格栅》（GB/T17689-2008）

土工合成材料的定义范文第3篇

关键词：高层建筑楼房、地基基础、处理技术、施工工艺

中图分类号：TU208 文献标识码： A

一、引言

随着人口数量的快速增长，土地资源也日益紧张，各国政府都积极提倡建设高层建筑，这样就可以在一定程度上解决人口问题和土地资源紧缺的问题。但是目前高层建筑在地基施工方面引起了各界的高度重视，如果一个楼阁没有好的地基，那只要受到外界震荡就会坍塌。所以要想确保高层建筑楼房的安全性，首先要打好地基，确保高层建筑的基础施工工作。在近些年建造的高层楼房中经常会出现地下下沉等情况，造成这些情况的主要原因还是目前高层建设施工技术水平不足，存在一定的缺陷，不能从根本解决地基问题。

二、地基基础的定义

我们所说的地基主要是指建筑物最底层那部分，负责支撑建筑物所有重力，确保建筑物不会因为外界影响而发生变形的土地，也是建筑物施工建设中最为关键的一部分。基础主要是指在建筑物的下半部分把建筑物的承载力传递过去给地基的这么一个结构。

三、地基处理技术的分类

1、夯实水泥土桩复合地基成套技术

在高层建筑楼房施工时比较常见的一种地基处理技术就是夯实水泥土桩复合地基成套技术，其实就是利用机械工具在地下打出很多孔，然后在这些孔内注入许多被按比例分配好的土质材料与水泥，然后再用夯实设备对这些孔进行夯实，这样等水泥固定后就可以形成地基。在这种地基处理技术中运用到的就是多种材料组合在一起产生复合材质，使各桩之间都十分稳固。与传统的地基处理技术相比不再是单一的土质材料，而且这种复合材质强度很大，在施工过程中效率比较高，也不会因为外界环境多复杂受到干扰，在施工过程中对于环境的破坏十分小，而且极为节省施工资金。通常在高层建筑施工现场采用这种处理技术时都是运用机械操作，而且处理深度大概在10米以内。

2、CFG复合地基成套技术

在施工现场运用较多的地基处理技术还有水泥粉煤灰碎石桩复合地基处理技术，这种地基处理技术也被简称为CFG复合地基成套技术，主要是利用水泥粉、煤灰、碎石然后与水按照一定地比例混合后，将这些混合物与桩与桩之间层层加固，这样就保证了承载荷重的增加，能共同形成一种复合地基。同时运用这种水泥粉煤灰碎石桩复合地基处理技术的主要优点还有能大大提高木桩的承载能力，防止地基变形，而且使用于很多环境下。在对这种地基进行施工时经常会采用长螺旋钻孔、振动沉管灌注成桩等工艺，这些地基施工工艺一方面可以确保桩与桩之间的整体，又可以提高建筑楼房的经济效益。

3、真空预压法加固软基技术

在地基处理技术中还有真空预压法地基处理技术，这种地基处理技术主要是通过将排水板一层层地加固到软粘土地基中，然后再在这些排水板上方层层铺上密封膜，这样就可以利用这些密封膜起到与大气隔绝的作用，然后再利用垫层下面的吸水管道将地基里面的空气都抽干净，这样地基里面就成为了真空结构，就能产生一个气压差，由于气压差的存在就会给地基的承载负荷量增加。真空结构会对地基产生加固作用，这样在受到外界挤压时也不会变形，这种地基处理方式只适用于软粘土地基，并且有着很好的效果。

4、土工合成材料应用技术

由于我国地形结构存在较大的差异，有些地区根本无法进行地基施工，针对这些情况我国科研部门研究了一种新型的土工合成材料，这种土工合成材料是岩石工程材料的一种，其中主要包括土工膜复合型土工合成材料等。在施工过程中可以起到过滤、排水、隔离、防护等功能，目前已被成功应用在很多建筑工程中，同时科研人员还根据其特性研发了一系列的成套应用技术，主要包括土工织物滤层应用技术，土工合成材料加筋挡土墙，土工织物软体排应用技术等。

5、化学合成应用技术

在很多施工现场经常会发现有很多化学物品，其实这些化学物品主要是用来制作地基工程的，施工人员将这些化学物品加入到土壤中，这些化学物品在与土壤接触后会发生化学反应，这样土壤在化学物品的作用下就会变得异常坚固，地基也就十分稳固，在平时用到的化学物品主要是石灰，这些石灰会使土壤膨胀，在土壤受到膨胀挤压后就会融合到一起，这样就会增加其强度。

