土工合成材料的优点精选(九篇)

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第1篇：土工合成材料的优点范文

【关键词】铁路路基 ， 施工，土工合成材料， 应用

【 abstract 】 railway roadbed construction progress in the wide application of geosynthetic materials, not only have the drainage, filtering, seepage control, reinforcement, isolation, protection and the action such as reducing load; And still can bring an implementation is simple and economic efficient technology way, at the same time, it also achieved good economic, social and environmental effect. I work with the actual, emphatically summarized and analyzed railway subgrade construction in the application of synthetic materials.

【 key words 】 railway roadbed, construction, geosynthetic materials, applications

中图分类号：TU74文献标识码：A 文章编号：

一、新建张家口至集宁铁路是呼和浩特铁路局局管内第一条160km／h(预留200km／h)客货共线铁路，在管段DK83+529-DK98+700段路基土石方共295万m3，铺设土工格栅23万。按文件要求在路堤边坡水平宽度2.5m范围内自坡脚至基床表层下每隔0.6m铺设一层双向经编土工格栅，土工格栅抗拉强度不小于25Kn／m,延伸率小于10％，铺设表面平整，摊铺后及时填筑填料。个别地段铺设土工织物5.6万，根据地基承载力的不同情况需换填中粗砂，并与砂间铺设精编复合土工膜，其抗拉强度不小于20KN／m,顶破强度不小于2.0kN，其下换填0.5m厚二八灰土垫层。施工项目于2009年建成，2011年通车，在后期经过对普通路基、浸水路基、软土路基的检测和观察，发现铺设土工材料的地段对路基的稳定起到很好的作用，其土工材料的力学性能能够有效的充分发挥，确保了路基的稳定。

二、土工合成材料的含义及其应用简述

土工合成材料是土木工程应用的合成材料的总称。作为一种新型的土木工程材料，它是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、表面或各种土体之间，发挥加强或保护土体的作用。

土工合成材料在土木、水利、交通、铁道和环境工程中得到广泛的应用，起到排水反滤、防渗、加筋、隔离、防护和减载等作用。这些作用是以不同的形式的产品来实现的，例如，土工织物用于滤层、隔离和防护；土工网和三维植被网垫用于排水和坡面的稳定；土工格栅、条带和有纺或编织土工织物用于加筋、土工膜用于防渗等。复合型土工合成材料则结合了各自的优点，例如，兼有过滤和排水性能的土工织物和土工网复合材料，结合加筋和隔离功能的土工织物和土工格栅复合材料，而土工织物和土工膜结合形成的复合土工膜则既能防渗又具有防刺破的作用，同时具有与土较高的界面磨擦系数。目前证明较成功的应用有：无纺土工织物代替粒状级配滤层应用于反滤排水工程中，土工合成材料加筋挡土墙代替重力式挡土墙，塑料排水带代替砂井，土工膜用于防渗材料等。在应用的初期，最担心的是耐久性，忽视铺放的位置，认为铺土工合成材料总比不铺好。而现在经验证明在土中耐久性是可以保证的，相反，土工合成材料铺放的位置不当或施工质量差，会降低作用，甚至适得其反。

土工合成材料的原材料是高分子聚合物。它们是由煤、石油、天然气或石灰石中提炼出来的化学物质制成，再进一步加工成纤维或合成材料片材，最后制成各种产品。制造土工合成材料的聚合物主要有聚乙烯(PE)、聚酯(PER)、聚酰胺(PA)、聚丙烯(PP)和聚氯乙烯(PVC)等。通过长时间的使用探索，人们发现材料的强度还与纤维的制作方法有关。在应用土工合成材料时，其性能更受施工方法、应用环境和侧限压力大小的影响。例如内蒙古卓资山旗下营大黑河的护岸工程，该工程采用聚丙烯编织布，聚氯乙烯绳网和混凝土块组成整体沉排，防止河床冲刷。无纺织物作为隔离材料，铁路部门首先应用于防治“翻浆冒泥”现象。随后的几年，铁路路基如：张家口至集宁铁路、集宁至包头增建第二双线铁路，还有地方专用线如西金铁路、东乌铁路等也都广泛的应用，增加了路基的稳定性。目前，品种繁多的人工合成材料陆续问世，它们可制成各种符合特定目的的产品，而且由于其具有质量轻、施工简易、运输方便、价格低廉料源丰富等优点，为土木工程和铁路建设提供了一种崭新的较为理想的材料，并由此带来一种实施简便和经济有效的技术途径。土工合成材料是以合成材料为原材料制成的应用于岩土工程的各种产品的统称。因为它们主要用于岩土工程，故冠以“土工”两字，称为土工合成材料，以区别于天然材料。近些年来，土工合成材料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、社会和环境效应。

三、土工合成材料的种类

（一）土工织物

1、土工织物的种类

土工织物为透水性土工合成材料。土工织物的制造一般要经过两个步骤：首先把聚合物原料加工成丝、短纤维、纱或条带，然后再制成平面结构的土工织物。目前主要有有纺土工织物和无纺土工织物。有纺土工织物由两组平行的呈正交或斜交的经线和纬线交织而成，其主要缺点是沿经线和纬线的强度高，而与经纬线斜交方向的强度低，无纺土工织物是把纤维作定向的或随意的排列，再经过加工而成，按照联结纤维的方法不同，可分为化学(粘结剂)联结、热力联结和机械联结三种。其主要优点是强度没有显著的方向性，对变形的适应性较大，目前大部分企业使用的均属这种类型。

土工织物突出的优点是重量轻，整体连续性好(可做成较大面积的整体)，施工方便，抗拉强度较高，耐腐蚀和抗微生物侵蚀性好。缺点是未经特殊处理，则抗紫外线能力低，如暴露在外受紫外线直接照射容易老化，但如不直接暴露，抗老化及耐久性能仍较高，土工织物的性能与其聚合物原料、土工织物的种类及加工制造方法密切相关。

（二）、土工膜

土工膜是一种基本不透水的材料。根据原材料不同，可分为聚合物土工膜和沥青土工膜两大类。为了适应工程应用中不同强度和变形的需要，两类中又各有不加筋(单一或混合材料)和加筋或组合的类型。聚合物膜在工厂制造，沥青膜则大多在现场制造。制造土工膜的聚合物有热塑塑料(如聚氯乙烯)、结晶热塑塑料(如高密度聚乙烯)、热塑弹性体(如氯化聚乙烯)和橡胶(如氯丁橡胶)等。工厂制造土工膜的方法主要有挤出、压延或加涂料等。挤出是将熔化的聚合物通过模具制成土工膜，厚0.25～4 mm。压延则是将热塑性聚合物通过热辊压成土工膜，厚0.25～2 mm。加涂料是将聚合物均匀涂在纸片上，待冷却后将土工膜揭下来而成。现场制造土工膜是在地面喷涂或敷一层冷或热的粘滞聚合物而成。沥青土工膜用的是沥青聚合物或合成橡胶。

制造土工膜时还需要掺入一定量的添加剂，使在不改变材料基本特性的情况下，改善其某些性能和降低成本。例如掺入碳黑可以提高抗日光紫外线能力，延缓老化；掺入铅盐、钡、钙等衍生物以提高材料的抗热、抗光照稳定性；掺入滑石等剂以改善材料可操作性；掺入杀菌剂可防止细菌破坏等。对于沥青类土工膜，其主要的掺入材料是一些填料或纤维。填料可为细矿粉，它能增加膜的强度且降低其成本；加入纤维，也是为提高膜的强度。

（三）、土工复合材料

土工织物、土工膜和某些特种土工合成材料，以其两种或两种以上的土工材料互相结合起来，成为土工复合材料。土工复合材料可将不同构成材料的性质结合起来，更好地满足具体工程的需要，能起到多种功能的作用。如复合土工膜，将土工膜和土工织物按要求制成土工膜―土工织物组合物，称复合土工膜。土工膜主要用来防渗，土工织物起加筋、排水和增加土工膜与土面之间的摩擦力的作用。又如土工复合排水材料，它是以无纺土工织物和土工网、土工膜或不同形状的合成材料芯材组成的排水材料，用于软基排水固结处理、路基纵向横向排水、建筑地下排水管道、集水井、支挡建筑物的墙后排水、隧道排水、堤坝排水设施等。不同的工程有不同的综合功能要求，故土工复合材料的品种繁多，可以说土工复合材料是当前和今后一段时期发展的大方向。这里主要介绍复合土工膜和土工复合排水材料两类。

1 复合土工膜

复合土工膜是用土工织物或其他材料与土工膜结合而成的不透水材料。根据主要功能的不同，复合土工膜可划分为加筋型土工膜和横向排水型土工膜两种。

(1)加筋型土工膜

加筋型土工膜具有较高的强度和模量，以满足工程中防渗与受力的要求，如氯丁橡胶土工膜和经编土工膜。加筋土工膜的厚度：聚合物有涂料的三层压延加筋土工膜厚0.75～1.5 mm；聚合物五层压延加筋土工膜厚1.0～1.5 mm。

(2)横向排水型土工膜

横向排水型土工膜一般由无纺土工织物与土工膜复合而成，常见的有“一布一膜”、“两布一膜”。其中，无纺土工织物不仅具有横向排水作用，而且对土工膜起保护作用。

2 土工复合排水材料

土工复合排水材料是薄型土工织物包裹不同材料制成的不同形状的芯材组合成的一种复合型排水产品。这种产品克服了土工织物沿织物平面方向排水能力小的缺点，可以沿产品芯材水平方向的排水通道通畅地排水，而外包的土工织物作为滤层以阻止土颗粒进入排水通道。复合排水带主要用于软土地基竖向排水固结处理等，我国生产及工程上普遍采用的产品主要是塑料排水带。复合排水板具有广泛的用途，如路基纵向横向排水、支挡建筑物的墙后过滤排水、隧道衬砌后防排水、建筑物地下排水通道、堤坝排水设施等。

