土工合成材料的作用

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土工合成材料的作用范文第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。

土工合成材料的作用范文第2篇

关键词：土工合成材料；围垦工程；应用

中图分类号：S277文献标识码： A

1. 土工合成材料

1.1 土工合成材料含义

目前，随着科技水平的不断提高，相关研究者将各种不同的化学材料进行综合，研制出了土工合成材料，并将其应用在岩土工程中。土工合成材料中的原材料主要包括塑料、纤维、橡胶等，将这些直接放置在土质结构中，可以对土质结构起到一定的保护作用。因其效果好，因此受到业界人士的广泛关注，在扩大其适用范围的同时还不断改革，研制出土工膜、土工织物以及土工复合材料等。这些材料因具有施工简便、耐腐蚀能力好、自重轻、性能好、成本低、强度高等优点而被广泛应用在水利工程的建设当中。

1.2 土工合成材料的使用范围

在当前的工程施工中，土工合成材料的使用范围相对较广。土工合成材料正是具有较好防渗性、耐腐蚀性的材料，且其非常适合在土木工程或岩体工程中使用，因而在水利工程中的多项工程中都可以应用，如渠道、坝体结构、防渗墙结构等等所有对结构防渗有较高要求的工程施工中。一般来讲，土工合成材料在水利工程的基层施工中应用最为广泛。这是因为采用这种施工材料，不但可以进一步提高工程的施工质量和整体性能，而且还具有很高的节能环保价值，对于促进水利事业的可持续发展也具有重要意义。同时还可以增大水资源利用效率，减少水资源浪费，做到真正的高效节能。

2. 工程实例

某围垦工程是某市最大的在建围垦项目，由北堤、顺堤、艚堤，施工便道，北闸、琵琶闸组成，围垦按五十年一遇标准建设。主堤长度13.1，最高处9.2m，最宽处120m，围区总面积28.96km2，概算总投资9.5亿元。两围堤地质勘察均为淤泥层、淤泥质土、粉质粘土、细砂、粘性土、全风化花岗岩，其中淤泥质土层厚达到10～18m，该层承载力低，沉降变形大，承载力特征值30KPa，压缩系数2.21KPa-1，抗剪强度内摩擦3.1倍，凝聚力3.3KPa呈流塑状态，容易引起沉降变形及抗滑稳定。

3. 土工合成材料的作用

3.1 过滤作用

由于土工合成材料具有良好的过滤性和透水性，因此在工程中得到了广泛应用。把土工合成材料铺设在土体表面或者两相邻土层之间，这种安装方法允许土体中的水流和气体经过土工合成材料自由排出而阻止土颗粒移动，可有效防止因土颗粒流失而造成的土体破坏，同时还避免了因土体中的气或水排不出造成的孔隙水压力升高的情况。传统的过滤材料是透水的砂石料，随着社会的发展和工程实践经验的丰富，现在大多用土工织物来代替，或者把土工织物和砂石料结合起来使用。

3.2 排水作用

具有排水作用的土工合成材料一般具有多孔隙的特点，利用这个特点，可把这种材料放置在土体中用来汇集水分，并将水排出土体。根据工程实践的需要，现在制成的具有排水作用的合成材料不仅可沿垂直于平面的方向排水，也可沿平行于平面方向排水，即具有了水平排水功能，这种功能的出现大大扩展了这种材料的应用范围。现在这种材料已广泛应用于土坝，挡土墙等水工建筑物中。

3.3 防渗作用

土工合成材料中起到防渗作用的主要是土工膜，它是将普通的土工合成材料表面涂一层树脂或橡胶等不透水材料，或将土工合成材料与塑料薄膜复合在一起而制成的产品。土工膜大多是将薄型无纺布与薄膜复合而制成的，按工程需要可以分为多种形式，主要包括一布一膜、二布一膜或三布一膜3种。在制作过程中可按工程实际需要来选择无纺布和塑料薄膜的厚度，但一般选用较厚的无纺布与薄膜复合。其中，塑料薄膜起防水、防渗作用，而无纺布则起导水作用，充分利用了两种材料的特性，所以土工合成材料可以起到很好的防渗作用。

