土工合成材料的定义精选(九篇)

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第1篇：土工合成材料的定义范文

关键词：土工合成材料；加固；软土地基；应用

中图分类号： TU441 文献标识码： A

土工合成材料是应用于岩土工程的、以合成材料为原材料制成的各种产品的统称。土工合成材料的原材料是高分子聚合物，他们是由煤、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。制成土工合成材料的聚合物主要由聚乙烯（PE）、聚酯（PER）、聚酰胺（PA）、聚丙烯（PP）和聚氯乙烯（PVC）等。目前被广泛应用与软土地基处理中。

1 土工合成材料的种类

土工合成材料分为以下四大类：土工织物、土工膜、土工复合材料和土工特种材料。

1.1土工织物

是一种透水性材料。根据制造工艺不同，可分为有纺型土工织物、编织型土工织物、无纺型土工织物。

1.2土工膜

是一种基本不透水的材料。根据原材料不同，可分为聚合物和沥青两大类。为满足不同强度和变形需要，又有不加筋和加筋的区分。

1.3土工复合材料

是两种或两种以上的土工合成材料组合在一起的制品。这类制品将各组合料的特性想相结合，以满足工程的特定需要。常见的种类有复合土工膜、塑料排水带、软式排水管等。

1.4土工特种材料

是为工程特定需要而生产的产品，品种多，常见的种类有土工格栅、土工网、土工格室等。

2 土工合成材料的性能

表征土工合成材料的性能指标一般可分为物理性能指标、力学性能指标、水力性能指标、土工合成材料与土相互作用指标及耐久性指标。

2.1 物理性能指标

物理性能的主要指标有单位面积质量、厚度、孔隙率。单位面积质量通常是指土工织物每平方米的质量。厚度是指土工织物在2kPa法向压力下，其顶面与底面之间的距离。孔隙率定义为非织造土工织物所含孔隙体积与总体积之比。

2.2 力学性能指标

力学性能的主要指标有抗压强度、断裂时延伸率、撕裂强度、穿透强度、握持抗拉强度、顶破强苏、疲劳强度、徐变性、聚合物与土体间摩擦系数等。其中抗拉强度是主要指标。

2.3 水力性能指标

水力性能指标主要为等效孔径和渗透系数，是土工织物两个很重要的特性指标，是反滤和排水功能中的重要指标。

2.4 土工合成材料与土相互作用性能指标

土工合成材料与土相互作用性能指标包括土―织物界面摩擦系数、土―织物渗透特性。

2.5 耐久性能指标

耐久性能指标主要有耐磨、抗紫外线、抗生物、抗化学、抗大气环境等多种指标。

3 作用机理

土工织物在加固软土地基中具有反滤、排水、防护、加筋、隔离等功能。

3.1反滤。土工织物具有细小的孔隙通道，将其置于土体表面或相邻土层之间，水可通过织物，而土粒被阻挡住，从而避免土粒过量流失而造成的土体破坏及由于孔隙水压力升高而造成的土体失稳。

3.2排水。有些土工织物可在土体中形成排水通道，把土体的水分汇集起来，沿着材料的平面排出土体外。较厚的针刺无纺土工布和一些具有较多孔隙的复合土工布都可以起排水作用。目前在港口工程中已广泛使用。

3.3防护。用土工织物填充袋筑堤、用土工网石笼护坡棱体、用土工织物软体排护坡、固滩等可起到防护作用。

3.4加筋。所谓加筋，即讲土工织物按照一定的方式埋入土中，使土工织物与土之间良好地结合，可扩散土体应力，传递拉应力，增强土体与筋材之间的摩擦力并限制土体侧向位移，增加土体的抗剪强度，从而提高土体及有关建筑物的稳定性。

4 土工合成材料在加固软土地基中的应用

土工合成材料加固软土地基，有两种作用：一是起加筋补偿作用，提高软土地基的承载力。二是起排水固结作用，加速软土地基排水固结。地基加筋补强宜选用强度较高、延伸率较小的机织土工织物或土工栅格；加速地基排水固结宜选用塑料排水带或袋装砂井。