(1)塑料排水带

塑料排水带是由不同截面形状的连续塑料芯板外面包裹非织造土工织物(滤膜)而成。芯板的原材料为聚丙烯、聚乙烯或聚氯乙烯。芯板截面有多种型式，常见的有城垛式、口琴式和式等。芯板起骨架作用，截面形成的纵向沟槽供通水之用，面滤膜多为涤纶无纺织物，作用是滤土、透水。

塑料排水带的施工是利用插带机将其埋设在土层中的预定位置。塑料带前端与锚靴相连，用插带机导杆顶住锚靴，插入土层中，达到预定深度后拔出导杆，但排水带仍留在预定位置，在高出地面一定高度(0.5 m左右)剪断排水带，施工时可用静荷或动荷送杆，静荷送杆对土层扰动小，较为常用。我国插带机的插入深度可达约25 m，入土速率可达6 m/min。排水带的平面分布间距可借理论计算确定，一般为1～2 m。排水带插入软基后，为排除土中的多余水量提供了捷径，多余水可水平向通过带的滤膜进入芯板沟槽，再向上由地表的透水料垫层排走。排水带在公路、码头、水闸等软基加固工程中应用广泛，以加速软土固结。

(2)软式排水管

软式排水管又称为渗水软管，是由高强钢丝圈作为支撑体，以及具有反滤、透水及保护作用的管壁包裹材料两部分构成的。高强钢丝由钢线经磷酸防锈处理，外包―层PVC材料，使其与空气及水隔绝，避免氧化生锈。包裹材料有三层，内层为透水层，由高强特多龙纱或尼龙纱作为经纱，特殊材料为纬纱制成；中层为非织造土工织物过滤层；外层为与内层材料相同的覆盖层。为确保软式排水管的复合整体性，支撑体和管壁外裹材料间，以及外裹各层之间都采用了强力粘结剂粘合牢固。软式排水管兼有硬水管的耐压与耐久性能，又有软水管的柔性和轻便特点，过滤性强，排水性好，可用于各种排水工程中。

(四) 土工特种材料

土工特种材料是为工程特定需要而生产的产品，品种多，现选择几种主要产品说明如下。

1 土工格栅

土工格栅是在聚丙烯或高密度聚乙烯板材上先冲孔，然后进行拉伸而成的带长方形或方形孔的板材。加热拉伸是让材料中的高分子定向排列，以获得较高的抗拉强度和较低的延伸率。按拉伸方向不同，格栅分为单向拉伸(孔近矩形)和双向拉伸(孔近方形)两种。前者在拉伸方向上有较高强度，后者在两个拉伸方向上皆有较高强度。土工格栅的品种和规格很多，目前开发的新品种有用加筋带纵横相连而成的，也有用高强合成材料丝纵横连接而成的等等。

2 土工网

土工网是以聚丙烯或聚乙烯为原料，应用热塑挤出法生产的具有较大孔径和较大刚度的平面结构材料。可因网孔尺寸、形状、厚度和制造方法的不同而造成性能上的很大差异。一般而言，土工网的抗拉强度都较低，延伸率较高。这类产品常用于坡面防护、植草、软基加固垫层，或用于制造复合排水材料。一般说来，它只有在受力水平不高的场合，才能用于加筋。

3、土工模袋

土工模袋是由上下两层土工织物制成的大面积连续状材料，袋内充填混凝土或水泥砂浆，凝固后形成整体混凝土板，可用作护坡。这种袋体代替了混凝土的浇注模板，故而得名。模袋上下两层之间用一定长度的尼龙绳来保持其间隔，可以控制填充时的厚度。浇注在现场用高压泵进行。混凝土或砂浆注入模袋后，多余水量可从织物孔隙中排走，故而降低了水分，加快了凝固速度，使强度增高。按加工工艺的不同，可将模袋分为两类，即机织模袋和简易模袋。前者是由工厂生产的定型产品，而后者是用手工缝制而成的。

4 、土工合成材料粘土垫层

土工合成材料粘土垫层是由两层或多层土工织物(或土工膜)中间夹一层膨润土粉末(或其他渗透性材料)以针刺(缝合或粘接)而成的―种复合材料。它与压实粘土垫层相比，具有体积小、质量轻、具柔性、密封性良好、抗剪强度较高、施工简便、适应不均匀沉降等优点，可以代替―般的粘土密封层，用于水利或土木工程中的防渗或密封设计。国外大量用于废料坑的底部防渗衬砌和顶部封盖。

四、土工合成材料的工程特性

（一） 物理特性

1 、厚度

土工合成材料厚度用mm表示，厚度变化对织物的孔隙率、透水性和过滤性等水力特性有很大的影响。常用的各种土工合成材料的厚度是：土工织物一般为0.1～5 mm，最厚的可达十几毫米；土工膜一般为0.25～0.75 mm，最厚的可达2～4 mm；复合型材料有时采用较薄的土工膜，最薄可达0.1 mm；土工格栅的厚度随部位的不同而异，其肋厚一般由0.5 mm至几十毫米。有些材料在受压时厚度变化很大，需规定在某固定压力下测定厚度。一般规定此压力为2 kPa。 根据工程需要还应测试在20 kPa、200 kPa压力下的系列厚度。土工织物厚度可采用专门的厚度测试仪，土工膜厚度可直接用千分尺测定，―般要求加压面积为25 cm2，试样面积应大于加压面积的2倍，加压时间30 s，试样不少于10块。

2、单位面积质量

单位面积质量为单位面积土工合成材料具有的质量，它反映材料多方面的性能，如抗拉强度、顶破强度等力学性能以及孔隙率、渗透性等水力学性能。通常以g/m2表示，是土工合成材料的主要物理性能之一。土工织物和土工膜单位面积质量受原材料密度的影响，同时受厚度、外加剂和含水量的影响，常用的土工织物单位面积质量一般在50～1 200 g/m2的范围内。测定单位面积质量采用秤量法，试样面积为100 cm2，数量不得少于10块，天平秤量读数应精确到0.01 g(现场测试为0.1 g)。测试前要求试样在标准大气压下恒温(20±2 ℃)，恒湿(65 %±2 %)24 h。

（二）、力学特性

反映土工合成材料力学特性的指标主要有拉伸特性及抗拉强度、撕裂强度、顶破强度、刺破强度、穿透强度及握持强度等。

1 、拉伸特性及抗拉强度

土工合成材料是柔性材料，大多通过其抗拉强度来承受荷载以发挥工程作用，因此抗拉强度及其应变是土工合成材料的主要特性指标。土工合成材料的抗拉强度与测定时的试样宽度、形状、约束条件有关，必须在标准规定的条件下测定。土工织物在受力过程中厚度是变化的，不易精确测定，故其受力大小一般以单位宽度所承受的力来表示，单位为kN/m或N/m，而不是习惯上所用的单位面积的应力来表示。

目前测定抗拉强度基本上是沿用纺织品条带拉伸试验方法，即把试样两端用夹具夹住，以一定的速率施加荷载进行拉伸直到破坏，测得试样自身断裂强度及变形，并绘出应力―应变曲线。目前条带拉伸试验的试样分宽条与窄条两种，宽条试样宽200 mm、长100 mm，宽长比B/L＝2；窄条试样宽50 mm、长100 mm，宽长比B/L=1/2。试验机具应选择具有等速拉伸性能、能测读拉伸过程中拉力和伸长量或直接记录拉力―伸长关系曲线的拉力机，同时要求试样的最大断裂力在满量程的10 %～90 %范围内。国内规定拉伸速率为50 mm/min。

目前关于土工合成材料的拉伸力学特性一般采用室内无侧限拉伸试验进行测试。但现场埋设在填料中的土工筋材的力学特性因填料的约束作用而不同，人们曾通过对不同宽带的试件进行拉伸试验，以评价筋材受侧向约束的影响。但更科学的是应将筋材埋在填料中进行测试。此时的力学特性所受影响因素较多。有约束的拉伸试验表明，约束力将增加土工织物的抗拉强度和模量，对于土工格网和土工格栅，约束力的影响更为显著，因为除了界面的摩擦阻力外，筋材横肋所受拉伸方向的土压力还将约束其变形，从而增大了模量。

2、 握持强度

土工织物承受集中力的现象普遍存在，握持强度是反映其分散集中力的能力。握持强度试验选用的仪器一般与条带拉伸试验相同，但试验方法不同。握持强度试验是握持试样两端部分宽度而进行的一种拉力试验。它的强度由两部分组成，一部分为试样被握持宽度的抗拉强度；一部分为相邻纤维提供的附加抗拉强度。它与条带拉伸强度之间没有简单的对比关系。由于各单位所采用的试样和夹具的尺寸不尽相同，试验的难度也较大，因此测得的成果相差很多。一般不宜作为设计依据。只可用作不同土工织物的抗拉强度的比较。土工织物握持力一般为0.3～6.0 kN。

3、 撕裂强度

土工织物和土工膜在铺设和使用过程中，常常会有不同程度的破损。撕裂强度反映了试样抵抗扩大破损裂口的能力，可评价不同土工织物和土工膜被扩大破损程度的难易，是土工合成材料应用中的重要力学指标。