3.4 加筋作用

土工合成材料的加筋技术总体来讲，主要包括加筋支挡结构、加筋陡坡和软土地基加筋3个方面。我们知道，土体颗粒具有一定的抗剪切性和抗压缩性，但它们的抗拉强度却是非常低的，为了改善土体的抗拉强度与变形性能，在工程实践中经常在土体内铺设或加入土工合成材料，这种施工方式很好的控制了土体的变形，增加了土体的稳定性，减少了工程中的安全隐患。

以上的工程实践充分利用了土工合成材料高抗拉强度和低破坏变形率的特点，这就是土工合成材料的加筋作用。在工程中土工合成材料这种作用主要体现在3个方面:

（1）可以应用于土石坝、河堤的建设等工程实践中，主要起到加固软弱地基、隔离和过滤作用。

（2）增加施工过程中回填与开挖边坡的稳定性。

（3）在挡土墙的回填过程中起到加筋作用，或者用来锚固挡土墙的面板。

3.5 隔离作用

在工程中，经常会出现不同的粒料层之间相互掺混的现象，使得这些粒料失去了它们应有的效果。利用土工合成材料的隔离作用，工程师们把这些材料铺设在不同的粒料层之间，有效的解决了掺混问题，大大提高了施工的效率和效果。在软弱地基上铺设碎石粒料基层时，在它们中间铺设土工织物，可有效防止层间出现土料相互侵入的现象并且能很好的控制土体的不均匀沉降。土工合成材料的隔离作用主要体现在土石坝、河堤等软土地基处理过程中。

3.6 防护作用

土工合成材料的防护作用主要体现在可以消减人类活动、自然现象和周围环境的变化对堤坡和岸坡等水工建筑物造成的危害。由于土工合成材料可以有效消除应力集中现象，也可起到应力传递作用，使应力分解，防止土体受外力作用破坏，因此在水利工程中，土工合成材料的防护作用得到了广泛应用。在被保护的水工建筑物表面覆盖一层具有良好反滤性能的土工织物，并在上面铺设一定的盖重，可有效地保护该建筑物表面不受水流和波浪等因素的破坏，与传统的护坡材料具有相同的护坡效果。

4. 质量控制措施

(1)土工布铺设前， 场地的杂物应清除干净，沿堤每隔100m横直向设伸缩节，同时对石墙体外露部位的尖角棱体进行修整，布体用细钢筋锚固在竹围上；

(2)土工布铺设平行于堤轴线，横直向机缝连接，搭接宽度不小于10cm。提倡双线连接法和三线连结法；

(3)土工格栅接缝垂直于堤轴线，一般情况下重叠1～2格连接，U 型钉对角插入或者尼龙扣双向对角锁紧；

(4)土工格栅较坚韧，按设计要求长度尺寸进料，在铺设中还应采取适当措施如：内外压边、竹桩定位、铁丝牵固等方法，防止格栅位移；

(5)基础抛石时还应对抛石基础的土工格栅采用碎石铺设或者石粉铺设，以利对格栅的保护；

(6)应加强对进场材料质量的检验，由于土工合成材料种类多种多样，生产厂家也很多，产品规格型号千差万别，因此对进场的材料应严格按照设计要求的规格、型号及技术参数进行检验，经有资质的检测单位检测合格的材料才可以进场使用；

(7)土工合成材料是高分子聚合材料，其在运输、储存、保管的环节应做好防晒工作，经太阳暴晒的材料十分容易老化而使强度大大降低、寿命大大减短；

(8)土工合成材料多种多样，功能也不尽相同，施工时应该按照相应的规程规范进行，应特别处理好材料的连接部位。

结语

土工合成材料可提高地基承载力、减少堤围沉降量、缩小堤围变形、施工工艺简单、质量容易控制、工程造价低廉的特点， 现已成功应用于软基的围垦工程。

参考文献

[1]姜洪华.水利工程中土工合成材料的应用及施工[J].科技创业家，2013，21:7.