4.1 加筋补强作用

机织土工织物或土工栅格对软土的加筋补强作用主要体现在水平加筋上。复合地基中，机织土工织物或土工栅格主要处于受拉状态下，在产生拉伸应力的同时，对土体产生了一个类似于侧向约束压力的作用，使得复合土体具有较高的抗剪强度和变形模量。也就是说由于机织土工织物或土工栅格有较高的强度和韧性等力学特性，且能紧贴于地基表面，使其上部施加的荷载能均匀分布在地层中。当地基可能产生剪切破坏时，铺设的机织土工织物或栅格将阻止破坏面的出现，从而提高地基承载力。当受到集中荷载作用时，在较大的荷载作用下，高弹性模量的土工织物受力后将产生一部分垂直分力，抵消部分荷载。

4.2 排水固结作用

塑料排水带或袋装砂井内部具有排水通道间，具有良好的三维透水性，能使水沿内部的排水通道迅速流出，还可使水经过它们的平面迅速沿水平方向排走。构成水平排水层土工织物与其它排水材料（塑料排水板）共同构成的排水系统，可加速软土地基的排水固结，提高地基承载力等。

5 设计检算

5.1 稳定性验算

根据软土层分布情况不同，稳定性验算分为：深层圆弧滑动破坏、浅层平面滑动破坏和路堤整体滑动破坏。

5.1.1 深层圆弧滑动破坏

深层圆弧滑动破坏：当软土层较厚，土坡失稳可能是沿某一圆弧面滑动的，深层抗滑稳定一般采用传统的圆弧条分法检算。

注意：在采用一层以上加筋材料时，每二层间应铺一定厚度的透水材料。

5.1.2 浅层平面滑动破坏

当软土层较薄，其下为硬层，则上述滑动圆弧不易切入下卧硬层，因而可能产生浅层的平面滑动。浅层滑动可能有三种形式：一是土坡的一部分沿加筋材的顶面滑动；二是土坡的一部分连同部分软土沿下卧硬层的顶面滑动；三是加筋材底面与下卧顶面间的部分软土被挤出。三种形式中给出最小安全系数的一种是最可能发生滑动的情况。平面滑动验算采用一般的极限平衡法求取安全系数，这里不再赘述。

5.1.3 路堤整体滑动破坏

路堤整体滑动破坏的情况就是滑动圆弧在土工织物铺设范围以外产生滑动。此时就是在稳定性验算中没有土工织物的拉力P产生的稳定力矩。

注意：计算中应保证加筋材料不被拉断，才能发挥加筋的作用。并且根据经验，要求加筋材顶面的摩阻力的大小不能超过加筋材料在下列应变时的抗拉力。

5.2 复合地基承载力计算

第2篇：土工合成材料的定义范文

关键词：路基新老路搭接；土工格栅 ；路面裂缝处理；软基处理；

中图分类号：U415文献标识码： A 文章编号：

引言

土工合成材料以其施工简易、造价低廉、稳定性好等优点在道路建设中得到越来越广泛的应用。在所有的土工合成材料中，土工格栅凭借其优异的工程特性， 依靠格栅与土体之间的摩擦和嵌锁的咬合作用，有效地改善土体的强度和变形特性，从而大幅提高了格栅加筋土体的稳定性。目前土工格栅在高速公路的路堤工程、道路边坡工程、绿化防护工程、损伤处理工程中得到大量应用。