目前撕裂强度试验仍沿用纺织品标准测试方法。常用的纺织品撕裂试验，按试样形状分为梯形法、翼形法以及舌形法，舌形法又分为单缝与双缝两种。目前多采用梯形法测定土工膜及土工织物的撕裂强度，这种试验从其加力方式看，近似于张拉试验。土工织物梯形撕裂强度值一般为0.15～30 kN，不加筋土工膜的梯形撕裂强度值一般为0.03～0.4 kN。

4 、顶破强度 刺破强度及穿透强度

在工程应用中，土工织物及土工膜常被置于两种不同粒径的材料之间，受到粒料的顶破作用，同样也将受到抛填粒料引起的法向荷载。根据粒径大小形状、土工织物及土工膜接触面的受力特征和破坏形式的不同，可分为顶破、刺破和穿透几种受力状态。

(1)顶破强度是反映土工织物及土工膜抵抗垂直织物平面的法向压力的能力。顶破试验与刺破强度试验相比，压力面积相对较大，材料呈双向受力状态。所用试验方法有液压胀破试验、圆球顶破试验和相CBR顶破试验。

(2)刺破强度是反映土工织物或土工膜抵抗小面积集中荷载(如有棱角的石子或树枝等)的能力。试验方法与圆球顶破试验相似，只是以金属杆代替圆球。

(3)穿透强度可通过穿透试验测得，这种试验是模拟工程施工中具有尖角的石块或其它锐利物落在土工织物或土工膜上的情况，用穿透试验所得孔眼的大小，评价土工织物或土工膜抵御穿透的能力。

（三）、水力学特性

由于土工织物、细孔土工网等土工合成材料可以使水及空气自由地通过，并能有效地截留和控制土颗粒的流失，因此被广泛他用作排水和过滤材料。为此必须研究其水力学特性，其主要包括两方面：―是透水与导水能力；二是阻止颗粒流失的能力。这些特性涉及到土工合成材料的孔隙率、孔径大小与分布情况、渗透特性等。土工织物的渗透特性是其重要水力学特性之一。在过滤标准及其它有关水力学中，是一项不可缺少的重要指标。根据工程的需要，通常要确定垂直于织物平面的渗透特性和平行于织物平面的渗透特性。垂直于织物平面的渗透特性，主要用垂直渗透系数 表示。该系数是渗流的水力梯度等于1时的渗流速度，一般服从达西定律，土工织物的渗透系数约为 ～ cm/s，其中无纺织物的渗透系数为 ～ cm/s。使用土工膜的目的在于防渗，它可以阻挡水、水气、气体及有害物质(例如甲醇、丙酮和二甲苯等)的渗透。土工膜在水压力作用下产生渗流的原因是由于制造时的不均匀性和缺陷等因素所造成的，有些细微的通道，则是在一定的水压力下被水冲破而形成的，温度变化引起水体积变化，土工膜的渗透系数愈小，温度对试验结果的影响愈大。

（四）、耐久性

土工合成材料的耐久性包括许多方面，主要是指对紫外线辐射、温度变化、化学与生物侵蚀、干湿变化、冻融变化和机械磨损等外界因素变化的抵御能力，材料的耐久性主要与聚合物的类型及添加剂的性质有关。

土工合成材料的老化现象主要是因为高分子聚合物具有链节结构，受外界因素的影响发生降解反应或交联反应的结果。使材料老化的各种因素中，阳光辐射起着最重要的作用。紫外线具有很大的能量，能够切断许多聚合物的分子链，或者引发光氧化反应。其试验方法主要有自然老化和人工老化两大类，近几年采用了一系列措施以增加聚合物的抗老化能力，并取得了很好的效果。添加防老化剂、方法简便，效果显著，是当前防老化的主要途径。土工合成材料在有覆盖的情况下(或埋在土中)，老化速度缓慢。

聚合物对化学腐蚀一般具有较高的抵抗能力，但某些特殊的化学药剂或废品对聚合物有腐蚀作用。因而利用土工合成材料(土工膜)作污水或废物存储池的防渗材料时，对其化学稳定性要认真对待。土工合成材料在铺设过程中易受损伤，且不易被发现，国外试验研究发现，埋在土中的织物老化主要是由于机械伤引起的，铺设造成的孔洞是使材料强度降低的主要因素。孔洞数愈多，原始强度降低得愈多。在高温条件下，合成材料将发生熔融现象。有时温度虽未达到融点，聚合物分子结构也可能发生变化，影响材料的弹性模量和强度。有些聚合物在特别低的温度下，也使柔性降低、质地变脆，影响其力学特性，给施工及接缝造成困难。此外，干湿度和冻融变化可能使一部分空气或冰屑存在织物内部，影响其渗透特性。

五、土工合成材料的功能

土工合成材料具有多方面的功能，一种土工合成材料往往就兼有数种功能。随着土工复合材料的发展，所兼有的功能就更多。总的说来，土工合成材料的主要功能可归纳为六类，即过滤作用、排水作用、隔离作用、防渗作用、防护作用以及加筋作用。

1 过滤作用

把土工织物置于土体表面或相邻土层之间，可以有效地阻止土颗粒通过。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通过织物自由排出，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。

土工织物可适用于土石坝粘土心墙或粘土斜墙的滤层，土石坝或堤坝内的各种排水体的滤层，储灰坝或尾矿坝的初期坝上游坝面的滤层。堤、坝、河、渠及海岸块石或混凝土护坡的滤层，水闸下游护坡下部的滤层，挡土墙回填土中排水系统的滤层，排水暗道周边或碎石排水暗沟周边的滤层，水利工程中水井、减压井或测压管的滤层等。

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，沿着材料的平面排出体外。较厚的针刺型无纺织物和某些具有较多孔隙的复合型土工合成材料都可以起排水作用。

它们可适用于土坝内垂直或水平排水，土坝或土堤中的防渗土工膜后面或混凝土护面下部的排水。埋入土体中消散孔隙水压力，软基处理中垂直排水，挡土墙后面的排水，各种建筑物后面的排水，排除隧洞周边渗水、减轻周边所承受的外水压力，人工填土地基或运动场地基的排水等。

3. 隔离作用

隔离是指在两种物理力学性质不同的材料之间铺设土工合成材料，使它们不互相混杂。例如将碎石和细粒土隔离，软土和填土之间隔离等等。隔离可以为工程带来许多预期的良好效应，举例说明如下：

(1)通过隔离层，引起应力扩散作用，使地基土的沉降量得到一定程度的均化。

(2)隔离提供排水面，加速地基土固结，使承载力提高。

(3)隔离层起整体性作用，可使要求的地基粗粒料支持层的厚度减少，节约建筑材料。

(4)地基中有部分软弱区域，或有小范围洞穴，铺隔离层有架桥作用，以掩盖和减弱洞穴区或软弱区的影响。

(5)在地下水位较高的地基中，隔离层可以切断毛细水上升，防止盐碱化，或减弱冻胀。

(6)道路基床中，隔离是防治翻浆冒泥的有效措施。

(7)隔离层还起一定的保温作用。

用于隔离的土工合成材料应以它们在工程中的用途来确定。应用最多的是有纺和无纺土工织物。如果对材料的强度要求较高，有时还要求以土工网或土工格栅作为材料的垫层。当要求隔离防渗时，则需要土工膜或复合土工膜。

4 防渗作用

土工膜和复合型土工合成材料，可以防止液体的渗漏、气体的挥发，保护环境或建筑物的安全。它们可用于土石坝和库区的防渗，渠道防渗，隧道和涵管周围防渗，防止各类大型液体容器或水池的渗漏和蒸发，屋顶防漏，用于修筑施工围堰等。

5 防护作用

多种土工合成材料对土体或水面，可起防护作用。它们主要用于防止河岸或海岸被冲刷，防止垃圾、废料或废液污染地下水或散发臭味，防止水面蒸发或空气中灰尘污染水面，防止土体冻害等。

6 加筋作用

很多土工合成材料埋在土体中，可以分布土体的应力，增加土体的模量，传递拉应力，限制土体侧向位移；还可以增加土体和其它材料之间的摩阻力，提高土体及有关建筑物的稳定性，土工织物、土工格栅、土工网及一些特种或复合型的土工合成材料，都具有加筋作用。它们可用于加强软弱地基，加强边坡稳定性，用作挡土墙回填土中的加筋或锚固挡土墙的面板，修筑包裹式挡土墙或桥台，加固柔性路面、防止反射裂缝的发展等。

六、结论

（一）土工合成材料应用中存在的问题

1、在工程实际应用中，设计对土工合成材料的技术指标、施工工艺和方法常有特定的要求，但个别工程实施后达不到预期效果。主要原因是施工技术问题，部分施工人员对这一新型材料还比较生疏，施工设备和方法比较落后，操作不规范，以致施工质量达不到设计要求。

2、土工合成材料本身制约着工程质量，有些产品工艺落后，成本较高，质量难以达到规定标准。

3、工程施工中，部分单位在购买材料时低价竟标，更有相当多的单位没有检测设备和检测人员，没有把好质量关。因此，土工合成材料在生产及施工应用上，还缺乏必要的、严格的行业管理。

（二）结论

《铁路路基土工合成材料应用技术规范》自实施以来，有力促进了铁路土工合成材料的应用，路基工程质量得到了质的提高。但由于设计理论的相对滞后，土工合成材料生产厂家众多，产品质量参差不齐，技术规范有关条款不易操作等诸多原因，限制了进一步的推广应用。我认为在规范修订时，如下方面予以考虑完善。

(1)增加土工合成材料生产原料的技术要求，分不同地区、不同的应用条件提出相应产品技术指标。对作为重要受力构件的材料(如加筋土挡土墙拉筋带)，要增加蠕变强度等指标。