6、土壤固化结合技术

无论任何地区的土壤，在土壤中都是存在一定水分，这些水分会使土壤软化，很多施工单位根据这些特性做出了尝试，利用一些特殊技术手段将土层中的水分都吸收干净，这样土壤就会成为固体，不仅在强度上会大大提高，而且不必担心会出现建筑物下沉的现象，所以这种土壤固化的地基处理技术在地基施工过程中也是比较常用的。

四、地基基础处理过程中应该注意哪些事项

1、对地基的保护工作要做好

在很多建筑工程中往往会出现地基建好后要重建的现象，这些现象主要是由于对建筑物地基的保护工作不足，在地基建造之初就要根据当地天气和环境状况制定出一套详细的保护措施，在地基建设过程中要时刻注重地基的保护工作，不能掉以轻心，也许地基建好了也会功亏一篑。北方与南方地区的土壤水分也是不一样的，要因地制宜，做好地基的保护工作。

2、地基塌方问题

施工单位在对高层建筑楼房地基进行施工时首先要对施工现场的地质结构进行仔细勘察，做好地质分析，要不断查阅各种资料进行比对研究，看以往是否发生过此类地质塌方的事故。因为如果建筑物基地出现塌方问题将会直接影响着整体施工进度的进行，要重新打造地基，这不仅延误的是时间问题，还会造成巨大的人工费用和建造费用，这些地方都直接影响着建筑工程的整体投资。其次建筑物地基如果发生塌方不可避免地会造成施工人员的伤亡问题，如果出现人员伤亡就可能直接造成整个建筑工程的停工，增大了风险问题，所以地基塌方事故将是所有施工单位极为重视的一个问题。

3、施工过程中出现的问题

在施工前施工单位要做好施工设计图纸的设计，对于地基的处理方式要明确好，在施工过程中所有施工人员都要提高意识，不能出现一丁点马虎，即使有一点纰漏都将给建筑地基造成潜在的隐患。建设单位和施工单位都要派专门的人员对于地基施工进行监督，要将地基施工中的每个细节都做好，确保地基的质量。

参考文献

土工合成材料的定义范文第4篇

关键字：路桥施工,软土地基,处理方法,分析

Abstract: With the rapid development of our economy and society, led to the development of road and bridge projects in China, also put forward higher requirements on the road and bridge construction. Of soft clay more widely distributed, resulting in soft soil to become a major difficulty of the road and bridge construction, mishandling or not addressed, may lead to embankment cracking or slumping, and even total collapse phenomenon, seriously affect the project safety and traffic safety, the community is extremely poor. Thus, the soft ground of the deal with the problem related to the quality of road and bridge projects. Therefore, road and bridge construction, scientific, rational and effective soft ground, with a positive and practical significance.

Keywords: road and bridge construction, soft ground, processing, analysis

中图分类号：U448.14文献标识码：A文章编号：

软土地基最主要的构成部分是软土，其是在缓流水和静水的环境下不断地沉积而形成的。具有不稳定、粘度较小、强度弱等缺点，我国路桥行业对软土路基的定义是强度低、压缩量较高的软弱土层。若在软土路基进行路桥建设，路堤容易出现较大的沉降和坍塌现象，并严重的影响到路桥的使用，进而造成巨大的经济损失和恶劣的社会影响。因此，在路桥工程施工中，应加强对软土地基处理技术的重视与运用，以切实保证工程的质量，进而使路桥施工企业的经济效益得到保证。

一、软土地基对路桥的影响

地基是路桥建设工程的最基础部分，决定着路桥结构的稳定性。由于受路桥施工条件的限制，多数路桥施工单位对于软土地基问题没能分析处理到位，使地基出现问题，进而使路桥工程遭到了破坏。

1、路面沉降问题

路桥工程最常见的通病是沉降问题，而引起沉降的因素较多，路桥施工单位对施工工艺及操作等原因造成的问题未及时采取措施进行处理，致使工程施工质量降低。不少施工单位由于施工技术的限制，没能很好的掌握路基工程的压实度，使工程稳定性降低。在路桥过渡段结构的安排上不合理，主要还是以传统的搭板结构为主，这样往往会使一些车流量比较大的桥梁出现多方面的问题。而桥头的跳车现象常常会使桥头的搭板断裂。路桥过渡段的沉降与环境因素也有很大的关系。雨水常会侵蚀路桥过渡段，在雨季较长的地区更加明显，使路堤的填土流失、减弱其强度，从而引起沉降。

