土工合成材料特点

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土工合成材料特点范文第1篇

关键词：土工 合成 复合 聚合物

前 言

在我国，土工合成材料在岩土工程等领域的应用历史较短。近年来，国内外开始采用土

工合成材料结合植草进行边坡防护和绿化。目前，土木合成材料已广泛地运用到道路工程、建筑工程、海港工程、矿山工程、军事工程以及水利工程领域。

一、土工合成材料的分类

土工合成材料是一种新型的岩土工程材料。它是以人工合成的高分子聚合物（如苏联、化纤、合成橡胶等）为原料制成的各种类型的产品。《土工合成材料应用技术规范》（GB5020-98）将土工合成材料分为四大类：土工织物、土工膜、土工复合材料和土工特种材料。

二、土工合成材料的功能

土工合成材料的功能是多方面的，综合起来主要有一下几个方面：

1、过滤作用。

把土工织物置于土体表面或相邻土层之间，可以有效地组织土颗粒通过，从而防止由于土颗粒的过量流失而造成土体的破坏；同时允许土中的水或气体穿过织物自由排出，以免由于孔隙水压力的升高而造成土体的失稳等不利后果。这方面的产品有无纺土工布、有纺土工布。适用于排水盲沟外包过滤层、挡土墙回填土中排水系统的滤层和道路基层与地基之间的隔离层等。

2、排水作用。

有些土工合成材料可以在土体中形成排水通道，把土中的水分汇集起来，沿着材料的平面排至体外。这方面的产品有沥青土工膜、聚合物土工膜、复合土工膜、排水板、排水管等。适用于高填路堤内部的垂直排水或水平排水、软基处理中的垂直排水等。

3、隔离作用。

有些土工合成材料能够把两种不同粒径的土、砂、石料隔离开来，或把土、砂、石料与地基或其他建筑物隔离开来，以免互相混杂，失去各种材料和结构的完整性，或发生土粒流失现象。这方面的产品有无纺、有纺土工布、土工网、土工格栅等。适用于路基与软弱地基之间的隔离、路基与碎石基层之间的隔离等。

4、加筋作用。

土工合成材料埋在土体中，可以扩散土体的应力，增加土体的模量，传递拉应力，限制土体侧向位移；还可增加土体和其他材料之间的摩阻力，提高土体及有关建筑物的稳定性。这方面的产品有土工网、单（双）向土工格栅等。适用于加固软弱地基、加强高陡边坡的稳定性、加筋土挡土墙、包裹式挡墙等。

5、防渗作用。

土工合成材料可以防止液体渗漏、气体挥发，保护环境或建筑物的安全。用于防渗的土工合成材料可选用土工膜、符合土工膜、土工织物膨润土垫及复合防水材料。适用于沿河路堤边坡防止水进入路基土、渠道防渗等。

6、防护作用。

很多种土工合成材料对土体坡面可以起防护作用，可将土工布、混凝土膜袋、织物软体排等材料用于路基的边坡防护，防止路面反射裂缝等防护工程中。做防护用的土工合成材料很多，如土工布、土工格栅、土工网、土工三维网垫、土工格室、土工织物、土工膜、土工膜袋、聚苯乙烯板块等。

7、减荷功能。

例如，利用泡沫塑料质量轻、变形特大的特点，用以代替工程结构中某些部位的填土，可大幅度减小其荷载强度和填土产生的压力，这就是所谓的减荷功能。

8、隔热、保温功能。

有的土工合成材料具有很好的隔热、保温性能，在严寒地区修建的大型渠道和道路工程中，使用这种土工合成材料作为渠道保温衬砌和道路隔离层时，主要是利用其隔热、保温功能。

在实际应用中，土工合成材料通常同时发挥着数种功能，例如，排水和过滤、隔离和防冲经常是联系在一起的。

三、土工合成材料材料

1、过滤及排水。

可根据工程过滤、排水需求，合理选用土工符合材料和土工管等。采用土工合成材料作过滤、排水设施的主要工程有：

（1）铁路、公路过滤、排水设施。（2）挡墙后排水系统。（3）岸墙后排水系统。（4）隧洞、隧道衬砌后排水系统。（5）土石坝过渡层，灰坝、尾矿坝过滤层。（6）防渗铺盖下排水、排气系统。（7）农田水利工程、减压井、农用井等外包体。（8）地基处理塑料排水带预压工程。

2、隔离。

（1）铁路道碴与路基之间的隔离层，或路基与软弱地基之间的隔离层。

（2）公路基层碎石与路基或地基之间，飞机场、停车场、运动场面层与地基之间的隔离层。

（3）在土石混凝土河坝中，隔离不同的筑坝材料。

（4）在裂隙发育的岩基，或者卵石、砂卵石地基上修建土石坝，用做坝体与地基之间的隔离层，有时还可起加筋作用。

（5）石笼、砂袋或土袋与软弱地基之间的隔离层。

（6）人工填土、堆石或材料堆场同与地基之间的隔离层。

（7）其他如在水中（江、河、湖、海）抛填土石方，将土工织物铺放在水下，其隔离作用。也可起过滤加固作用；在人行道混凝土板下，有时也铺放土工织物作为隔离层等。

四、土工合成材料的储存与保管

土工合成材料是以高分子聚合物为原料的化纤产品，在阳光照射下易老化，使其强度降低。尽管在制造时采取了一些防止老化的措施，在地下或水下能正常使用几十年，但和其他物质一样老化是不可避免的，对永久性建筑物而言，当然寿命越长越好，因此在各个环节都应注意保护，使其老化速度尽可能地减慢。