(2)各类结构、构筑物的计算理论和方法要在规范中明确和进一步细化；随着工程实践的积累，宜增加高墙(如单级超过10 m的加筋土挡土墙)、包裹式加筋土挡土墙、加陡边坡加筋路堤、土工格室加固软基等计算方法。

(3)补充新型土工合成材料，如经编土工格栅、立体植被网、双向拉伸土工格栅的应用条件和技术要求。

(4)吸收近年来土工合成材料应用的成功经验和教训，进一步完善设计和施工质量检验条款。

(5)参照国标和其它标准，统一材料名称，制定较详细的技术指标、检验(测)项目和标准。

土工合成材料在工程应用中有着极为突出的优势，在公路、铁路、水利、环保工程等方面，就地取材，原来不能利用的淤泥、沙土、碎石等采用土工合成材料后都能变成坚固的路基和挡墙，无需开山取石取土修建，有效地保护了自然生态环境，防止了水土流失和山体滑坡。随着科技的不断发展土工合成材料的用途将不断延伸，推广土工合成材料的首要目的和优势就是保护生态环境，有着其他材料不可替代的优点。

第2篇：土工合成材料的优点范文

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。论文百事通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。新晨

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：

第3篇：土工合成材料的优点范文

漏洞即集中渗流通道。在汛期高水位下，堤防背水坡或堤脚附近出现横贯堤身或堤基的渗流孔洞，俗称漏洞。漏洞产生的原因是多方面的，一般说来有：①由于历史原因，堤身内部遗留有屋基、墓穴、阴沟、暗道、腐朽树根等，筑堤时末清除；②堤身填土质量不好，末夯实，有土块或架空结构，在高水位作用下，土块间部分细料流失；③堤身中夹有砂层等，在高水位作用下，砂粒流失；④堤身内有白蚁、蛇、鼠、獾等动物洞穴，在汛期高水位作用下，将平时的淤塞物冲开，或因渗水沿隐患、松土串连而成漏洞；⑤在持续高水位条件下，堤身浸泡时间长，土体变软，更易促成漏洞的生成，故有“久浸成漏”之说；⑧位于老口门和老险工部位的堤段、复堤结合部位处理不好或产生过贯穿裂缝处理不彻底，一旦形成集中渗漏，即有可能转化为漏洞。根据出水清浑可分为清水漏洞和浑水漏洞。漏洞出口一般发生在堤内坡下部或坡脚附近。开始时因漏水量小，堤土很少被冲动，所以漏水较清，叫做清水漏洞。由于洞周土体浸泡时松散崩解，或产生局部滑动，或堤身填土含砂重，土体可能被漏水带出，使漏洞变大。如漏洞出浑水，或由清变浑，或时清时浑，则表明漏洞正在迅速扩大，这时，漏水转浑，发展成为浑水漏洞。如不及时抢救，则将迅速发展成为堤防决口。堤防有发生蛰陷、坍塌甚至溃口的危险。因此，若发生漏洞险情，特别是浑水漏洞，必须慎重对待，全力以赴，迅速进行抢护。

二、漏洞险情的抢护原则：

漏洞是江河防汛中最严重的险情之一。若发现和抢护不及时，很容易导致大堤溃决，给国家和人民生命财产造成不可估量的损失，一旦漏洞出水，险情发展很快，特别是浑水漏洞，将迅速危及堤防安全。所以一旦发现漏洞，应迅速组织人力和筹集物料，抢早抢小，一气呵成。抢护原则是：“前截后导，临重于背”。即在抢护时，应首先在临水找到漏洞进水口，及时堵塞，截断漏水来源，同时，在背水漏洞出水口采用反滤和围井，降低洞内水流流速，延缓并制止土料流失，防止险情扩大，切忌在漏洞出口处用不透水料强塞硬堵，以免造成更大险情。

三、漏洞抢护方法：

由于漏洞一般在迎水坡有洞口，所以抢护应以外堵为主，视情况在堤内出口用倒滤井为辅，或两者兼施的原则。自古至今，抢险漏洞的方法很多，有塞堵法：塞堵漏洞进口是最有效最常用的方法，尤其是在地形起伏复杂，洞口周围有灌木杂物时更适用。一般可用软性材料塞堵，如针刺无纺布、棉被、棉絮、草包、编织袋包、网包、棉衣及草把等，也可用预先准备的一些软楔、草捆塞堵。在有效控制漏洞险情的发展后，还需用粘性土封堵闭气，或用软帘、蓬布盖堵，然后再压土袋或土枕，直到完全断流为止。在抢堵漏洞进口时，切忌乱抛砖石等块状料物，以免架空，致使漏洞继续发展扩大。但软帘盖堵是最常见的有效措施之一。根据软帘所用的材料不同，效果也不一样，且都存在着一定的问题。从近几年进行的堵漏演习情况来看，洞口位置的探找，软帘的材料，抢堵的程序都十分重要，都决定了抢堵的成败。

四、传统软料材料的弊端

当发现漏洞进水后，将软帘顺坡滚展下去，洞口已被履盖，背河水流明显减少。但在较短时间内或是在抛压土袋过程中洞内水流又继续扩大。究其原因有几种因素。1、使用的软帘材料遇水变硬不柔软，与堤坡坡面不能紧密吻合。2、使用的软料材料太软易变形。当封闭洞口后，洞内形成真空吸力猛增，把软帘局部吸入洞内，平面软帘横向收缩变形，洞口周围的软帘布形成大小不均匀的折叠纹，水流从缝中流速加剧，降低盖堵效果。3、当软帘展铺后，有目的的往上抛土袋时，由于堤坡或软帘表面光滑，土袋在水中易集中滑向下边滚筒外，迫使软帘绷的更紧，与堤坡展辅闭气后，由于洞口周围土壤受水泡处于饱和状态，若在洞口处猛抛土袋或重物，将会扩大洞口，使软帘变形，造成洞口再次进水，起不到盖堵作用。

五、土工合成软帘材料的优点

土工合成材料7O年代末引入我国。并在抗洪抢险中，发挥了很大作用。在1998年长江洪水和松花江洪水抢险中，土工合成材料也发挥了很大作用，随处可见编织袋筑起的挡水子埝，防风浪的彩条布。实践证明，土工合成材料应用于防汛抢险有着其他材料不可替代的优点。

土工合成材料在防汛抢险使用中有如下特点：一是整体性强；二是抢险速度快；三是适应性强；四是储运方便；五是造价低；六是经久耐用；七是可重复利用。

土工合成材料主要分为土工织物和土工膜两大类，分别为透水材料和不透水合成材料。在防汛抢险中主要利用土工合成材料的排水反滤和防渗功能，与传统的抢护材料相比，采用透水性软帘有比较突出的优点：1、制作简单：即采用聚脂长丝无纺土工布做软帘，在上面或两层中间加一层由高密度聚乙浠通过热塑挤压而成的土工网即可。2、防真空：防冲、保沙、透水、防止洞内形成真空。3、防滑：无纺土工布在堵漏应用中与地面接触摩擦力大，可防滑。4、吸水快：无纺布软帘表面粗糙吸水性好，吸水快每平方能吸水13公斤，能迅速增加软帘的自重。软帘进水后能快速使软帘靠自重和水压力的作用下沉，迫使软帘与堤坡坡面接触盖堵漏洞进水口，而漏洞形不成真空，然后在软帘处抛投粘性土。再加适当配重，易与堤坡吻合接触。5、防变形：柔韧性好，抗拉强度高，可有效地防止软帘横向收缩变形，是传统材料所无法比拟的。6、施工速度快：由于其质量轻，运输方便等特点，应用时速度快，符合抢险要抢早抢小的要求。短时间内能有效地防止洞口扩大，给抢护赢造时间。7、整体性强：可根据险情的需要，做成所需面积，保护面积大，无薄弱环节。8、适应性强，对洞口形式和土质无条件限制，展铺后，适用于一般机械大型推土、卸土、倒土多种闭气方法。9、透水性：透水性织物的反滤机理，使漏洞出水口由浑水变为清水，使其逐惭闭气。使其漏洞逐渐达到闭气。10、储运方便：重量轻，易搬运，易保存，还可以折叠。11、节约投资：制做简单、造价低。生态保护：在抢险中不用或少用石料、柳料、梢料和木桩等材料，有利于保护和改善生态环境。

六、软料材料的应用效果

透水性软帘盖堵。当洞口较多且较为集中，附近无树木杂物，逐个堵塞费时且易扩展成大洞时，可采用大面积透水性软帘盖堵，可沿临水坡肩部位从上往下，顺坡铺盖洞口，或从船上铺放，盖堵离堤肩较远处的漏洞进口，然后抛压土袋或土枕，并抛填粘土，形成前戗截渗，达到堵漏的效果。

在2001年，长垣县局研制了透水软帘，通过多次试验，堵漏及时，效果明显。如在软帘抢堵进水洞口的同时，在背河抢修减压井或养水盆，且采用大型抢险机械，效果更好，且能达到消除之目的。

第4篇：土工合成材料的优点范文

关键词：护岸工程 材料 生态环境

传统只注重航道航运、防洪功能的护岸理念，使得河道护岸设计多为硬质型结构，导致混凝土材料被大量使用。随着生态工程的呼声日渐高涨，人们生态环保意识的不断提高，大量的天然材料、土工合成材料被应用到护岸工程中。目前内河护岸的材料主要可分为天然材料、混凝土类材料、土工合成材料等三大类[1-2]。面对众多的护岸材料，如何针对航道具体情况合理选择护岸材料是一个难点。因此，本文对目前内河护岸工程中护岸材料的护岸效果、破坏情况以及对环境影响等方面开展调查分析，并建立评价模型对护岸材料综合使用效果进行评价。