土工合成材料的作用范文第3篇

关键词：土工合成材料；桥头跳车；差异沉降

Abstract: in the use of the highway geosynthetic materials application technology norms of bridge reinforcement of calculation vehicle jump length, often appear larger deviation, the reason is specification only consider geosynthetic materials of solutions of the filled soil reinforcement effect, and did not consider reinforced part way in normal use has also played on the abutment and normal roadbed the transition of the differential settlement role. It should be taken into account in the design of geosynthetic materials of solutions of the filled soil reinforcement and reinforced part of the transition of the differential settlement of the two aspects of the role, the more reasonable design.

Keywords: geosynthetic materials; The bridge jumped; Different subsidence of

中图文分类号： U416.1 文献标识码： A

1 引言

随着高速公路的迅速发展，在公路建设中，桥头出现的跳车现象，已成为高速公路的多发常见病害，严重影响行车的平稳性和安全性。桥头产生跳车的主要原因是桥头与路基的沉降差所致。国内外的科研院所就该问题提出了很多的解决办法，其中利用土工合成材料解决桥头跳车是一种较新的方法。由于土工格栅具有抗拉强度的特点，而无纺针刺类土工布具有排水效果较好的特点。因此，桥接坡处都普遍使用土工布和土工格栅。合理设置土工合成材料，既可以减少路堤填筑后的地基不均匀沉降，又可以提高地基承载能力，同时也不影响排水。我国1999年2月开始实施的《公路土工合成材料应用技术规范》中给出了设计方法，但该设计方法只着眼与土工合成材料对于台后填土的加筋作用，即通过加筋来提高该处路基的回弹模量，改善桥（涵）台台背填土扩散荷载和降低沉降的能力。而实际上，台后加固段还有对正常路基与桥台差异沉降的过渡作用，所以在设计中应综合考虑土工合成材料对台后填土的加筋和加固段对差异沉降的过渡这两方面的作用，更为合理的进行设计。

2《公路土工合成材料应用技术规范》的确定方法

《公路土工合成材料应用技术规范》（JTJ/T 019―98）中规定用土工合成材料加固台背路基填土时，土工合成材料的纵向铺设宜上长下短，可采用缓于或等于1∶1的坡度自下而上逐层增大纵向铺设长度，最下一层的铺设长度应不小于最小纵向铺设长度Lmin，且最下一层宜铺设于构造物基础的顶面。Lmin按式（1）计算。

（1）

式中，Lmin为土工合成材料的最小铺设长度（m）；CGS 为土工合成材料与土体交界面上的界面粘聚力（Pa）；φGS为土工合成材料与土体交界面上的界面摩擦角（°），CGS和φGS 可由土工实验测得；Hm为路基顶面与构造物基础顶面之间的高差（m），γm为填料压实后的重度（N/m3）。

从《公路土工合成材料应用技术规范》土工合成材料纵向铺设长度的确定方法可以看出，它是采用了经验方式来进行了处理，而并没有充分考虑在路基使用过程中加固段还起到了对正常路基与桥（涵）台差异沉降的过渡作用。

3 考虑加固段对正常路基与桥台差异沉降的确定方法

[作者简介] 魏国安（1981－），男，河南郑州人，硕士，主要从事建设工程设计、施工、管理及相关工作。

通常在桥（涵）台后填土设计过程中只考虑由于台后填土的压实度不够或该处出现软土地基等原因而造成的路基下沉的加固设计，对台后易产生沉降的路基进行加固，从而提高其承载能力，减小该处路基的沉降量。而实际上，正常路基在运营后也将产生沉降，而该沉降是由于土的逐渐固结而逐渐产生，整个过程会延续许多年。由于桥（涵）台的承重大，所以在设计中常常采用桩等这些承载能力大的基础，因而其沉降量较小，如将桩打到基岩上，则其沉降量几乎为零，这样便造成桥（涵）台和正常路基产生了较大的差异沉降，所以桥头的加固段也起到了从桥（涵）台到正常路基的过渡作用，因而在设计加固段的长度时必须考虑过渡段需要的最短长度。