对于防汛用土工合成材料，应提前备料，需要加工的，如各种型号尺寸的软体排、滤水软体排等，要在汛前加工完毕，存放在专门的仓库中备用，并要避免阳光的直接照射。因土工织物质地柔软，存放在仓库时，易被老鼠咬，要注意防鼠；苇根等植物会穿破土工织物，因此仓库地坪要平整，注意清除杂草。

产品在工地存放时，一般应搭设临时存放遮棚，如果工期较长，或由于某种原因，土工合成材料较长时间受阳光照射，应用前要进行必要的物理性能指标测试，合格后才能使用。当土工合成材料的种类较多、用途不一时也应分别存放，并标明性能指标和用途等。存放时还要注意防火等。

五、土工合成材料的施工要求

1、施工前检查。

2、备料。

3、土工合成材料接面的处理。

4、铺设松紧度控制。

5、拼接与连接。

6、铺设时施工人员应穿软底鞋，不得抽烟，以免损伤土工合成材料。

7、铺设后要严格检查，发现有破损，应立即修补或更换。同时要注意施工时防止阳光的暴晒，铺设后应及时铺设保护层。

8、回填不得有损于土工合成材料，尽管铺设面清除杂物后土工织物不宜损坏，但也要避免大块石等硬物的抛砸。土工膜保护土层厚度一般为300～400mm，寒冷地区应适当加厚。

9、观测仪器的安装等要根据施工情况及时进行，施工中要注意保护。

土工合成材料特点范文第2篇

关键词：水库土坝除险加固 土工合成材料 综合处理 新技术

1我国病险水库概况

1.1水库概况

我国现有各类水库84926座，其中大型水库415座，属水利部门管理的342座，中型水库2618座，小型水库81893座，而土坝占水库总数的70%。目前全国病险水库有37000座，约占全国现有水库总数的44%。

1.2病险水库除险加固基本情况

国家对水库加固十分重视，1998年以来中央对2381座病险水库进行了除险加固，目前已经完成了2190座大型水库和中型水库的除险加固任务。小型水库加固工作正在有序进行。

2病险水库存在的主要问题

1.1水库基本组成

绝大多数水库主体建筑物由大坝、溢洪道、输水洞三部分组成，大坝作为最重要的永久建筑物，主要起拦蓄来水的作用；溢洪道和输水洞均有下泄来水的作用，但溢洪道主要用来下泄来势较大的洪水，保证水库的防洪安全，输水洞一般用来有序利用水库蓄水，发挥水库兴利效益。

1.2病险水库存在主要问题

参阅部分水库安全鉴定结论和水利部安全管理中心的核查意见，病险水库土坝一般主要存在以下问题。（1）大坝坝顶欠高，水库大坝防洪能力不满足规范要求；（2）大坝坝坡抗滑稳定安全系数不满足规范要求。（3）大坝浸润线不正常，运行过程中，出现渗流异常现象；

3 水库土坝加固的研究

在全国已建的水库中，土石坝占70%，本文主要研究土工合成材料在土坝除险加固中的应用，并通过实例体现新技术、新措施的优势。大坝，它的安全不仅关系到发挥防洪、供水等效益，也关系到下游人民生命财产的安全，因此大坝加固亦是工程的的重点。大坝加固主要解决：坝高不满足防洪安全的问题、坝坡不稳定和大坝渗漏的问题。

本文提出采用当代先进加固技术――土工合成材料对土坝加固，并介绍了其主要特点。

3.1土工合成材料简介

土工合成材料是一种新兴的岩土工程材料，可以分成土工织物、土工膜、土工复合材料和特种土工合成材料。它以人工合成的聚合物，如塑料、化纤、合成橡胶等为材料，制成各类各型产品，至于土体内部，表面或者各层土体之间，发挥加强或者保护土体的作用。目前，土工合成材料已经在水利水电、建筑、公路、铁路、港口等工程中推广使用。

3.2土工合成材料的功能概述

土工合成材料的应用非常广泛，总结起来有下列五种基本功能：

1过滤作用，即把土工织物置于土体表面或相邻土层之间，可以有效地阻止土颗粒的通过，从而防止了由于土颗粒的过分流失而造成的渗透变形；2排水作用。有些土工合成材料可以收集土体中的水分，并沿着土工合成材料内的通道，把水排出土体中，加速土体固结，或者减小土体内的渗透压力；3加筋作用, 主要是一些特种土工合成材料，埋设在特定的方向，利用其抗拉强度，限制侧向位移，增强土体的稳定性；4防渗作用。土工膜和某些复合型土工合成材料，可以防止液体渗透、气体的扩散。5防护作用，多种土工合成材料铺设在建筑物表面，可以防止水流的冲刷。

由于以上功能，土工合成材料广泛使用在各种土木工程中，在水库除险加固中，也尝试针对工程实际问题，采用土工合成材料对土坝加固。

3.3土工合成材料在土坝上、下游坝坡稳定问题上的应用

坝高不满足防洪要求、坝坡不稳定的处理，传统的做法是：加大坝高，上、下游坝坡培厚。这种方法有以下后果：放缓的坝坡占用上、下游空间，导致水库上游库容减少、下游占用大量耕地，弊端在大坝较高时体现的尤其明显。如果采用新技术将新型材料――土工格栅分层植入上、下游坝坡，增大坝坡填土的抗拉、抗压力度，起到增大坝坡稳定性的效果，仅对坝顶进行局部加高，不进行上、下游坝坡培厚，则可达到节约耕地、少占水库库容，减少工程投资的效果。此外，土工格栅加固法，还具有施工便捷，工期短，不受气候影响等优点。