一、土工格栅

土工格栅是聚合物材料经过定向拉伸形成的具有开孔的网格、较高强度的平面网状材料。它分单向土工格栅和双向土工格栅两种类型。单向土工格栅是只经过纵向拉伸而形成的格珊, 单向具有较高的抗拉强度; 双向土工格栅是经过纵、横两个方向拉伸而形成的格栅, 两个方向都具有较高的抗拉强度。土工格栅对土的加固机理存在于格栅与土之间的相互作用, 主要表现在: 格栅表面与土之间的摩擦作用; 土对格珊波动的阻抗作用; 格栅网眼对土的锁定作用。由于土工格栅是通过独特的工艺过程使聚合物的长链碳氢分子沿拉伸方向重新排列成一直线, 因而在拉伸方向具有较高的抗拉强度和较低的延伸率。再加上土与格栅之间相互作用, 使得土工格栅在道路工程中得到广泛应用。

土工格栅具有优良的物理、力学性能，不断提高土体的强度和抗变形能力，在国内外应用十分广泛。目前，我国高填方路基设计、施工中运用最广泛的是土工格栅工艺，但如果土工格栅添加钢筋，形成坚实的强抗负荷土，可有效提升土体的抗剪、抗拉性能，大幅提升路基的稳定性。加筋土工格栅工艺技术具有施工简便，抗震、抗负荷能力较强，占地面积少等优点。

二、土工格栅在软基处理中的运用

国内道路规范对软土地基的定义较少，并且含义相对模糊，因此目前普遍采用日本高等级公路设计规范的定义，其中将软土地基明确定义为：主要由粘土和粉土等细微颗粒含量多的松软土、孔隙大的有机质土、泥炭以及松散砂等土层构成。对道路软土地基处理恰当与否，不仅影响工程的投资，而且会带来极大的资源浪费，将直接影响道路的使用性能和工程质量。通过运用合理的软土地基处理技术，可以减轻和消除软土地基的不利影响。

当在土工格栅上摊铺碾压粒料时，格栅肋条间的孔隙与粒料之间咬合、互锁、镶嵌作用，形成具有一定柔度的坚实平台，这种平台能使承载力的扩散角增大，从而达到分散应力、荷载的作用。土工格栅能很好地处理软弱路基的不均匀沉降， 克服了常规方法的不足和局限性，具有反滤、排水、隔离、补强等常规方法难于相比的应用优势。其应用一般不受时间、地理位置、地质条件、土质类别的限制，不管软土薄厚、软硬，不管其具备不具备常规处理方法的条件均可采用。软土路基主要采用双向土工格栅进行加固处理， 能有效提高软土地基的抗剪强度，增强地基的承载力、改善地基土的压缩性、减少地基的不均匀沉降，延缓地基土的沉降速度；同时还可以节省填料，降低工程造价，大大缩短工期等。

三、土工格栅在路基新老路搭接中的运用

在道路新老路搭接改造过程中, 往往会遇到沿原有道路单侧或双侧加宽路堤的方案, 这就需要处理好新旧路基和新旧路面的接茬, 以防新筑道路在使用过程中发生沉降, 造成新旧道路之间的错台。为此, 我们将原有路基边坡挖成不小于0. 75m 宽的平台后,沿道路干线铺筑幅宽1. 5m 的土工格栅, 使得土工格栅一半位于原有路基上, 另一半位于新填路基上。土工格栅随着路基的碾压, 由下到上逐层铺筑, 直至路基施工完毕。这样, 就有效地防止了新旧路之间的错台现象。

四、土工格栅路面裂缝处理中的运用

沥青混凝土路面中加铺土工格栅, 可改善路面结构状况和应力分布,起到提高路面强度, 防止疲劳破坏及低温收缩, 抵抗和延缓反射裂缝的产生等作用。沥青混合料在碾压作用下, 穿过格栅网格并切入网孔之中, 形成一个个闭合而又互相作用的嵌锁群体。这种区域限制了集料的自由运动,有利于路面的压实, 荷载的传递, 承载力的提高和变形的减小, 使格栅起到了路面骨架网络的作用。土工格栅一般放置于路面基层上方, 其工艺流程为: 清扫基层喷洒粘层铺设格栅张紧固定摊铺沥青混凝土 碾压面层初期保养开放交通。土工格栅上沥青混凝土面层最小厚度为4cm ,沥青混合料最高温度不得大于130℃。在沥青混凝土中加铺土工格栅, 对于旧路补强, 防止路面裂缝反射, 改善行车条件, 也是一种既经济又合理的办法。