为了研究方便，通常做如下规定：假设桥端部刚度为k,加固段刚度为k’,当k／k’0.1时，

则可不考虑桥台沉降，反之，应与考虑。设计控制桥台基础工后的沉降量一般为 2cm～3cm，一般路基容许工后产生的沉降量为30cm（高速公路和一级公路）或50cm（二级公路），所以正常路基与桥（涵）台的最大容许沉降差h＝27cm或h＝47cm。

当汽车跳起瞬间，车辆受到的竖直方向的力有空气阻力、滚动阻力和重力。由于空气阻力在竖向车辆速度不大且运动轨迹长度较小时影响小，所以忽略不计。则车辆在竖直方向运动的轨迹方程为：

(2)

式中，v为汽车与空气的相对速度，可取汽车的行驶速度（m/s）；G为车辆总重力；f为滚动阻力系数，沥青混凝土路面可取0.01～0.02；θ为道路翘起坡角，由于θ很小，可将其近似等于道路纵坡度i，此处为桥头过渡段的坡度，为正常路基与桥（涵）台的最大容许沉降差h与过渡段长度L的比值。

由式（2）积分并代入初始条件（t=0时vy=v0sinθ，v0为设计车速），可得：

(3)

由式（3）积分并代入初始条件（t=0时X＝Y＝0），可得：

(4)

当vy=0这一时刻，汽车跳起的高度最大，则令vy=0，由式（3）可得：

（5）

将式（5）代入式（4）可得：

（6）

式（6）即为不同设计车速、坡度的道路汽车行驶时跳跃的高度。由于θ很小，所以可取，故式（6）可简化为：

（7）

一般认为当Y＞2cm时乘客有明显的颠簸感，故以Y＝2cm来控制道路坡度。

由上面的推导过程易知，桥头跳车的跳跃高度与加固段长度和设计车速有密切关系，所以在确定加固段长度时应从限制车辆跳跃高度入手，依据不同设计车速和桥（涵）台与普通路基的差异沉降h来确定，同时考虑规范规定的最短加固长度的限制，两者结合来完成最终的加固长度的确定。

4结论

由以上分析可知，在利用土工合成材料加固台后填土解决桥头跳车的问题时，应综合考虑土工合成材料对台后填土的加固作用和加固段对正常路基与结构物差异沉降的过渡作用这两个方面。若只按规范计算，则可能会出现算例中的加固段偏小的情况。所以在设计中应将结合以上两个方面考虑，这样得到的确定利用土工合成材料加固路基的长度的方法才较为合理。

参考文献

［1］交通部第一公路勘查设计院.公路软土地基路堤设计与施工技术规范［M］. 北京：人民交通出版社，1997.

［2］王晓谋，袁怀宇.高等级公路软土地基路堤设计与施工技术［M］.北京：人民交通出版社，2001.

［3］周志刚，郑健龙.公路土工合成材料设计原理及工程应用［M］. 北京：人民交通出版社，2001.