广州岑村水库为一小（2）型水库，位于铁炉山公园西南侧，总库容25.18万方，岑村水库大坝为均质土坝，坝顶高程42.5m，坝基高程29.0m，最大坝高13.5m，顶宽7m，有交通要求。上游游坝坡1:1.5，下游坝坡1:1.5，除险加固中，该水库大坝上、下游坝坡均不满足稳定要求，若采取上、下游覆坝的方法，则：将减少近2.5万方兴利库容；同时下游存在拆迁问题，难以解决，效果不佳。设计中采用对水库大坝上、下游坝坡分层植入土工格栅的办法，以增加坝坡整体稳定性，使坝坡稳定问题得到很好解决，同时，减少了施工用地，减少工程投资76万元，取得很好的社会效益。该大坝填填土受力原理见下图：

3.4 土工合成材料在土坝防渗问题上的应用

土坝渗漏是一个严重的问题，一般采取做混凝土防渗墙或帷幕灌浆进行处理。该方法防渗效果较好，但存在对地质勘探要求高、投资大、施工难的问题。采用易于施工，也较为经济的上游坝坡铺设一层土工膜防渗是很好的处理办法。这种方法对地质勘探要求很低，施工便捷、周期短，投资较小，效果很好。

我国广西田村水库土石坝，坝高48米，坝顶长139米。原设计用粘土作为心墙防渗体，但施工中，坝高筑到10米后，阴雨绵绵，致使粘土含水量高，无法使用。则改用溢洪道开挖的风化砂填筑心墙，在其表层铺设土工膜，并将土工膜底端埋设在上游面粘土内。很好的克服了施工难的问题，并取得很好防渗效果。

3.5合成材料在水利工程其他方面的应用

我国三峡工程，一期围堰和二期围堰的上部都采用了复合土工薄膜心墙防渗结构。一期围堰土工薄膜的底端与围堰下部的柔性材料防渗墙相连接；二期围堰土工薄膜的底端与围堰下部的塑性混凝土防渗墙相连接。在这个世纪大工程的施工过程中立了功。

最近以来，人们对土工合成材料加筋土结构在与环境保持和谐一致方面也作了尝试，用土工格栅加筋、带有面板的加筋体表面依然很美观，特别是在加筋体表面铺设三维植草网垫之后，更能美化环境，可见合成材料应用领域还有很大开拓空间，应该重视并延伸。

4 结语

综上所述土工合成材料有以下优点和优势：

1性能优越

土工合成材料应用于土体结构之后，高分子材料的优势都能充分发挥，产生良好的效果；

2施工方便、快速

土工合成材料本身重量轻，多为卷材，铺设或者安装都很方便。特别是早期在土工膜的接缝方面，只是简单的搭接或粘合剂粘结，现在已经可以焊接，超声波接缝等等。此外与土方回填碾压及混凝土浇筑相比，土工合成材料的铺设受天气的影响小。

3耐久性好，及时需要更换土工合成材料，也比较方便。

4价格低廉，使用土工合成材料，往往比其他工程措施要经济廉价。

目前我国土坝的除险加固工程措施还比较传统，大量新技术、新材料没有得到推广和应用，客观上对国家资金造成一定程度的浪费，同时，也不利于新兴土工合成材料产业在水利行业的发展,通过以上对合成材料的优势和具体实践应用，希望合成材料在水利工程上的应用更加广泛。■

参考文献

1．张光斗，王光纶《水工建筑物》。水利电力出版社，1992

2．潘家铮，何《中国大坝50年》中国水利水电出版社，2000

3.白永年《中国堤坝防渗加固新技术》中国水利水电出版社，2001

土工合成材料特点范文第3篇

关键词: 土工合成材料 加筋土挡土墙 设计 破坏

中图分类号：TU476+.4文献标识码： A 文章编号：

1 挡墙的破坏形式

土工合成材料加筋土挡墙的破坏形式主要有三类: ①外部稳定性破坏; ②内部稳定性破坏; ③加筋土挡墙的变形破坏。目前国内外加筋土挡墙的设计主要是基于①、②进行稳定性验算的。

外部破坏一般表现为结构的整体失稳、倾覆等, 其力学行为与重力式挡墙相似, 破坏的主要表现形式有平面滑动、倾覆破坏、地基破坏和深层滑移。内部破坏发生在加筋土体的内部, 主要表现为拉筋材料的拉断破坏、拔出破坏以及由于拉筋和面板连接处的局部应力超过构件的构造强度发生的连接件破坏。变形破坏是指加筋土结构虽未发生整体失稳, 但由于其变形过大而丧失正常的使用功能, 主要包括加筋土挡墙墙面的过大变形和地基的沉降破坏两种形式。在实际工程中, 加筋土支挡结构的破坏往往表现为综合性的破坏,各种破坏形式互相交叉、互相转化。