2、路面侵蚀问题

路桥路面结构层主要是由碎石、水泥等颗粒细料构成。这些材料不抗雨水冲击，往往在铺设以后引起侵蚀问题，破坏了材料紧密性。在雨季施工时这种侵蚀问题更加明显，铺设好的路面基层材料会因雨水的冲刷变得松散，对以后的路面稳定性产生了很大的影响。

3、路面硬化问题

由于软土地基具有不稳定的特点，所以，在与路桥路面材料混合使用时容易产生硬化的现象，混凝土和沥青是路面在施工时常用到的材料，路面的硬化问题与这两种材料的配合比有很大的关系，如果配合比达不到要求，很容易使路面出现膨胀、沉陷等现象。

二、目前路桥施工中常见的软土地基事故及原因

路桥施工的地质条件和周边环境对软土地基的性质影响很大，使其具有不可预计性，因此在路桥的设计和施工中，稍有疏忽都容易导致出现工程质量事故，在我国路桥施工最常见的软土地基事故及原因主要有以下几个方面：

1、公路施工人员不详细或不准确的工程勘察设计，容易导致忽视对应进行软土地基处理的地段做处理设计。

2、公路施工过程中，没有对已知软土地基做好处理，容易导致路堤失稳并危及到公路附近的建筑物。

3、公路施工人员在对软土地基处理中的措施不当，容易导致施工不当，引发路堤失稳，进而发生沉降或坍塌现象。

4、公路施工过程中物料堆放不当，没有按照规定分层进行填筑，使得填土过快，碾压不当，容易引发路堤失稳现象。

三、路桥施工中关于其软土路基的处理方法分析

1、软土地基抛石挤淤处理法

在路桥施工中对软弱地基常用的处理方法就是抛石挤淤，在路基底从中部向两侧抛投一定数量的碎石，将淤泥挤出路基范围，以提高路基强度。所用碎石宜采用不易风化的大石块儿，尺寸一般≥0.3米。抛石挤淤法施工简单、迅速、方便。适用于常年积水的洼地，排水困难，泥炭呈流动状态，厚度较薄，表层无硬壳，片石能沉达底部的泥沼或厚度为3-4m的软土；在特别软的地面上施工由于机械无法进入，或是表面存在大量积水无法排出时；适用于石料丰富，运距较短的情况。

2、软土地基水泥搅拌桩处理法

路桥施工中软土地基水泥搅拌桩处理法，指的是在施工中利用水泥作为固化剂的主剂，是软基处理的一种有效形式，通过搅拌桩机将水泥喷入土体并充分搅拌，使水泥与土发生一系列物理化学反应，使软土硬结而提高基础强度。软土基础经处理后，加固效果显著，可很快投入使用。适用于处理淤泥、淤泥质土、泥炭土和粉土土质。水泥搅拌桩按材料喷射状态可分为湿法和干法两种。湿法以水泥浆为主，搅拌均匀，易于复搅，水泥土硬化时间较长；干法以水泥干粉为主，水泥土硬化时间较短，能提高桩间的强度。但搅拌均匀性欠佳，很难全程复搅。

3、软土地基排水固结处理法

软土地基排水固结处理法也被称为预压法，路桥施工中排水固结法处理软土地基具有效果好，成本低的特点。在路桥施工中软土地基排水固结处理法，是通过多种方式在软弱地基中设置出排水的通道，形成水平或者是竖向的排水方式，进而改变了旧有地基的边界状况，增加了孔隙水排出的途径，并利用外加载荷或者结构物的自重，将土壤中多余的水分进行排除，以达到防止地基沉降并提高地基强度的目的。排水固结处理法主要包括了降水预压法、砂井堆砌预压法、袋装砂井法、真空排水预压法和塑料排水法这几种方法。它的缺点是需要在填土的过程中严格控制填土的速率，而且施工工期较长，另外当竖向的排水通道出现阻塞或是通道设置深度浅时，会导致较大的地基沉降现象出现，应在施工过程中加强注意。