土工合成材料的作用范文第4篇

关键词：土工合成材料；灰库；应用

       0  前言

        土工合成材料是一种新型的建筑材料，由于其具有质量轻、施工简易、运输方便、料源丰富等优点，自问世以来，发展非常迅速，尤其是近二三十年在全世界范围内得到迅速的发展和广泛的应用，取得了良好的经济、社会和环境效益，国内外已广泛应用在水利、交通、电力、堤坝、防止沙漠化和水土保持等工程建设中，其中我国电力能源系统新建电厂粉煤库90％以上采用土工合成材料修建灰库堤，40％的老灰库维修和扩建也均采用了土工合成材料。

        1  土工合成材料在黄石火电厂灰库加高子坝工程中的应用

        用于储存火电厂粉煤灰的地方称为灰库，其相应挡灰的建筑物称为灰坝。在火电厂运行过程中，灰库将逐渐被粉煤灰填满，因此，许多电厂在原来灰坝上加筑子坝，从而提高了灰库的库容，延长灰库的使用寿命。湖北黄石火电厂分别对其所属的筲箕窝灰库和百沙滩灰库进行了加高子坝的工程。在这两项工程中，均采用了土工合成材料，下面具体介绍一下土工合成材料在这两项工程中的应用和施工。

        1.1 筲箕窝灰库加高子坝工程

        1.1.1工程情况。该工程由1号、2号两座土石代料子坝，两座排水竖井组成。加高子坝高6m，由混合代料经分层填筑碾压而成。在坝体的排水盲沟、坝基以及迎灰面均铺设有400g/m2的无纺土工布，共计28550m2。

        坝底排水盲沟尺寸为50cm×50cm，沟中充填瓜米石。为保证排水盲沟的反滤排水，在沟底三个侧面均铺设无纺土工布。由于地基是粉煤灰，为防止渗透破坏，故沿整个坝基也铺设了无纺土工布，把粉煤灰与上部填筑代料隔离开来，同时又增强了地基承载能力。坝体迎灰面铺设的无纺土工布主要起到反滤排水的作用，以防止粘土铺盖和粉煤灰中细小颗粒进入到后部代料区。

        1.1.2无纺土工布施工。在施工中，无纺土工布的铺设采用人工操作，设专人负责。具体方法是：在碾压平整后的坝基面和坝坡面上，垂直坝轴线方向铺设，铺设过程中采用撤退式方法铺设。垂直坝轴线方向上的土工布必须是整块，不允许连接。平行坝轴线方向允许土工布连接，连接采用专用缝合机和涤纶线双线缝接，为保证整体性，搭接长度大于10cm。土工布和岸边基岩结合处考虑沉陷引起的张拉现象，各边应留0.5m左右的余量，可供伸缩变形，以杜绝漏灰问题的发生。

        1.2 百沙滩灰库加高子坝工程

        1.2.1工程情况。该工程为一长约1300m、高1m的子坝。子坝直接修筑在原灰坝上，一面挡灰，一面挡水，采用“HEC”固化粉煤灰分层填筑、碾压而成。在该工程中，为防止加高子坝与老坝结合面的渗透破坏，在坝身内部加设一道垂直的土工膜，土工膜在老坝和子坝中各插入25cm。选用土工膜为“F-5”型（580g/m2），其物理力学指标为：抗拉强度19KN/m，延伸率53.6％，CBR顶破强度3.41KN，垂直渗透系数4.76×10-13cm/s。

        1.2.2土工膜施工。在铺设垂直防渗土工膜时，设计深度应深入老坝内0.25m。先由人工在老坝坝面开挖10cm×25cm的槽缝，然后将土工膜垂直放入槽内，铺完塑的沟槽采用粘土浆充填。每两块土工膜之间采用搭接，搭接长度30cm，待搭接部位洗净擦干后采用自走式热熔双缝焊机焊接。局部破损的土工膜补漏，采用PVC胶合剂粘接，粘接宽度不小于15cm，要求粘贴牢固、均匀、可靠。土工膜槽口外漏段，应敷土加以保护，避免阳光直接照射。

  上述两工程由于采用了土工合成材料，简化了设计和施工程序，一定程度上为工程的顺利完工创造了有利条件。工程投入正常使用一年后，经实地复检表明两座灰坝均运行正常，没有出现渗透破坏现象，这说明土工合成材料在灰坝工程中的运用是成功的。