2 设计方法概述

土工合成材料加筋土挡墙的设计方法很多, 但可归纳为极限平衡法、极限状态法和有限单元法三种。极限平衡法和极限状态法是用于分析加筋土挡墙极限破坏时的稳定安全系数, 有限元法则用于分析加筋土挡墙在工作应力状态和极限破坏状态时拉筋材料的拉力分布与土体变形情况。一个完整的加筋土挡墙的设计分析应包含极限平衡分析、工作应力状态分析及墙体变形量的估算等内容。

2．1极限平衡法

目前, 土工合成材料加筋土挡墙的设计方法普遍采用极限平衡分析方法。该方法是对加筋土挡墙进行稳定性验算, 即分析计算墙体整体结构内、外部稳定破坏所需的拉筋材料强度及应力分配。外部稳定性设计分析是将加筋土体视为具较高强度的复合土体, 再依据传统重力式挡土墙外部稳定性设计分析方法进行计算。内部稳定性设计分析是以锚固楔体法为基础的设计方法, 先假设侧向土压力分布状况, 再计算不同深度处平衡该侧向土压力所需的拉筋材料的强度及应力分配。

德国建筑研究所的DIBt ( Deutches Institutefur Bautechnik) 设计方法已在欧洲广泛使用, 并流行到其它地方。该方法基于锚固楔体法, 但其又有自身的特点。加筋土体墙背侧向土压力设计采用库仑土压力理论, 土体强度采用有效内摩擦角, 基础承载力则采用Meyerhof 分布形式。计算时考虑了改进的太沙基承载力公式, 且考虑由主动土压力产生的合力偏斜作用。内部稳定型分析采用双楔体法, 先估计拉筋的布置, 只着重考虑拉筋的拔出破坏, 采用的破裂面是折线型的,假设滑动面上部沿加筋体边缘且在墙面的不同高度

处, 每隔3°即有一个计算面。此外还有两种特殊的面,在两层拉筋之间而不与拉筋相交的面以及滑动面为拉筋面, 见图1、图2。按照以上各个不同的计算面来验算拉筋的拔出稳定性, 从而确定拉筋的布置。

极限平衡法简单、易行, 所以设计单位多采用该方法。但是由于极限平衡法需要对拉筋、土体、滑动面做出许多假定, 加上人为隔离强度与变形, 与实际情况差异较大, 导致极限平衡法计算结果精度较差, 只能将极限平衡法看作半经验半理论的方法。因此, 通过积累工程经验和进行试验研究、理论分析, 对极限平衡法进行合理的修正, 使其更接近工程实际。

2．2 极限状态法

在极限平衡设计方法中, 直接以土的峰值强度( 或残余强度) 为指标, 给定一个保证结构不发生破坏的总体安全系数, 没有或很少考虑结构的变形。而对于广泛应用的土工合成材料加筋土挡墙来说, 如果在设计中不考虑其变形, 显然是不合理的。

极限状态法自20 世纪80 年代在结构工程中开始使用, 90 年代在岩土工程得到应用。在极限状态法中, 一个特点是同时考虑强度和变形, 即临界极限状态ULS( ultimate limit state) 承受静载荷与活载和功能极限状态SLS( serviceability limit state) 。另一个特点是引入风险系数( 即分项安全系数) 来代替整体安全系数。对基于极限状态设计方法的土工合成材料加筋土挡墙来说, 一是可以考虑不同极限状态下的各种材料之间的应变兼容性, 同时还可以考虑内外部环境对材料耐久性的影响。

随着土工合成材料在加筋土结构中的应用和发展, 其特殊张拉应变特性要求设计上将加筋土结构的边界变形及内部应变协调性直接( 而不再是间接) 作为设计准则来控制和评价结构设计。极限状态设计法的设计思想因此应运而生, 其核心是引入了临界极限状

态分析、功能极限状态分析以及分项修正系数PF( Partial Factors) 的概念。规范BS8006(1995)/FHWA(1997)/AASHTO(1997)/NCMA(1997)等部分采用了极限状态法的思想或在不同程度上已初步解释了极限状态设计法以及分项修正系数的概念。按照BS8006, 对平面状或条带状拉筋材料的加筋土挡墙来说, 其设计方法分为锚固楔体法与粘结重力式法( Coherent Gravity) , 采用的方法与拉筋材料的延伸性有关。BS8006 规定在所有设计情况下, 分项安全系数在考虑完全破坏的极限状态下其值应> 1.0, 若改为功能极限状态, 则其值为1.0; 设计荷载则由土体及拉筋材料的复合性质来提供阻抗能力, 土体强度乘以分项安全系数则为设计强度。拉筋材料若为金属时, 其设计强度

仅需将材料极限抗拉强度除以分项安全系数即得; 至于土工合成材料拉筋, 则需将拉伸蠕变断裂强度与拉伸蠕变应变控制强度分别除以分项安全系数后, 取最小者为设计强度。

2.3 有限元分析方法

土工合成材料加筋土挡墙的有限元分析是一个十分复杂的问题, 涉及到填料、拉筋、地基以及拉筋与填料和拉筋与地基的相互作用等因素。土工合成材料加筋土挡墙的数值计算方法主要分为三类: ①将拉筋单元与土单元分开考虑, 拉筋单元与土体单元之间设接触面单元; ②拉筋与土体合成为一体, 作为复合材料考虑;③将拉筋作为外荷载考虑, 直接作用在土体单元上(仅土体单元)。与极限平衡法相比, 有限元分析的优越性是将加筋土挡墙的变形协调和应力平衡结合在一起, 克服了传统的极限平衡法将两者完全分开的局限。该方法不仅能计算出土体中各点的位移、应力、应变和应力水平, 提供受荷后土体与拉筋的应力场和位移场,还能在计算中考虑土体的非均质和非线性、土体与拉筋随时间的变化、施工程序和荷载变化情况, 而且还可以模拟某些复杂性质和过程。这些都弥补了极限平衡法的不足, 但是由于有限元法的参数需要进行复杂的试验来确定, 加上难以对破坏进行定量的判断, 限制了有限元法在实际工程中的应用。