4、软土地基强夯处理法

这种方法也被称为振动固结法，适用于孔隙较大或含水量在一定范围的粘性地基，并利用重锤进行夯实。在路桥施工中软土地基强夯处理法具有操作简便、经济节省和效果明显等特点。其施工原理是土层在巨大的冲击作用下，使土壤中产生了很大的冲击波和压力，导致土体孔隙得到压缩，夯实部位在土层一定深度下，产生了缝隙良好的排水通道，使土中的孔隙水分和孔隙气体的以顺利排出，并使土体固结。强夯后地基的承载力得到了大幅度提高，压缩性能也得到了极大降低。

5、软土地基土工合成材料处理法

土工合成材料主要包括土工膜、土工织物以及特种型和复合型土工合成材料等。这种方法是将人工合成的聚合物材料制作成各种类型的产品，然后将其置于工程结构的表面、内部和各个结构层之间，起到排水、防护、防渗和加筋等作用。土工合成材料对于防止路桥工程的路基损坏或坍塌，具有良好的效果。

结论

路桥工程是我国现代化交通发展的基础工程，其具有占用时间长，投资大的特点，保证其施工的质量是非常重要的。而路桥施工的过程中，会经常遇到软土地基路段，其是我国目前路桥施工的一个难题，影响着路桥施工的质量。因此，针对软土地基问题，路桥施工企业要采用一些先进的软土地基处理技术和方法，在实际的施工中要根据工程具体的情况，进行选择合适软土地基处理方法，这样有利于保证路桥施工质量，进而创造出良好的经济效益和社会效益。

参考文献

[1]梁国林.浅析路桥施工中软土地基的处理方法[J].中国科技博览，2012（05）.

[2]马伟才.关于路桥软土地基处理方法的分析[J].城市建设理论研究，2011（29）.

土工合成材料的定义范文第5篇

关键词：水利堤防；软土地基；处理措施

中图分类号：TU398+.2 文献标识码：A

1 水利工程软土地基的特性

软粘土中最常见的、工程地质性质最差的要数淤泥或淤泥质土，通常工程上把天然孔隙比大于或等于1.5的亚粘土、粘土称为淤泥，而把孔隙比大于1.0小于1.5的粘土称为淤泥质粘土，其主要特性有：

1.1 孔隙比和天然含水量大。我国软土的天然孔隙比一般e=l～2之间，淤泥和淤泥质土的天然含水量w=50～70％，一般大于液限，高的可达200％。

1.2 压缩性高。我国淤泥和淤泥质土的压缩系的一般都大于0.5MPa-1，建造在这种软土上的建筑物将发生较大的沉降，尤其是沉降的不均性，会造成建筑物的开裂和损坏。

1.3 透水性弱。软土含水量大，可是，透水性却很小，渗透系数k≤1（mm/d）。由于透水性如此微小，土体受荷载作用后，往往呈现很高的孔隙水压力，影响地基的压密固结。

1.4 抗剪强度低。软土通常呈软塑-流塑状态，在外部荷载作用下，抗剪性能极差，根据部分资料统计，我国软土无侧限抗剪强度一般小于30kN/m2（相当于0.3kg/cm2）。不排水剪时，其内磨擦角几乎等于零，抗剪强度仅取决于凝聚力C，C＜30kN/m2，固结快剪时，Φ-般为5～150。因此，提高软土地基强度的关键是排水。如果土层有排水出路，它将随着有效压力的增加而逐步固结。反之，若没有良好的排水出路，随着荷载的增大，它的强度可能衰减。在这类软土上的建筑物尽量采用“轻型薄壁”，减轻建筑荷重。

1.5 灵敏度高。在水利工程的地基中的软粘土的抗剪能力比较强，特别是在没有受到破坏的时候，但是一旦受到破坏，特别是对软土层的扰动情况，其抗剪能力降低的特别快，这种情况我们通常用灵敏度来表示，一般情况下的软土层的灵敏度在三到四之间，也会有更高的情况。所以我们在进行修筑堤坝的时候一定要注意最好不要对地基的软土层进行扰动。

2 软土地基上堤防失稳的破坏机理

水利堤防工程的地基经常出现滑动破坏，这会造成建筑物的下沉。而引起滑动破坏的原因是在地基中的某个面的剪应力受到外来的压力，超出了所能承受抗剪能力的范围，使地基的平稳性发生了破坏，就出现了地基滑动破坏的现象。造成剪应力增加的原因主要分为地基自身原因和外部原因，建筑物地基自身的抗剪能力就小，所能承受的外界压力就小；外部原因主要有常年水位的升降产生的压力；地震对地基产生的突然性的巨大压力；降雨使土体的重量增加，对地基的压力也就增加等。