1.护岸材料使用现状调查与分析

1.1天然材料

天然材料包括块石、卵石等散粒体刚性材料以及木桩、梢料、竹类等柔性材料。对块（卵）石而言，工程中通常以抛石、干砌、浆砌等形式对岸坡进行防护，这里以块石为例分析其护岸效果。由于块石强度高，采用干砌块石或抛石的工程除耐久性好、使用寿命长、抗冲刷能力强外，还具有一定透水性和生态性。但这类护岸柔韧性差，当受冲击和不均匀沉降时会发生坍塌；墙后填土也易被水流带出，从而影响护岸结构的稳定性。浆砌块石护岸的整体性、稳定性、抗冲刷性及耐久性较干砌块石护岸更好，但其在受冲击和不均匀沉降时会发生开裂或断裂，且透水性较差、生态效应低。

采用木桩、梢料、竹等材料的护岸工程均具有较好的生态效应。这是由于这类材料环境融合度高，对环境不产生二次污染。但当这类材料不具活性时，其耐久性、抗冲刷性较差，尤其干湿交替条件下其使用寿命更低。对于活性材料，除生态效应较好外，由于其根系的锚固作用，护岸具有较强的抗冲性和耐久性。

块石或卵石材料的破坏主要受干湿交替和温度变化等物理作用，逐渐产生风化和冻融破坏；木桩、梢料、竹类这类材料的破坏就是植物的腐朽与死亡。

天然护岸材料对环境适应性好，这类材料本身不会对河道环境产生不利影响。但用于不同结构形式，对环境的影响是不同的。例如，干砌块石护岸不会对河道环境造成不良影响，而浆砌块石护岸，由于其结构的封闭性，不适宜种植植物，故对生态环境、绿化环境有一定的影响。

1.2混凝土类材料

混凝土类材料包括现浇混凝土板（块）、各式连锁块、荣勋砌块、自嵌块、劈离块以及一些生态混凝土[3-4]。采用混凝土类材料对岸坡进行防护时，按型式可分为面板式护岸和透空式护岸。面板式护岸具有强度高、整体性好、抗冲能力强、耐久性好等优点，但因其不透水、生物难以栖息，故生态效应较差；透空式混凝土护岸除了抗冲能力强、耐久性好外，其对环境可接受性好，护岸表面的孔隙不仅有助于河道与岸坡之间的物质、能量和信息的交流，还利于两栖生物的生存。

混凝土类材料用于护岸工程时，其破坏主要取决于混凝土本身的耐久性。由于护岸的混凝土经常处于水位变动区，受到干湿循环与冰冻作用而破坏。对于钢筋混凝土，还可能由于钢筋铁锈膨胀导致混凝土开裂而破坏。

混凝土材料是惰性无机矿物质材料，对护岸环境的影响与结构形式有关：整体面板式结构虽不会对水环境造成不良影响，但其会直接影响护岸的生态环境、绿化环境，使护岸呈现白色化；透空结构不但对水环境无不良影响，而且利于护岸的生态环境。

1.3土工合成材料

土工合成材料包括土工织物、三维土工网垫、生态袋和土工模袋等。土工合成材料在护岸工程中，通常起过滤、加筋土的作用，此外也可直接护岸。这类材料具有柔性好、适应性强、耐腐性好、抗冲刷、渗透性好等优点，但一般不单独作为河道护岸使用，主要用于结构防渗、过滤、加筋、锚固。用于护坡表面时，如软体排，则易受船舶撞击或抛锚而破坏；若是模袋混凝土，其生态效应较差。

土工合成材料的破坏主要由于材料老化，材料的分子结构发生变化，导致

护岸材料评价指标体系中各指标的权重随地区、水文及周边环境等因素的不同而变化。本文研究区域设定为广东省网河区，采用Delphi和层次分析相结合的方法来确定指标的权重集。为使评价结果具有较好的可靠性和指导性，采用Delphi法，特邀江苏、广东地区十四位常年从事护岸研究、设计及施工的各方面专家，对护岸材料的各单项指标进行打分。结果如表一。

（1）使用性分析。使用性得分较高的有：块石、混凝土预制块（实心设计、现浇施工）、混凝土模袋、卵石、木桩等。这是由于在航道中为抵抗水流、船行波冲刷以及船舶的撞击，刚性材料性能较好，故得分较高。

（2）工艺性分析。混凝土预制块（实心设计、现浇施工）、各式透空连锁块、混凝土模袋的工艺性均较好。现代护岸工程广泛采用机械化施工，因此除了梢料、块石等需大量人工、施工繁琐外，其余材料工艺性均较好。

（3）绿色性分析。块石、卵石、木桩等材料绿色性较好，而混凝土模袋等材料绿色性较差，其余材料的绿色性能一般。对于大多数护岸材料而言，除混凝土模袋这类材料外，其他材料或者本身具多孔特征，或者个体之间可组成多孔质岸坡，一般均具有良好的生态透水性，故绿色性较好。

从护岸材料的总评分情况可知，本次评分中得分较高的护岸材料依次是块石、卵石、木桩、各式透空连锁块、生态袋等。

一般具有较高整体性、抗冲性、耐久性和稳定性，除整体面板式护岸会影响河道的生态环境、绿化环境外，其余采用透空式结构的护岸工程对生态环境较为有利。

第5篇：土工合成材料的优点范文

【关键词】土工格栅；软土基加固；应用

引言

土工织物加筋垫层加固软土地基是一种经济效益高、安全可靠且简单易行的方法。目前相关文献对土工织物加筋垫层加固软土地基的介绍大多为定性及经验，缺乏严谨的测试数据说明。

相对于桩基，土工格栅受力作用的原理和计算方法没有那么成熟，土工格栅作为主题加固措施的应用较少。在工程中，其承载作用的是桩土符合地基，土工合成材料只是作为改善符合地基桩同受力条件的辅助措施。然而，在实际工程中，对于工程建设经费不足且工期紧的工程来说，土工格栅经济效益高且简单易行，不失为一种值得推广应用的方法。

1、工程概况

拟建挡土墙为C30钢筋混凝土挡土墙，墙高5m，要求地基的承载力为200kPa，基础埋深不小于1.73m，而基底的地质情况自上而下为：①Qal4淤泥质粉质粘土，褐黄色，流塑为主，局部软塑，C=8kPa，φ=10°，σ0=80kPa，厚度约1～2m；②Qal4粉质粘土，褐黄色，软塑，C=18kPa，φ=16.5°，σ0=120kPa，厚约5～10m；③Qal4细砂，密实，饱和，σ0=150kPa，厚约2～4m，含淤泥质土及有机质；④卵石层，厚度分布不均，约0～2.2m，稍密；⑤风化中砂岩。从地质资料看，显然地基要做加固处理。

加固通过换填法用砂砾石进行换土处理，不过由于垫层的松散型，结合以往经验，用砂石垫层处理的地基通常存在均匀性差和陈将达等缺陷，出现上部结构出现裂缝和不均匀沉降的现象。该工程为高度较大的5m高的扶壁式钢筋混凝土挡土墙，若出现裂缝或不均匀沉降将造成严重后果，埋下安全隐患。考虑到这点，决定对垫层进行加筋处理。综合经济效益和技术要求，首先清除①Qal4淤泥质粉质粘土层，再对砂砾石垫层进行加筋强化处理。

加筋处理方法：开挖至基底设计标高，并铺一层200mm厚的碎石垫层后重型压实，然后在其上铺1层土工格栅，再在其上铺设100mm厚砂砾石并压实；第二层用装砂石的土工织物袋铺设，其空隙用矿渣填平，铺设100mm厚砂砾石，并压实；再在其上铺设第二层土工格栅，上铺100mm厚的碎石，压实，直到垫层顶的设计标高。本工程垫层共计，2层土工格栅，一层土工袋装砂砾石，3层碎石垫层。

2、工程设计验算

本验算不考虑挡土墙的抗滑动验算对地基的要求，只验算挡土墙所要求的地基承载力，工程实际中另有措施。

根据上述理论分析，确定各项设计参数，并验算设计合理性。如下：

（1）按照垫层的应力扩散方法计算：

Pz—相应于荷载效应标准组合时，垫层底面处的附加压力值（kPa）；

b—条形基础底面的宽度（m）；

pk—相应于荷载效应标准组合时，基础底面的平均压力值（kPa）；

pc—基础底面处土的自重压力值（kPa）；

Z—基础底面下垫层的厚度（m）；

θ—垫层的压力扩散角（°）。

公式（1）中，由该挡土墙设计标准图可知，b=3.3m，要求基底最小容许承载力为200kPa，可取Pk=200kPa，Pc=18×1.8=32.4kPa，z=0.6m，查阅规范可知θ=0，计算Pz=3.3×（200-32.4）/3.3=167.6kPa，考虑到垫层的应力扩散作用时，基底承载力至少要达到167.6kPa，才能满足挡墙设计要求，而基底承载力只有σ0=120kPa，纯粹换填（换填厚度在合理值之内）无法达到设计要求的地基承载力

（2）现考虑垫层内加铺土工格栅，暂不考虑垫层和土工格栅的共同作用，只考虑土工格栅在基底的加筋作用，由公式（2）计算加筋土复合地基的极限承载力如下：设计时其地基极限承载力Ps+c的公式如下