土工合成材料特点范文第4篇

【关键词】土工织物；防汛抢险；应用

引言

每年七八月份汛期， 各地堤坝工程险情迭出。在汛期中如何针对不同的险情应用土工合成材料进行抢险防汛是一个急需解决的问题。土工合成材料是一种新型的岩土工程材料。它以人工合成的聚合物，如塑料、化纤、合成橡胶等为原料，制成各种类型的产品，置于土体内部、表面或各层土体之间，发挥加强或保护土体的作用，给我国防汛抢险工作带来了新的发展方向。

一、防汛抢险中常用的土工合成材料

土工合成材料可分为土工膜、土工织物、复合型土工合成材料特种和土工合成材料等类型。我国在利用土工织物和天然纤维材料进行防汛护堤、抢险、堵口方面已有很久的历史，但利用土工合成材料来防汛抢险还是一项新技术。随着我国经济建设的发展和对土工合成材料功能和特点的逐渐认识、研究，土工合成材料将越来越广泛地应用于水利水电工程的抢险等工程中。

土工合成材料品种繁多，防汛中应用最广的有下列数种:( 1 )土工膜，由聚乙烯( P E ) ,聚氯乙烯( P V C ) 等制成的基本不透水片材，与土工织物结合形成各种复合土工膜，可用作隔水层或挡水软体排。( 2 ) 土工织物，分为有纺土工织物和无纺土工织物两大类，由聚合物的聚丙烯 ( P P ) ,聚醋( P E T ) 纤维或扁丝等织成或铺成，为透水材料。( 3 ) 土工网，由聚丙烯、高密度聚乙烯( H D P E ) 等压制成板后，再经冲孔，然后通过单向或双向拉伸而成的带方孔或长孔的、具有高拉伸强度和较高拉伸模量的加筋片材，它可以用于填土加筋。

除此之外，还有各种加工制成品，为了防汛需用，将上述材料加工成专用制品如下:( 1 ) 土工管袋，高强有纺土工织物缝制成的类似于土枕的长管袋，直径一般在1 . 0 m以上乃至5 m，长度数十米至百米，靠泵人江河泥沙，通过管壁排水，管内泥沙固结，形成连续堤身，可以用作护岸或形成围堤或围堰；( 2 ) 软体排，用大面积的土工织物缝制成的单片排或双片排，单片排可在周边连接混凝土块作压重。 ( 3 )防汛袋，用经表面加糙的有纺织物缝制成的袋体，其中可以填充土石料，操作方便，大小宜便于个人搬动 ；( 4 ) 土枕，即长土袋，一般直径在0.4--1.0 m之间，长度不限，可用作压载，稳定性优于土袋；( 5 ) 石笼，以土工网或土工格栅缝制成的类似于铅丝笼的空管，内填充石块作护岸帮俄载；( 6 ) 吸水速凝子捻，以有纺土工织物缝制成的有要求形状的管袋体，其中装有高效保水材料S A P 充水后几分钟内即吸水膨胀形成塑性胶冻体，能自立用作防水子捻。

洪水期间堤防工程可能出现的险情：（1）由于风浪冲击或水位壅高发生险情；（2）堤身发生漏洞、裂缝、坍塌；（3）背水坡发生渗水、脱坡、管涌、流土；（4）临河堤岸发生淘刷、坍塌；（5）水位上涨超过防洪标准，堤防可能发生漫溢。采用土工织物防汛抢险是一项新技术．它具有成本低、抗冲耐磨、强度高、施工方便、重量轻，是防汛抢险的理想材料，在防汛抢险中广泛应用。

二、工织物在防汛抢险中的应用

（一）高水位大面积风浪险工抢护

一般水域较宽的堤段，遇大风激起波浪，水借风势、推波助澜，冲刷堤岸，融蚀堤土。当堤防临水坡风浪冲刷严重时，首先要进行护堤防浪。利用土工织物的抢护方法是：在临水坡面铺垫抗老化土工布软排体．一布一膜土工布，铺设时布朝上、膜朝下。上部周定在堤顶，下部护至坡谷以下0.6m，一般考虑下部护至险情以下lm，采用宽幅土工布制排非常方便。这种抢险方法的优点是布排迅速，洪水过后可立即拆除，妥善保管再用。

堤防土工布铺设方法一般在堤顶开沟填土夯实或打桩，用防滑钉锚固：下部在坡脚一端．必须压紧在护坡齿墙下面．固定排体在土体上。土工布的宽度可依堤防临水坡受风浪冲击范围而定，一般不小于4m，宽的可达8、9m，铺护宽度不够时．应按需要预先粘结或焊好。如果顺堤长度不够时可以搭接，并应在铺设中钉压牢固，必要时每隔3-5m压一组装土编织袋，以免被风浪揭开。铺设前应将铺设范围的堤坡清理干净。土工布的四周可用平头钉钉牢，在险情严重时，可用土袋压盖并加强观察，随时采取补救措施。