结束语

由此看来，土工格栅在路面裂缝处理、软基处理、路基新老路搭接的应用，从施工、性能、经济方面所表现出的施工的简易性、抗自然因素能力、耐久性、稳定性、环境效果以及经济效益均具有较好的优越性，我们结合我国实际情况，开展新技术、新材料、新工艺的研究，力求不断强化土工格栅在路基高填方应用，为我国公路、铁路建设和快速发展提供坚实的依据，为社会创造更多的经济与环境效益。但土工格栅的具体应用还需进一步的研究和发展，在实践中不断地总结经验，完善分析计算方法，使其能够很好地指导实际工作。

参考文献

[1]熊有言. 土工合成材料及其在道路工程中的应用.1993.

[2]钱国华.加筋土挡土墙在青藏铁路的应用[J]. 路基工程,2005.

[3]周丽君.土工格栅在铁路高填方路基中的应用[J].甘肃科技，2011.

[4]李美玲,吴志忠等.土工格栅在道路边坡防护中的应用[J].辽宁交通科技，2001.

第3篇：土工合成材料的定义范文

关键词：堤防工程；软土地基；处理方法

1 软土地基的特性

软土地基是指压缩层主要由淤泥、淤泥质土或其他高压缩性土构成的地基。承载能力很低。一般不超过50kN／m2。堤防工程软土地基中最常见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。

软土地基其主要特性有：

(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一2之间。淤泥和淤泥质土的天然含水量w=50％一70％。一般大于液限，高的可达200％。

(2)高压缩性。

淤泥和淤泥质土的压缩系数一般都大予0.5 MPa．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。

(3)透水性弱。

软土含水量大，透水性却很小，渗透系数后≤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。

(4)灵敏度高。

软粘土上尤其是海相沉积的软粘土．在结构未被破坏时具有一定的抗剪强度．但一经扰动．抗剪强度将显著降低。软粘土受到扰动后强度降低的特性可用灵敏度(在含水量不变的条件下．原状土与重塑土无侧限抗压强度之比)来表示，软粘土的灵敏度一般在34之间，也有更高的情况。因此，在高灵敏度的软土地基上筑堤时应尽量避免对地基土的扰动。

2 软土地基上堤防失稳的破坏机理

引起软土地基上堤防滑动破坏的根本原因，在于软弱地基中某个面上的剪应力超过了它的抗剪强度，稳定平衡遭到破坏。主要有两方面因素：一是由于剪应力的增加，例如大堤施工中上部填土白重的增加，降雨使土体容重增加；水位降落产生渗流力；地震、打桩等引起的动荷载等。二是由于软土地基本身抗剪强度的减小。例如孔隙水应力的升高。气候变化产生的干裂、冻融，粘土夹层因浸水而软化以及粘性土的蠕变等。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。Fn>l土体处于稳定状态：Fnl(堤防工程等级不同，庙取值也不同，通常在1.05～1.30之间)，通常有两种方法：一是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；二是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 软士地基上筑堤常用的地基处理方法及适用条件

(1)堤身自重挤淤法。

堤身自重挤淤法是通过逐步加高的堤身自重将处于流塑态的淤泥或淤泥质土外挤，并在堤身自重作用下使淤泥或淤泥质土中的孔隙水应力充分消散和有效应力增加。从而提高地基抗剪强度的方法。在挤淤过程中为了不致产生不均匀沉陷，应放缓堤坡、减慢堤身填筑速度，分期加高。其优点可节约投资。缺点是施工期长。此法适合于地基呈流塑态的淤泥或淤泥质土，且工期不太紧的情况下采用。