（2）式中：

α、β—基础的形状系数，一般取α=1.0，β=0.5

c—土的黏聚力；

p—土工合成材料的抗拉强度；

b—基础宽度；

Nc、Nq—与内摩擦角有关的承载力系数，一般取Nc=5.3，Nq=1.4；

θ—基础边缘土工合成材料的倾斜角，一般为10°～17°；

r —假想圆的半径，一般取3m，或为软土层厚度的一半，但不能大于5m。

公式右边第一项是没有土工合成材料时，原天然地基的极限承载力；第二项是在荷载作用下，由于地基的沉降使土工合成材料发生变形而承受拉力的效果；第三项是土工合成材料阻止隆起而产生的平衡镇压作用的效果。实际上，第二项和第三项均为由于铺设土工合成材料而提高的地基承载力。

所用土工格栅型号为单向拉伸聚丙烯TGDG120，每延m拉伸屈服力为120kN/m，屈服伸长率10%，2%伸长率时拉伸力36kN/m，5%伸长率时拉伸力为72kN/m。保证土工格栅满铺基底垫层内，同时保证土工格栅铺设后，两侧各回折不小于2m。

Ps+c=120+2×2×120/3.3×sin15°+2×0.5×120/3×1.4=213.6（kPa），满足设计要求地基承载力200kPa（挡墙设计已考虑结构安全系数）的要求。

如果考虑基底垫层的应力扩散作用、垫层碎石和土工格栅的共同作用另加土工袋装砂砾石作用，加筋土复合地基的实际承载力要比按照上述公式计算出的数值更大，实际更偏于安全。

3、土工格栅的施工注意事项

（1）土工格栅要预算其初期应力，其端部要有稳固的锚固来发挥土工织物的抗拉强度，锚固的牢固程度与承载力和地基中的应力分布均匀度成正比，锚固愈牢固，承载力提高愈多，地基中的应力分布也愈均匀。端部折起铺设的长度保证土工织物端部的固定，施工时，把端部折起包裹砂体，这样可以增加其握裹力，从而确保其使用期间不被拔出。

（2）施工程序对土工格栅的加筋效果有重要作用。施工时要提前让土工格栅处于受拉状态，只有在变形时土工格栅的抗拉强度才得以发挥，故在施工过程中要尽量拉平拉紧土工格栅，避免把土工格栅折皱。按照以下施工程序可以确保土工格栅在受荷初期有足够的应变：首先铺土工格栅，然后拉平拉紧两端，两端折起包裹砂砾并在两端填砂，然后在中心填砂，两端砂增高后，最后中心填砂。

（3）土工格栅加筋垫层要充分发挥袋装垫层的搞弯性好、扩散效果好、挠曲刚度大和平铺垫层的整体性、连续性好的优点。所以在施工中可以采用水平铺土工格栅与土工织物碎石袋垫层交替铺设。

（4）第一层碎石摊铺后应进行重型压实，而在土工格栅上填料摊铺压实时，宜采用轻型机械。为达到加筋土的加固效果，必须对加筋土施工工艺、施工质量进行严格控制。此法施工快，机具简单，投资省，经过几年的使用，表明加固效果良好。

第6篇：土工合成材料的优点范文

关键词：公路工程 软土地基 处理方法

Abstract: in recent years due to increasing traffic, highway construction requirements are also getting higher and higher, if on highway engineering construction in soft soil foundation treatment is not effective, will lead to uneven settlement of subgrade, pavement crack diseases, on the road to stability, safety impact, at the same time also increase in road maintenance cost. The resulting economic losses more and more.

Key words: highway engineering soft soil foundation treatment method

中图分类号：F540.3 文献标识码：A文章编号：

软基处理尽可能早期进行，有充分的间隔时间使软基达到沉降稳定后方可进行填土施工。本文针对软土路基的性质与危害性， 详细介绍几种软土地基处理方法。

一、公路软基处理的特点：

软基在我国沿海一带分布广泛，由于软土的高压缩性、高含水量（≥35%）、低透水性、承载力低（〈35Kpa〉天然孔隙比大（≥1.0）等特点，在软基地基上修建路基会出现变形和失稳的情况。因此，公路质量的好坏，在很大程度上取决于软基处理的成功与否。

二、软基处理材料要求 ：

砂垫层砂料：采用洁净中、粗砂，含泥量不应大于3％，细度模数不小于2.7，不含有害物质。

袋装砂井所用的砂料：应采用渗水率较高的洁净粗砂，大于0.5mm的砂宜占总重量的50％，以上。含泥量不应大于3％，细度模数不小于3.0，有机质含量不大于l％，渗透系数不小于5×10—3cm／s．

沙井袋采用聚丙烯纺织土工布，装砂后的砂井袋的渗透系数应不小于砂的渗透系数，装砂袋的抗拉强度5mm大于900N。土工格栅材料采用聚丙烯(PP)，高密度聚乙烯(HDPE)或其它高分子聚合物并加有一定的抗紫外线防氧化助剂。性能需符合设计要求。

三、软基处理的几种方法；

1表层处理法

表层处理法用于地表面极软弱的情况。该法是通过排水、敷设或增添材料等办法，提高地表强度，防止地基局部剪切变形，保证施工机械作业；同时尽可能把填土荷载均匀地分布于地基上。属于这类处理方法的有：表层排水法，砂垫层法，敷设材料法，添加剂法等等。

1.1表层排水法

对土质较好因含水量过大而导致的软土地基，在填土之前，地表面开挖沟槽，排除地表水，同时降低地基表层部分的含水率，以保障施工机械通行。为了发挥开挖出的沟槽在施工中达到盲沟的效果，应回填透水性好的砂砾或碎石。

表层排水法注意事项：

①沟槽的布置。沟槽布置要考虑利用地形自然坡度排水；填土沉降要注意坡度的变化；不使来自四周挖方部位的地表水、渗透水浸入填土；沟槽的间隔要尽可能加密，以增大排水能力，即使有部分沟槽被切断也不会妨害整体排水。

②沟槽的构造。沟槽尺寸一般取宽0.5m，深0.5~ 1.0m。填土之前在沟槽内用透水良好的砂（砂砾）回填成为盲沟。纵向盲沟一般沿道路纵向或中央纵向开挖，横向盲沟一般间距l0m~ 15m布置。沟槽内埋设多孔排水管时，必须用优质反滤层加以保护。

1.2砂垫层法

对于地基上部软土层极薄且含水量大时，在软土地基上敷垫0.5~ 1.2m左右厚的砂垫层。这样可达到固结软土层，使砂垫层起到上部排水层作用；同时，砂垫层又成为填土内的地下排水层，以降低填土内的水位；在进行填土及地基处理施工时，为施工机械提供良好的通行条件。

砂垫层施工时应设放样板。摊铺作业一般采用自卸汽车与推土机联合操作。要尽量做到均匀一致。用透水性差的粉土作填料时，其坡脚附近的砂垫层一旦被土覆盖，就有可能妨碍侧向排水，因此对砂垫层的端部要妥善处理。

1.3敷垫材料法

对于地基土层不均匀，可能发生局部不均匀沉降和侧向变位，可利用所敷垫材料的抗剪和拉抗力，来增强施工机械的通行，均匀地支承填土荷载、减少地基局部沉降和侧向变位，以提高地基的支承能力。

敷垫材料主要有化纤无纺布、土工布、玻璃纤维格栅等被广为采用。

铺设土工合成材料注意事项：

a．在采用土工合成材料加筋的路堤填筑正式开工前，应结合工程先修筑试验路段，以指导施工。

b．铺设时，土工织物应拉直平顺，紧贴下承层，不得扭曲、拆皱。在斜坡上摊铺时，应保持一定松紧度。可采用插钉等措施固定土工合成材料于填土下承层表面。

c．土工合成材料在铺设时，应将强度高的方向置于垂直于路堤轴线方向。

d．铺设土工合成材料的土层表面应平整，表面严禁有碎、块石等坚硬凸出物。

e．与土工合成材料直接接触的填料中严禁含强酸性、强碱性物质。

1.4添加剂法

对于表层为粘性土时，在表层粘性土内掺入添加剂，改善地基的压缩性能和强度特性，以保施工机械的行驶。同时也可达到提高填土稳定及固结的效果。

添加材料通常使用的是生石灰，熟石灰和水泥。石灰类添加材料通过现场拌和或厂拌，除了降低土壤含水量、产生团粒效果外，对被固结的土随着时间的推移会发生化学性固结，使粘土成分发生质的变化，从而促进土体稳定。

添加材料的适当剂量，要根据所处理的土质，施工方法和试验配比的结果来决定。一般有改良土、石灰土、水泥稳定土较为常用。改良土是利用现场地基土掺石灰（一般含灰6%）后再次利用，其施工方便、造价低；石灰土是用黄土掺石灰（一般含灰10%-12%）后使用，其造价较改良土要高；水泥稳定土是用黄土掺水泥(一般含水泥3%–5%)后使用，其造价较贵，在秋、冬季雨天施工时，工期短时不得已采用，其优点是不需太长的养生时间，就可使地基固化板结达到施工要求的强度。

2置换法

本法是以优质土置换软弱土，确保填土稳定和减少沉降量。施工方法分有人工挖掘置换和借填土自重或用爆炸法将软弱土挤出的强制置换。其施工都比较容易，多数情况下能在短时间内达到所要求的目的。从可靠性来说人工挖掘置换较优。置换材料应采用即使受到水浸也不致降低承载力的粗粒土。但必须进行充分压实。

第7篇：土工合成材料的优点范文

【关键词】换填垫层法; 软土地基;处理措施

中图分类号：TU433文献标识码： A

换填垫层法是目前基础建设中常用的地基固定方法，当土地基的实际承载力与土层厚度无法达到建筑设计要求时，通过挖除部分或全部的软弱土层，换填性能稳定且无侵蚀性的原料以提高土地基的密实度。本文通过阐述换填垫层法的原理，进而分析此法应用于软土地基处理中的价值。