        2  结束语

        土工合成材料作为一种全新的工程材料应用时间不长，经验不足，目前还存在一些问题，如测试设备的升级滞后于该材料在工程中的应用，部分类型材料易老化以及该材料价格过高，提高了工程造价等，这些都限制了它的进一步推广应用。但我们相信，随着土工合成材料研究工作的深入，随着生产的批量化和生产技术的改进，更重要的是人们对这种材料优良技术性能的进一步认识，土工合成材料在工程实际中，特别是灰库工程中会得到越来越广泛的运用。

参考文献：

土工合成材料的作用范文第5篇

关键词：土工合成材料； 工程管道；市政工程

中图分类号：TU99文献标识码： A

目前，市政管道工程，尤其是流沙、软土地质地区进行市政管道工程的修建时，常常会发生盲沟管淤堵、路面塌陷、管口脱开漏水等现象，需要耗费大量的财力、人力和物力进行维修。追其原因可以发现，大多数流沙地质条件下发生管道问题是因为在施工期间采取了不恰当的降水措施从而使地基土受到扰动造成的；大多数软土地区出现管道问题都是因为在地基条件相对较差的情况下使用砂石基础的柔性接口管道，后期不均匀沉降致使管道接口破坏从而发生漏水。对于天津地区而言，为配合道路工程建设，很多管槽回填的都是碎石料，当级配不良时，地基会受到一定程度的扰动，甚至会导致路面出现严重的坍塌现象。土工合成材料的原料是人工合成的聚合物，例如合成橡胶、化纤、塑料等，将它们做成产品，放到各种土体间或者土体的表面或内部，可以起到保护土体、使土体防渗、排水、隔离、反滤功能增强的效果。土工合成材料的广泛应用和迅速发展，使市政管道工程难题的解决又多了一个新方法。

1、土工合成材料在盲沟排水设施建设中的应用

对于盲沟排水设施而言，其主要存在于明开槽施工降水工程、填埋场库区以及挡土墙和地道工程建设之中。在确保级配良好的条件下，砂石料在滤水管周围进行回填施工，并将其作为反滤层，这是最传统的盲沟排水方法之一。实践证明，因盲沟管的断面非常的小，所以整个施工过程中，反滤料级配很难受到有效的控制，而且当盲沟管发生堵塞问题时，会影响工程运行效率。

现如今，由于土工合成材料的发展极为迅速，出现了很多新的产品，在工程中已经使用土工织物和塑料盲沟管材进行盲沟排水，塑料排水盲沟管具有很强的适应不均匀变形的能力和抗压能力，孔隙率可以高达90%，将其与土工布的反滤功能有机的结合在一起，最常用的方法就是将土工合成材料沿侧壁、槽底铺设，将10厘米的级配砂石料铺设到它的上面，然后铺设塑料盲沟管材，在管顶以上15厘米处回填级配砂石料，在回填的级配砂石料顶面将土工合成材料搭接封闭，如图1所示，按照具体工程在其上进行回填。这里的土工合成材料起到了保土和反滤的功能，同时还排水能力也很强。如果工程有较高的要求，可以将一层土工织物包覆到排水管的外侧。现在也有塑料盲沟管和土工布的复合成品管材。

2、流砂土质区管道病害常见的原因

流砂是一种地质现象，它常常发生在地基被渗透破坏的不良工程中，是由于地下水渗流而使渗透力对土体发生作用而产生的。土体自身的渗流通道、水利条件、组织结构条件等因素与流砂现象的发展和发生有一定的关系。容易发生流砂现象的土层需要使如下条件得到满足：

土的不均匀系数小于5；

土的颗粒组成中，粉粒含量大于百分之七十五，粘粒含量小于百分之十；

地层中的粉细砂层或粉土层的厚度大于二十五厘米；

处于饱和的状态，含水量高于百分之三十。

通常情况下，流砂现象常出现在松散、饱和的粉砂地质、粉土、砂土地质中。在粉土层和粉砂中，因为其具有较小的渗透系数，所以常常出现塑性泥流或者流砂；而在砂性土层内，流砂常常是土体颗粒从少到多、从细到粗的渐进工程。