对堤防工程进行稳定分析时，通常是将假想滑动面以上土体看作刚体，并以它为脱离体，分析在极限平衡条件下其上各种作用力，并以整个滑动面上的平均抗剪强度与平均剪应力之比来定义它的安全系数，即：

T1Fn=F

式中：Fn-堤防稳定安全系数；T1-滑动面处土体的平均抗剪强度；T-作用于滑动面上的平均剪应力。

Fn＞1土体处于稳定状态；Fn＜1土体处于滑动状态或有滑动的趋势；Fn=1，土体处于临界状态。因此，要使处于滑动状态或有滑动趋势的土体达到稳定状态，必须Fn＞1堤防：工程等级不同，Fn取值也不同，通常1.05～1.30之间），通常有两种方法：①提高土体的抗剪强度，使孔隙水应力充分消散，如对地基进行加固等；②减小作用在土体上的剪应力，如减小堤防的横断面积，尽量避免对堤防的扰动等。第一种方法在工程中被广泛采用。

3 软土地基上筑堤常用的地基处理方法及适用条件

3.1 堤身自重挤淤法

此种方法顾名思义就是通过逐渐加重堤坝自身的重量把处于地基中的淤泥挤到外面去，而且也可以使地基中淤泥的水分减少，可以有效的增加地基的应力，也就可以加强堤坝地基的抗剪能力，进而达到地基加固的目的。堤身自重挤淤法的优点是用很少的投资达到地基加固的效果，但是它的缺点是施工使用的时间比较长，所以适用于工期不太紧张的时候，建筑物的地基是属于淤泥的土质。

3.2 抛石挤淤法

此种方法操作起来比较简单便捷，不需要太多的技术含量，所需要的资金也比较少，也同样适用于属于淤泥土质的地基。这种方法的原理主要就是通过把体积比较大的石块放进需要进行加固的地基中，把地基总的淤泥挤走，使地基加固，具体步骤是把坚硬的不容易风化的直径≥30厘米的石块抛进水利堤坝地基当中，石块抛的方向应该与地基的下卧地层的横坡的方向一致并且向两边进行扩展；当地基的横坡非常陡的时候，我们可以把石块自高处向低处直接抛。

3.3 垫层法

此种方法也可以称为替换法，就是把需要加固的地基中的软土挖出，然后在把已经选定好的沙石等透水性比较好、强度比较大的材料作为回填土，用人工或机械的方式填到地基当中。这种方法适用于水利堤坝的地基埋的比较浅，挖的范围不大的工程，它的优点在于投入资金少、施工技术简单。

3.4 预压砂井法

此种方法的主要就是通过一定的系统方式把地基土体中的水分压出去，已达到加固地基的作用。我们通常采用加压系统和排水系统，通过加压可以减低地下水的水位，而排水系统可以用排水沙沟对地基软土中的水进行排除，这样就可以加大地基的承载能力。

3.5 旋喷法

此种方法主要通过旋喷机来产生旋喷柱以达到加固地基的目的。把旋喷机的喷嘴放置于要加固的地基层面上，在向上提拉的同时使喷嘴高速旋转，使旋喷机中的水泥混凝土喷射出来于要加固的地基混合在一起并凝固成为旋喷桩。主要使用在软粘土和细沙的地基加固中。

3.6 强夯法

此种方法就是通过压缩地基土体的缝隙，达到加固地基的作用。我们可以把8tf的夯锤从高处抛下，砸实地基土体。对于土体的夯实只是一定范围内的，周围土体中的缝隙可以有助于土体中的水分流出，使土体固结，从而可以提高地基的加固作用及土体的承载能力，也能够有效的减少建筑物荷载对地基的压力作用，这种方法适用于河流的冲击河床建筑物。

3.7 土工合成材料加筋加固法

此种方法主要是通过增大地基的受力面积的方法，减少地基所承受的负荷。在地基上平铺土工合成材料，这样就会使地基的受力变的均匀，减少对于地基的破坏，从而达到增大地基的承载能力。同时，地基和合成材料之间的摩擦也可以减少地基的侧面变形，从而加大了地基的稳固性。

结语

地基对于水利堤坝工程建设具有非常重要的作用，我们通过这些方法基本可以有效的处理软土地基塌陷的现象，这些方法并不是万能的，我们需要根据具体的工程情况，并且积极的总结经验，才能更好的保证工程的质量。

参考文献