一、换填垫层法应用于软土基的原理分析

（一）换填垫层法的加固机理

针对一般的土地基，换填垫层主要作用为提高持力层的承载力、减少沉降量以及加速软弱土层的排水固结。通过挖除原有软弱土，换填材料密实且透水性好的材料作相应厚度垫层，对天然土层有应力扩散与水分排除作用，可以相应降低其所受压力，加快软土的固结速度，进而提高地基承载力，减小地基变形量。

针对特殊地区的土地基（如冻土、湿陷性黄土、石芽等），填换垫层主要作用为消除原有土地基的涨缩作用、防止冻胀以及均匀基地反力与沉降。通过换填不冻胀材料或局部补填相应材料，消除原有土地基的不良性能，改善土地基以符合建筑设计要求，可以有效利用相应土地资源。注意：特殊地区行换填垫层法垫层深度应满足当地冻结与缩涨深度的要求。

（二）换填垫层的材料选择

换填垫层材料选用应坚持因地制宜原则，所选土类须具备无侵蚀性与低压缩性特点，常见材料有天然废渣和土工合成材料。天然废渣包括适用于道路、堆场、小型建筑物的粉煤灰与矿渣，适用于所有基础建设项目的砂石、粉质粘土与灰土。其中，选用的矿渣应是质地坚硬，稳定性合格且无侵蚀性的中粗砂，具有泥土与有机质含量应小于5%，含硫量为0-1.5%，铁矿含量低于5%，松散密度超过1.1t/rr13等特点；粉质粘土的有机质含量应小于5%，碎石粒径0-50mm，且避免使用淤泥、淤泥质土与杂填土；选用灰土时，应首先过筛熟石灰与土料，熟石灰粒径在0-5mm、土料粒径控制在0-15mm，熟石灰粉末质量应符合Ⅲ级以上标准。

垫层中选用土工合成材料的目的是提高地基土的抗拉抗剪度、加强持力层的支撑力度，防止天然垫层被拉断或剪切破坏，以保证垫层的整体性。采用土工合成材料时应根据设计要求以及地下水的性质以及土工合成材料的工作环境选择适宜的土工合成材料类型、物理性质和主要的力学性质，确定其在垫层中的铺层位置与间距、端部的固定方式，进而选择恰当的填料与施工方法。

（三）换填垫层的设计

垫层的设计需考虑垫层的厚度、宽度、地基承载力和沉降量四个参数，具体计算方法如下。垫层的厚度一般在500cm-3m之间，其具体厚度取决于需置换的软地基与天然土层的承载力；垫层宽度一般需超过300cm，具体宽度不仅要满足底面具体扩散要求而且需考虑天然土地层侧面土的强度；通过标准贯入试验、静力触探或取土分析法确定其承载力；针对基础沉降量的计算，需考虑垫层自身的沉降以及软弱下卧层的沉降两方面且以计算后者为主。

二、换填垫层法处理软土地基的具体方法

（一）换填垫层法的适用范围

依据加固原理，在基础建设工程中碰到以下软土地基时可使用换填垫层法。①浅层软弱且不均匀地基。适用工程为轻型建筑、地坪、堆场与道路，主要是对淤泥、松散素填土、杂填土、暗塘、暗沟以及低洼区域的地基行置换处理，以提高其持力层承载力。②建筑范围内坑穴地基。主要是对古井、古墓或拆除中产生的坑穴进行局部填垫，以保证建筑地基的整体受力均匀。③特殊地基。主要包括湿陷性黄土、山区倾斜、破碎、软硬不均的岩面与岩溶、季节性东土地，行填换后可解决垫基层土类的相应不良性质。

行换填垫层法时需避开较深的软土层以及需大面积填土地基，当地基深度过大时，施工范围多已碰触地下水位层，坑壁面积过大与边坡过陡，不仅需要相应降水与支护措施，而且加大了表面管网与道路等工程的沉降风险，同时施工土方量大与弃土多可相应增高处理费用、拖长工期，不利于工程的高效顺利竣工；当填土面积过大时，由于填垫材料的负荷影响深度加深以及地基变形压缩量加大，可导致垫层变形时间延长，基础沉降量相应提高。

（二）换填垫层法的施工方法

填换垫层法施工的关键是加强软土地基的密实度，以符合相关的设计要求，常用的方法有机械碾压法、重锤夯实法和平板振动法三种，具体选择标准如下。①机械碾压法。适用于粘性土为主的置换材料，通过平碾或羊足碾将砂石、素土等填换材料分层铺筑在坑底部且予以逐层压实，碾压速度控制在2km/h，碾压厚度为200mm-300mm。②重锤夯实法。适用于狭窄场地、边角以及接触带等软土地基，采用起重机械将夯锤伸到一定高度后自由落锤，以重锤冲击力夯实天然地基与垫层填土，夯实遍数控制在7-11遍。③平板振动法。适用于砂土、砂石土、碎石土以及杂填土等置换材料，通过震动压实机械振实浅层松散土，填换材料含水率为15%-20%最优。

垫层换填结束后，须对换填土体以及沉降量进行检验。常见土体检验法中，环刀法与标准贯入试验多检验粉质黏土、灰土、粉煤灰以及砂石为填充材料的垫层，重型动力触探多检验砂石、矿渣为置换材料垫层。取样点多选择每层厚度的2/3深度处，检验点数量应控制在10-20m的基槽处有超过一个点且保证每个独立柱基均有一个点。沉降观测应贯穿整个施工过程中，以此保证整个施工过程均符合相关指标要求，地基无潜在变形或下降风险。注意：检验垫层的施工质量应分层操作，且每层的压实系数均需满足设计要求。

(三) 换填垫层法应用时注意事项

开挖时应注重保护坑底上层土类的原有结构，在基底标高以上300mm时应结束机械开挖改用人工开挖，并在验槽结束后立即回填土层防止暴露过久、浸水或被踩踏；当使用粒径较大的置换材料时，应在坑底表面先铺设塑料编织网或尼龙纺织网，在此基础上做砂垫层、土工合成材料以及排水垫层，减少局部破坏范围。

分铺垫层时需注意垫层材料须经机械拌和均匀后方可使用，采用相应碾压法时需严格控制垫层含水量，分层铺设并逐层振密压实，且需做好弃土的处理工作。此外，若施工时间为雨季或冬季，应做好相应防护措施，防止填料淋湿或冻结以及地面水流入基坑与基槽内。

结束语

行换填垫层法处理软土基时，首先应评估其在软土基的适用性，选择适宜的填换材料，并设计好垫层四要素（即厚度、宽度、地基承载力和沉降量）。在具体施工过程中，需依据填料采用合理的碾压方法，坚持分层铺筑与逐层压实实施原则，将土体检验与沉降观测贯穿整个施工过程中，以保证工程的顺利竣工。

【参考文献】

[1]许祥训.换填垫层法在地基处理中的应用[J].科技世界,2012,25(05):134-135.

[2]赵永清,宴磊.换填垫层法在地基处理中的实例应用[J].中国新技术新产品,2012,13(04):84-85.

[3] 苏明会,李海龙,马心德.换填垫层在地基处理中的应用原理浅析[J].科技创新导报,2012,18(27):62-63.

第8篇：土工合成材料的优点范文

关键词：铁路工程；施工材料；检测方法；水工合成物；钢材；水泥

在我国的铁路工程施工的过程中，由于施工的难易程度不同，复杂性也不同，因此在施工材料的选择上也有一定的区别。我国的铁路工程在施工材料的选择上种类非常繁多。因此在我国铁路施工的过程中对于施工材料的选择有一定的选择原则。通常我们在铁路工程施工的过程中选择的施工材料有六种，首先是铁路施工中使用的钢材；其次是铁路施工中使用的水泥；第三是铁路施工中使用的骨料；第四是铁路施工中使用的石材，再次是铁路施工中的使用的土；最后是铁路施工中使用的土工合成材料。上述六种材料在铁路工程施工的过程中非常关键，直接关系到铁路工程的施工质量，因此在上述六种施工材料的选择问题上要显得格外慎重。铁路施工材料的质量优劣直接关系到铁路工程的施工质量和施工进度。因此保障施工材料的性能质量非常必要。一般情况下，铁路工程施工的物质基础就是铁路施工中使用的材料，因此我们在选择以及购买施工材料的过程中要对施工材料的性能优劣进行一定的检测和检查。目前我国的铁路工程在施工材料进场之前都会进行一系列相应的质量检测，通过性能检测来对地铁工程的施工材料进行质量优劣判断。我们在施工材料检测的过程中，需要根据我国相关部门颁布的相关法律法规以及相应的技术要求来进行检测，只有这样才能够有效的保障铁路工程施工材料的性能和质量，杜绝不合格的施工材料应用到铁路工程的施工过程中，这样能够在施工材料环节保障铁路施工的最终施工质量。

简要叙述我国铁路工程施工材料检测过程中使用的主要检测方法。

1 简述铁路工程施工材料检测中的钢材检测

1.1 钢材检测过程中的拉伸试验分析

在铁路工程施工材料检测的过程中，钢材的检测非常的重要，因铁路工程的主要受力主要在钢材中。在钢材的拉伸试验的过程中，通常在10摄氏度到35摄氏度之间的温度环境下开展。钢材的拉伸试验最佳的检测温度为23摄氏度左右。在钢材检测的过程中使用的检测设备有很多种，并且都能够取得较好的效果。检测误差必须控制在相关的规范和标准之内。拉伸检测的规定基本有三点。首先是检测机必要要有调速装置，能够有效的对速度进行指示；其次是试验机在试验时要具有记录数据以及显示数据的装置；最后是试验机在试验的过程中要定期的对设备进行计量试验，保障试验机的准确性。