在流砂土质区，尤其是具有较高地下水位的情形下，明开槽铺设市政管道的时候，主要有以下两个病害：

第一，在施工开槽中，控制施工降排水和基坑支护是非常重要的。如果采用不当的降水和基坑支护措施，侧壁渗漏处和基槽底部就可能发生土体跑冒流失的现象，在存在降水井的位置，地下水可能将土中的细砂粒、粉砂以及粉粒等冲走。由于土体颗粒流失，扰动了管槽周围的土体，使地面的沉降存在了问题，更有甚者可能会造成边坡塌方，基坑工程施工的条件变得恶化，已建成的附近工程有下沉或开裂的现象产生。

第二，在进行管道施工过程中，大多沟槽都采用碎石料进行回填，假如孔隙率由于管道砂石基础和周围回填碎石料的级配不良而增大，在流砂地质的情况下，地下水位在施工结束后回升或者别的原因致使地下水位变动都可以让周围的土体颗粒随着渗透水流对管周碎石的孔隙进行充填，使原状的地基土受到扰动。如果管道发生局部破裂或者脱口的现象，土体颗粒将随着缝隙流入管道中，沿着管道的水流进行不断的流失，从而使得管周的土体被掏空，地面沉陷，更严重的可能会使周边建筑物受到影响。

3、应用土工合成材料解决沟槽回填病害的方法

一般情况下，粉砂土层和粉土容易产生流砂土质，它的地基承载力通常大于100千帕。如果场区具有较高的地下水位、管上地面进行碎石料回填时，能够采用此方法：将土工合成材料沿侧壁和槽底进行铺设，它的上面将砂石作为基础，用级配良好的碎石料对管顶及关侧以上不小于40厘米的地方进行回填，保证密实度不小于90%，在回填的碎石料顶面对土工合成材料就行搭接封闭，如图2所示，对其上进行回填时按照道路的要求进行。这里的土工合成材料起到了保土和反滤的功能，通过可以选用无纺或有纺土工织物，最好选择土工织物质量为每平方米300到500克。

软土地基主要分布在滨海地区，具有较低的地基承载力，后期承载量不均匀且量很大，持续沉降的世界比较长，尤其是市政基础设施建设在一些新进吹填的近海地区时这些问题更严重。现在将市政管道修建在软土地区时，如果地基承载力小于70千帕时常使用钢筋混凝土基础，如果地基承载力不小于70千帕，同时又小于100千帕，常使用砂石基础，在它的下边进行一定厚度的软土超挖，通过换填垫层的方法对其进行处理。对于开槽都很困难的滨海地区，超挖更是将难度增加，而且使用常规的换填垫层方法处理并没有对管道不均匀沉降的现象起到很好的效果。

加筋处理软土地基时使用土工合成材料，不仅能够将超挖换填的厚度减小，还能在将地基承载力提高的同时，很好的对管道不均匀沉降进行控制。它的主要方法是将200毫米厚的中粗砂铺设在软弱基土的顶面，将土工织物铺设到它的上边，如图3所示，然后再将砂石基础做好，对管道进行铺设。选择土工合成材料进行地基强化时可以选择高强土工布、土工筋带、土工网以及土工格栅等等。

结语：随着土工合成材料的快速发展，以及成功的在工程领域进行运用，对市政管道工程常见的一些问题的防治和处理起到了非常关键的作用。土工合成材料的主要功能是防护、防渗、隔离、排水、反滤和加筋，在进行土工合成材料的具体应用时，选择材料要按照具体的工程结构和应用目的进行合理选择。将土工合成材料完美的应用到市政管道工程中，为市政管道工程的发展增添一份力量。

参考文献:

[1]卢全轩.土工合成材料在水利工程中应用的寿命问题[J].广西水利水电.2009（03）.

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