（二）管涌险情的抢护由于渗流的应用，汛期堤坝及地基基础薄弱处往往发生渗透变形，产生管涌、流土、滑坡等险情，如不及时处理，就将危及堤坝安全。但在防汛抢险时，有时来不及试验，只能凭经验处理使用土工织物对管涌险情的抢护，其施工方法是: a. 将泉眼周围或严重散浸的地面整理平整清除草皮杂物以及尖角石块。b . 如泉眼小，可以用整块的土工织物盖住泉眼，如泉眼较大或连片泉眼，则应将土工织物互相搭接并用线缝起来，或采用化学粘合。搭接宽度一般为5 - 2 0 c m 。在松软的土基或水下施工时，搭接宽度应取4 0 - 6 0 c m 。c . 将土工织物盖在泉眼上面，即以重物将其固定，再由周围向中央压易透水的2 - 4 c m粒径的小卵石或小石子，厚度3 0 - -5 0 c m石子上面再压块石或混凝土块，最后形成中心高，四周低的压重体。d . 铺放土工织物的面积取决于泉眼的大小和严重渗水段的范围，其面积应大于需要保护的渗水范围0 . 5 m以上。

（三）渗水(散浸)抢护。堤防渗水是常见的险情之一，如不及时处理有可能发展成为管涌、滑坡、漏洞等险情。抢护渗水的原则是：临河截渗，背河导渗。降低浸润线使土壤干燥，促进堤身稳定．切忌用粘土在背水坡压渗。水情预报水位不再上涨时，应加强观察，注意险情变化，可暂不处理。若渗出严重或已开始渗出浑水．必须迅速处理，防止险情扩大，主要有两方面：

1.背水反滤、导渗沟。对背水坡滤水修筑反滤设施是将渗入堤内的水尽快由

背水坡排出，但不允许带走泥沙，如此可降低浸润线干燥土壤、稳定堤坡。土工布是能够保护土粒不被水流带走并起导渗作用的最好材料，采用符合滤层要求的土工布时。锚固方式可在护坡顶部挖槽，沿槽边和槽底将土工布端头铺好，再填土夯实，也可用防滑钉、木桩等将土工布钉在土体上。必要时在槽底中加打短桩，槽深和宽不宜小0.4m。

在背水坡开纵横向Y型沟和人型沟等，沟的尺寸和间距应根据具体情况而定。沟底应平整、顺畅，导渗沟的底坡一般与堤坡相同．沟底平整顺直。土工布外露长度以能遮盖透水材料并适当搭接0.2m以上为宜。土工布长宽不足时可采取搭接型式，搭接宽度不应小于0.5m。透水材料铺好后覆盖块石草袋、土工编织袋或上铺席片麦秸稻草，然后压土保护。保护层不得小于0．5m在紧急情况下，也可用土工布包梢料捆成枕放在导渗沟内，然后上面铺盖土沙保护层。

2.临水截渗。在现场缺乏粘土料且水深较浅时，采用一布一膜土工布加保护层在迎水坡截渗。施工方法：首先对铺设范围内堤线和堤脚附近的地面清理干净，以免造成土工布的破坏。土工布的宽度视堤坡尺寸应预先粘结或焊接，以铺满渗水段堤坡并伸入临水堤脚以外lm以上为宜。长度不够可以搭接，搭接长度不应小于0.5m。铺设前可将土工布卷在宽8―10m的钢管滚筒上，置于临水堤肩。每次滚铺前把土工布的下边折叠粘牢形成卷筒，并插入直径4―5cm的钢管使其下沉展铺。土工布铺好后压一层土袋，从最下端压起，逐渐向上平铺严压，不留空隙，作为土工布的保护层并起防浪作用。铺设人员应穿软底鞋，以免破坏土工布，并密切注意防火。

（四）漏洞抢险。对于施工质量差，堤身内存在洞穴、树根等隐患。在高水位压力下堤防背水坡及坡脚附近发生穿堤漏水孔洞，如漏洞流出的是浑水，或者由清变浑，或浑浊程度逐渐增大，表明漏洞迅速发展，若不及时抢堵就会出现滑坡、坍塌甚至很快溃决的危险，这是一种严重的险情。抢护漏洞的原则：前堵后导，临背并举，抢早抢小，一气呵成。进口封堵采用一布一膜土工布制成软排体，一般排体宽5m。沉入上游坡面，两边用防滑编织袋装土压载使之稳固。起到防水隔渗的作用。

在漏水孔洞出口处，应将反滤土工布覆盖在堤防背水坡漏洞出口处，并在其上部加压重物进行堵漏，也可在漏洞出口上侧堤坡或堤顶打短桩挂土工布排水，并在排体上用土袋垒砌围井。采用土工布的主要作用是保土滤水，所以铺设不能太密也不能太稀。

结束

近几年土本织物以其特有的特点迅速在国内打开市场，主要因其价格低、重量轻、运输方便、施工简易，土工织物在水利工程中得到了广泛应用，具有抢险迅速、有效的优点，尤其应在中小型工程中推广。