1.2 钢材检测过程中的弯曲试验分析

钢材的弯曲试验最重要的一个部分就是要在实验前有效的掌握和了解弯曲刚进试验，同时要对弯心的直径进行相应的规定。同时我们还要对钢材弯曲试验的弯曲部分进行检查，看其表面是否存在断裂或者裂缝。弯曲试验的温度最好控制在18摄氏度至28摄氏度。我们正在选择试验机支辊的过程中。要将长度大于钢材直径的支辊应用在试验的过程中。

1.3 钢材检测过程中的屈服强度检测分析

在铁路工程中屈服强度的检测主要是针对具有明显屈服现象的材料。我们通常将屈服材料的强度分为三种，首先是上屈服强度；其次是下屈服强度；最后一种是介于两者之间的屈服强度。如果在屈服试验过程中没有明确的对屈服强度进行阐述和规定，我们通话仓只对下屈服强度进行检测。

2 简述铁路工程施工材料检测中的水泥检测

2.1 水泥检测过程中的密度检测分析

水泥的密度检测必须在恒温的前提下进行。通常情况下我们将水泥的 体积有效的转化为煤油的体积来进行密度检测，通过李氏瓶的刻度进行检测数据显示和测量。这种密度检测方法的优点在于具有较强的经济竞争力，但是在检测时间上较为缓慢和麻烦。

2.2 水泥检测过程中的表面积检测分析

水泥检测过程中的表面积检测主要的检测方法是将空气在水泥层的通过时间来对水泥的表面积进行检测，通过相应的比值来进行表面积的检测。

2.3 水泥检测过程中的细度检测分析

在进行水泥检测过程中的细度检测，目前主要的检测方法有三种，首先是手工筛析法；其次是水筛法；最后是负压筛析法。上述的三种细度检测方法，各有各的优点和缺点，但是在实际的应用过程中负压筛析法在用时间上以及精准度的提升上都有非常大的优势，因此负压筛析法在实际的应用过程中最为广泛。

2.4 水泥检测过程中的颗粒组成检测分析

水泥的颗粒检测方法目前主要有两种方法，首先是沉降法，其次是激光衍射法。目前激光衍射法的应用较为广泛，但是激光眼设法在成本上较为昂贵。

2.5 水泥检测过程中的稠度检测分析

水泥的稠度检测方法主要有两种，首先是维卡标准法；其次是试锤法。上述的两种方法在实际的应用过程中都较为广泛，取得的实验检测效果也基本相似。

3 简述铁路工程施工材料检测中的土体检测

改良土的主要检测项目有含水率测定、重型击实试验、无侧限抗压强度、水泥或石灰的剂量测定（EDTA测定法）。检验批次的要求为同一取土场，同一批次每五千方作为一个检验批，不足批次的按一个批次检验。

4 简述铁路工程施工材料检测中的土工合成材料检测

4.1 土工合成材料检测过程中的物理性能以及力学性能分析

物理指标为土工织物的重量和厚度。力学指标内容较多，单向受力有条带拉伸、握持拉伸和撕裂3种试验；周向受力试验有圆球顶破、胀破、CBR顶破、刺破及落锥等5种试验。这10项指标测定均可遵循纺织系统颁布的国家标准进行试验。

4.2 土工合成材料检测过程中的水力学性能分析

土工织物的水力特性在岩土工程应用中十分重要，在20世纪80年代由岩土工程师们研究和制定了测定土工织物渗透系数和孔径两项试验。不久ISO国际标准通过了渗透系数和孔径试验标准。

4.3 土工合成材料检测过程中的界面摩擦性能分析

其试验设备大多采用土工试验直剪仪和土工试验箱。利用直剪仪作界面直剪摩擦试验，将土工织物固定在上盒底部或下盒顶部，盒内填土进行直剪试验。利用土工试验箱进行拉拔摩擦试验，箱内填土，土工合成材料埋在土中，进行拉拔。这种试验制样较困难，一般常规试验仅用小尺寸直剪仪进行砂土一土工织物的直剪摩擦试验。

参考文献

[1]武治国.试验检测在铁路工程施工中的运用探讨[J].江西建材，2014（16）：12.

[2]赵鑫.加强试验检测工作提高铁路工程质量[J].建设监理，2014（4）：23.

[3]郭益民.混凝土原材料的检测和控制[J].青海交通科技，2008（11）：52.

第9篇：土工合成材料的优点范文

（1）施工过程中的淤泥质土处理过程比较容易发生沉桩问题，那么就应该在沉桩的过程中进行随时监控、调整其桩身的垂直度，桩架和地面不垂直时也将会造成其桩的倾斜过大。因此，在淤泥质地基的施工过程中，施工速度太快、桩入土的深度太深、桩结构的倾斜比较大、桩堆放、起吊以及运输的支点或者吊点位置不合理、桩身的弯曲过大、锤击的实际次数过多等问题都将会最终造成桩断裂等问题。

（2）一般在淤泥质地基施工过程中，打（压）桩工程的施工工序比较多，同时对于工艺的要求也比较高。因此，实际工程的地质勘察报告可能会出现不够详尽与准确的问题。同时在设计的取值过程中，不合理因素都将会影响最终桩基的质量。所以，在施工进行时需要特别注意。

2.岩土工程中的换土法

在岩土工程中，本方法一般多适用于淤泥结构、淤泥质土、湿陷性的黄土、素填土、杂填土以及暗沟、暗塘等土壤的浅层处理施工。岩土工程中，淤土层厚度保持在4m之内时，也可运用挖除淤土层的方法，换填好砂壤土、灰土、粗砂、水泥土以及运用沉井基础等方法进行岩土工程中地基的处理。

3.岩土工程中的灌浆法

岩土工程中淤土层中的灌浆法就是运用气压、液压或者电化学根本原理将能固化的某一些浆液注入到地基的介质中，或者建筑物和地基结构的缝隙部位。岩土工程中，淤土层的灌浆法对于加固淤泥软土地基层具有非常明显的效果。岩土工程中，淤土层工程中的水泥浆、水泥砂浆、粘土水泥浆、粘土浆以及各种不同的化学浆材，例如聚氨酯类、木质素类以及硅酸盐类等均可作灌浆浆液。

4.岩土工程中淤土层的排水固结法

岩土工程中淤土层的排水固结法就是能够解决淤泥软粘土地基中沉降问题与稳定问题的有效措施，由其工程中的排水系统与加压系统两部分共同组成。排水系统主要就是根据排实际中水体的不同类型分为砂井排水与塑料排水的带排水两种模式。是在岩土工程中地基中设置科学地排水体，运用地层自身的透水性由排水体进行集中排水的系统。

5.岩土工程中的优化结构法

（1）选择比较轻型的结构自重比较轻是“U”形桥梁最为显著的优势，“U”形桥梁的桥台还具有基础比较浅的主要特点，将桥台基础设置在工程地基表层结构的密实土层之上，可以很好地避开淤土层。因为具有上述这个明显的优点，肋拱桥、桁架拱桥以及刚架拱桥等都被广泛应用在实践中。

（2）对于比较小型的水工建筑物中，就可采用设计比较薄的钢筋混凝土材料的底板，大基础的底板处理方法。对于比较大中型的水工建筑工程，可以加大其底板的高度、减轻其底板的自重方法。也就是采用空箱底板的措施，以便有效适应好工程中软土对于地基的要求。

6.岩土工程中淤土层的加筋法

岩土工程中淤土层的加筋法也就是指在建筑物施工的基础软弱处和土基中科学地加入一些特殊材料。依据实践中所采用的填充材料不同，可以详细分为了土工合成的方法、土钉墙技术与加筋土三种。

（1）岩土工程中的土工合成材料就是一种比较新型的岩土工程施工材料。土工合成的施工材料详细可以分为土工织物、土工膜、特种土工合成的材料以及复合型的土工合成材料等主要类型。它就是以塑料、化纤以及合成橡胶等人工进行合成的聚合物，最终制成各种不同类型的建筑产品。

（2）土钉墙的处理技术通常是主要通过了钻孔、插筋以及注浆来进行设置的，但是其也有通过直接打入比较粗钢筋以及型钢、钢管形成的土钉。土钉一般适用在地下水位以上或者经过降水之后的人工填土、粘性土以及弱胶结砂土的基坑支护以及边坡加固中。土钉和其周围的土体接触，并且与其接触界面之上的粘结产生一定摩擦阻力，最终和其周围的土体结构形成了复合土体结构，土钉于土体结构中发生的变形条件为被动受力。并且主要就是通过其受剪工作对于工程土体进行加固处理。土钉通常和平面形成了一定的角度，所以将其称为斜向的加固体。

（3）岩土工程中淤土层的加筋土就是运用土颗粒的位移和拉筋产生一定的摩擦力，将其抗拉能力比较强的拉筋埋置在土层结构中。拉筋就是一种水平方向上的增强体，能够和土结构形成统一的整体，减少了整体性的变形与增强了整体的稳定。拉筋材料通常是使用抗拉能力比较强、摩擦系数比较大而且比较耐腐蚀的条带状、网状以及丝状材料。因为土工织物的受拉作用，进一步有效地调整了基底应力的分布情况。地基发生的侧向位移以及沉降却随之相应的减少，那么地基的稳定性也就被大大提高。

7.结语