(2)抛石挤淤法。

抛石挤淤法是把一定量和粒径的块石抛在需进行处理的淤泥或淤泥质土地基中．将原基础处的淤泥或淤泥质土挤走，从而达到加同地基的目的。一般按以下要求进行：将不易风化的石料(尺寸一般不宜小于30 cm)抛填于被处理堤基中。抛填方向根据软土下卧地层横坡而定。横坡平坦时自地基中部渐次向两侧扩展；横坡陡于1：10时，自高侧向低侧抛填。最后在上面铺设反滤层。这种方法施工技术简单。投资较省，常用于处理流塑态的淤泥或淤泥质土地基。

(3)垫层法。

垫层法是把靠近堤防基底的不能满足设计要求的软土挖除，代以人T回填的砂、碎石、石渣等强度高、压缩性低、透水性好、易压实的材料作为持力层。可以就地取材。价格便宜，施工工艺较为简单，该法在软土埋深较浅、开挖方量不太大的场地较常采用。

(4)预压砂井法。

预压砂井法是在排水系统和加压系统的相互配合作用下，使地基土中的孔隙水排出。常用的排水系统有水平排水垫层、排水砂沟或其它水平排水体和竖直方向的排水砂井或塑料排水板；加压系统有堆载预压、真空预压或降低地下水位等。堆载预压法是在施1=前，在地基表面分级堆土或其他荷载，使地基土压实、沉降、固结，从而提供地基强度和减少建筑物建成后沉降量，达到预定标准后再卸载。真空预压法是在需要加周的软土地基表面先铺设砂垫层，然后埋设垂直排水管道。再用不透气的封闭膜使其与大气隔绝，薄膜四周埋入土中。通过砂垫层内埋设的吸水管道，用真空装置进行抽气，使其形成真空，增加地基的有效应力。当堆载预压和真空预压联合使用时又称真空联合堆载预压法。基本做法如下：先将等加固范围内的植被和表土清除，上铺砂垫层：然后垂直下插塑料排水板，砂垫层中横向布置排水管．用以改善加固地基的排水条件；再在砂垫层上铺设密封膜。用真空泵将密土膜以内的地基气压抽至80 kPa以上。该方法往往加固时间过长，抽真空处理范围有限，适用于工期要求较宽的淤泥或淤泥质土地基处理。流变特性很强的软粘土、泥炭土。不宜采用此法。

(5)振动水冲法。

振冲水冲法是利用一根类似插入式混凝土振捣器的机具，称为振冲器，有上、下两个喷水口，在振动和冲击荷载的作用下，先在地基中成孔，再在孔内分别填入砂、碎石等材料，并分层振实或夯实，使地基得以加固。用砂桩、碎石桩加固初始强度不能太低( 初始不排水抗剪强度一般要求大于20 kPa )，对太软的淤泥或淤泥质土不宜采用。石灰桩、二灰桩是在桩孔中灌人新鲜生石灰，或在生石灰中掺入适量粉煤灰、火山灰(常称为二灰)，并分层击实而成桩。它通过生石灰的高吸水性、膨胀后对桩周土的挤密作用，离子交换作用和空气中的CO2。

(6)旋喷法。

旋喷法是利用旋喷机具造成旋喷桩以提高地基的承载能力．也可以作联锁桩施工或定向喷射成连续墙用于地基防渗。旋喷桩是将带有特殊喷嘴的注浆管置于土层预定深度后提升，喷嘴同时以一定速度旋转，高压喷射水泥固化浆液与土体混合并凝固硬化而成桩。所成桩与被加固上体相比，强度大，压缩性小。适用于冲填土、软粘土和粉细砂地基的加固。对有机质成分较高的地基土加固效果较差。宜慎重对待。而对于塘泥土、泥炭土等有机质成分极高的土层应禁用。