参考文献

【1】赵韶华. 防洪抢险技术[M]．北京:中央广播电视大学出版社，2008

【2】杨树林．河道修防工与防治工[M]．北京：黄河水利出版社，2007

【3】董哲仁．堤防抢险实用技术[M]．北京：中国水利水电出版社．2009

土工合成材料特点范文第5篇

所以，在现代社会发展过程中道路将会成为社会发展的决定的因素。以下将介绍道路的功能、种类、及道路修筑过程和影响因素。

关键词： 社会发展、城镇道路、城镇道路的修筑、养护、

中图分类号： TU997 文献标识码： A

一.按城镇道路的功能分类为：

快速路、主干路、次干路、支路

快速路又称城市快速路，完全为城市交通功能服务，是为解决城市大容量、长距离、快速交通的主要道路。

主干路也是为交通功能为主，为连接城市主要分区的干路，是城市道路网的主要骨架。

次干路是城市区域通干道，为区域交通集散服务，兼有功能服务，结合主干路组成道路网。

支路为次干路与居住小区的连接线路，解决局部交通，直接与两侧建筑物出入口相连，以服务功能为主。

二.按力学特点分类

按力学特性将道路分为柔性路面和刚性路面。

柔性路面荷载作用下产生的弯沉变形大、抗弯强度小，在反复荷载作用下产生累计变形，它的破坏取决于极限垂直变形和弯拉应变。柔性路面的主要代表是各种沥青类路面。

刚性路面在行车荷载作用下产生板体作用，抗弯拉度大，弯拉变形很小，呈现较大的刚性，它的破坏取决于极限弯拉强度。它的主要代表是水泥混凝土路面。

三.以下将介绍柔性路面的建筑与养护（即各类混凝土路面道路）

一）首先介绍沥青路面道路结构组成特点及施工

1.沥青路面的结构组成

沥青路面道路的构造分为，面层、垫层、基层三部分。

1）面层是直接通大气和行车接触的层位，承受行车荷载较大的竖向力、水平力、和冲击力的作用，同时又受降水的侵蚀作用和温度变化的影响。

2）基层是路面结构中的承重层，主要受车辆荷载的竖向力，并把由面层下传的应力扩散到垫层或土基。

3）垫层是介于基层和土基之间的层位，其作用为改善土基的温度和湿度状况，保证面层和基层强度稳定性和抗冻胀能力，扩散由基层传来的荷载应力以减少土基所产生的变形。

二）城镇交通对各层面的要求

1.，垫层，对垫层材料的强度要求不一定高，但其水温星必须要好。

2.基层，应当具备有足够的，均匀一致的承载力和较大的刚度，有足够的抗冲刷能力，坚实、平整、整体性好，不透水性好，抗冻性应当满足设计要求。

3.面层的平整度要达到设计要求，

面层必须满足在设计年限内有足够抗疲劳破坏和塑性变形的能力。

面层有足够的温度稳定性，夏季不变软，冬季不开裂。

面层有足够的抗滑能力，另外，面层还应当具有不透水性和降低噪音的性能，如现在常使用的OGFC材料。

沥青混凝土是由沥青、粗骨料、细骨料、填充材料，纤维稳定剂按照一定的比例拌合而成。

四.城镇道路路基的施工

1.施工特点

道路施工是属于露天作业，受自然条件影响大，在工程施工区域内专业类型多，结构物多各专业管线纵横交错专业之间专业之间和社会之间配合工作繁多干扰多，致使影响道路施工的因素多。

2.施工内容

城镇道路路基工程包括路基、及有关的土石方、沿线的辅助物，如：挡土墙，路肩，边坡排水管线等项目。

3.施工方式

路基施工以机械作业为主，人工配合为辅，人工配合土方作业时必须设专人指挥，采用流水会分段平行作业。

路基的基本类型包括：路堑、路堤、半挖半填三种。

路堑，即是原地面高于道路的设计要求，需要挖出部分的地表土，使得道路在挖土碾压后的标高达到设计的要求。在施工前都应当先清理地表，清除地表面的腐殖土、淤泥，冻土块或盐渍土。

路堤即是在原有的地面修筑道路标高高于现有的地面，这就需要在原有地面的基础上，修筑道路，并且达到道路设计的标高。在施工前先排除地面积水，疏干，将树根坑、粪坑等部位进行技术处理。即分层碾压，达到要求。

半埋半挖即是原有的地面不平整，再修住一段道路是，同一路段，有时高于设计高度，有时低于设计高度，并且有时会在修筑道路的同一路面，即是道路同一横截面一半开挖，一半填土。

石方路基修筑石方路堤应先进行地面清理，先码砌边部，然后逐层水平砌筑石料，确保边坡稳定。先修筑试验段，以确定松浦厚度，压实机具组合、压实遍数及沉降差等施工参数。填石路基宜使用12t以上的振动压路机等，路基范围内管线构筑物四周的沟槽宜回填土料。

路基的施工

1）准备工作

要在施工前根据交通导行方案设置围挡，导行交通。

需要进行施工控制桩放线测量建立放线控制网，恢复中线，补丁转角桩、路两侧外边桩等工作。

地下管线、涵洞（管）等构筑物是城镇道路路基工程中必不可缺少的组成部分涵洞（管）等构筑物可与路基同时进行，但新建的地下管线必须遵循“先地下，后地上”、“先深后浅”的原则。既有地线管线等构筑物的拆改、加固保护。

修筑地表水和地下水的排除设施，为后续的土石方工程创造条件。

质量检查与验收项目：主控项目为压实度和弯沉值；一般项目有路基允许偏差和路床，路堤边坡等要求。

沥青混凝土道路的基层施工

1.材料要求

应当符合设计要求和有关规范的规定，不得使用沼泽土、泥炭土、有机土做路基填料。

2.填筑

1）填筑应当分层进行。下层验收合格后，方可进行上层填筑。

2）对过湿土翻松、晾干，或对于过干土均匀加水，使其含水量接近最佳含水量范围之内。

五、道路的施工要点

1.要先铺试验段，以便获取路基施工相关的参数。

2.实验的目的有

确定路基预沉量值，合理选用压实机具，按压时要求。确定压实遍数，确定路基宽度内每层虚铺厚度，根据土的类型、温度、设备及场地条件，选择压实方式。

在路基填筑的过程中，会遇到地下管道，在施工过程中需要进行一定的技术处理，再进行施工作业。

1.当管道位于路基范围内时，其沟槽的回填土压实度应符合GB50263-2008的规定。

2.当管道结构顶面至覆土厚度在500-mm时，应对管道结构进行加固。

3.当管道结构顶面至覆土厚度在500-800mm

4.路基压实时应对管道结构采取加固措施。在城镇道路施工中常用的基层 材料有石灰稳定土类基层、水泥稳定土基层、石灰工业废渣稳定土基层。

路基的施工

路基施工材料的搅拌

城区施工应当采用厂拌方式，不得使用路拌，，这样既可以保证配合比正确，减少污染，而且可以达到文明施工的要求。

运输和摊铺

拌成的稳定土混合料应当及时铺筑现场，

运输中应当采取措施防止水分蒸发和防治扬尘。

在雨期施工应防止石灰、水泥和混合料淋雨，降雨时应当停止施工，已摊铺的应及时碾压密实。压实后，应当及时洒水养护，保持路基的湿润直到 上层结构施工为止。在稳定土养护期间应封闭交通。

为了保证路基更加坚固、耐用，有时可以在路基施工时添加土工合成材料。

土工合成材料的功能：加筋、防护、过滤、排水、隔离等。

土工合成材料的种类：土工网、土工隔栅、土工模袋、土工织物、土工复合排水材料、玻纤网、土工垫等。

土工材料的作用：路堤加筋、台背路基填土加筋、过滤与排水、路基保护。

土工合成材料的质量要求

土工合成材料应具有：质量轻、抗拉强度高、耐腐蚀、抗微生物侵害、施工方便等。

1）土工合成材料的施工在整平好的下承层上按路堤底宽全断面摊铺，摊平时拉直平顺，紧贴下承层，不得出现扭曲、褶皱、重叠。在斜坡上摊铺是应保持一定的松紧度。

2）铺设土工聚合物应在路堤每一边留足够的锚固长度，回折覆盖在压实的填料上面。

3）为保证土工合成材料的整体性，当采取搭接法连接搭接长度宜为0.3-0.9m，采用缝接法时，粘接宽度不小于5.mm。粘接强度不低于土工合成材料的抗拉强度。

4）现场施工时，一方面注意土工合成材料破损时必须立即修补好，另一面上下层接缝应当错开，错开长度不小于50mm。

5）在土工合成材料堆放及摊铺过程中，尽量避免长时间暴露和暴晒，以免性能劣化。

6）铺设质量应当满足规范要求。

城镇道路的面层施工

一.准备工作

1）铺筑沥青混合料前， 基层表面喷洒透层油，在透层油完全深入基层后方可以铺筑面层。

2）双层或多层热拌沥青混合料面层之间应喷洒粘层油，或在水泥混凝土路面、沥青稳定碎石基层、旧沥青路面上加铺沥青混合料是，应在既有结构、路缘石和检查进等结构与沥青混合料连接面喷洒粘层油。

3）沥青混合料面层不得在雨、雪天及环境最高温度低于5度是施工。

运输：

1）为防止沥青混合料粘结运料车车厢板，装料前应喷洒一薄层隔离剂。

2）运料车轮胎上不得粘有泥土等可能污染路面的物质，施工时发现沥青混合料不符合施工温度要求或结团成块、已遭雨淋现象不得使用。

3）应该按照施工方案运输和布料，高等级道路，摊铺前运料车不得低于5辆。

二.摊铺作业下面介绍机械施工的方法

1）热拌沥青混合料应当采用履带式或轮胎式沥青摊铺机，并对摊铺机的受料斗喷洒隔离剂。

2）摊铺机在开工前应当提前预热，稳定不低于100度。

3）摊铺机应当缓慢、均匀、连续不断的摊铺，不允许变换车速或中途停顿，以提高平整度，减少沥青混合料的离析。

4）摊铺机应当以自动找平方式。

5）热拌沥青混合料的最低温度应当符合规范要求。

三.压实成型与接缝

在沥青路面碾压成形的过程中，应当遵循：先快后慢、先轻后重、先静后动、先低后高、轮迹重合的施工步骤。

沥青路面解封的处理：

1）沥青路面应当紧密、平顺。上下缝应当错开150mm（热解缝）300-400mm（冷接缝）。采用梯队摊铺时，应将已铺部分100-200mm暂不铺，作为后压部分的基准面，然后跨缝压实。

2）高等级道路的表面横向接缝应采用垂直的平接缝。

四.开放交通

按《城镇道路工程施工与质量验收规范》GJJ1-2008规定，热拌沥青混合料路面应待摊铺层自然降温至表面低于50摄氏度以后，方可以开放通行。

注：