(7)强夯法。

强力夯实是将80 kN以上的夯锤．起吊到很高的地方(一般6 m～30 m)，让锤自由落下，对土进行夯实。经夯实后的土体孔隙压缩：同时。夯点周围产生的裂隙为孔隙水的出逸提供了方便的通道．有利于土的同结，从而提高了土的承载能力。而且夯后地基由建筑荷载所引起的压缩变形也将大为减小。强夯法适用于河流冲积层，滨海沉积层黄土、粉土、泥炭、杂填土等各种地基。

第4篇：土工合成材料的定义范文

【关键词】地基工程，地基基础，岩石地基，灌浆

中图分类号： U445.55+2 文献标识码： A 文章编号：

前言

我国地基基础项目工程的施工技术已经在八十年代取得了很大的进步，这不仅是促进了地基与基础工程的发展，同时也是对地基基础工程技术的考验。面对近几年发生的事故来看，要求对地基与基础工程的技术更加的严格。近些年来，我国水利水电的相关建设项目规模逐渐扩大，那么地基与基础工程技术也应该相应提高。

二、岩石地基处理

1、灌浆强度值灌浆法

灌浆强度值灌浆技术指的是：在任何一个孔段进行灌浆都会在一定程度上耗费热量，耗费的这些热量值接近于这个孔段的灌浆压力与灌浆体积的相乘结果。这个热量值就被定义为灌浆强度值。

灌浆强度值灌浆法的几个重点：

在灌注的时候只能使用固定比例的浆体；

灌浆压力通过灌浆强度值曲线来操控，在不利的地段尽量不用高压，在适当的地段使用高压。

与现代高科技适当配合，实时监控灌注压力和注入率，画出压力-体积曲线，再对灌注结束的时间进行判定。

2、无盖重固结灌浆

堤坝灌注混凝土和堤坝地基固定灌浆之间在工程所用时间上存在矛盾。经过多年实践经验结果可以看出，无盖重固结灌浆在理论与实际中是合理的，无盖重固结灌浆不但可以节约时间、节省能源，而且灌浆效果能够达到设计的要求，可是无盖重固结灌浆也存在一定的缺点，在孔段两端的灌浆效果不尽如人意，需要后期补充灌注。还需要注意在缓倾角裂隙发育的孔段尽量不使用。

3、岩溶灌浆

最近几年，岩溶灌浆技术已经取得了不错的成绩，而且技术水平扔在不断发展中。我国的地形地貌特征复杂多样，在岩溶地区建造水利水电项目就需要岩溶灌浆技术。岩溶灌浆技术实际上是在已经对溶洞的情况有了一个初步的了解，然后在钻孔中安装特殊的一种模袋，并且把速凝浆液往其中灌注，以达到堵塞岩溶流通的效果。岩溶灌浆技术在水利水电工程中应用广泛，效果非常显著。

4、隧洞灌浆

因为在实际工程中会有一些承受较大压力的人工隧洞，隧洞灌浆技术在遇到这种情况时发挥了不可估量的作用。以山西万家寨引黄河水工程为例，这项工程中普遍使用TBM掘进隧洞，在洞中使用特制混凝土管片，在向其余隧洞壁面的空隙填充砾石等材料，再执行灌浆操作。

5、灌浆原料

（一）稳定灌浆。稳定灌浆指的是在水泥浆体中加入稳定剂，使其两小时折水率小于等于5%的水泥浆体。稳定灌浆在我国的施工工程中实际应用范围较小。

（二）改性细水泥。在普通硅酸盐水泥中掺入灌浆机，再对其进行干磨，使其比表面积5000～6000cm2/g，细度小于30μm颗粒≥95%，小于6μm颗粒≥40%。

6、化学灌浆

化学灌浆技术可以起到补充的作用，更加重要的是在地基处理中已经成为了一种主要应用的技术。在我国的施工建筑中，水泥灌浆与化学灌浆综合使用效果非常好。综合使用灌浆技术能够改善岩石的力学与抗渗性能，可以对水泥灌浆的缺点进行补充。以三峡工程为例，其中一部分岩体因为有轻微裂缝，如果仅使用水泥灌浆是不能满足施工需求的，设计人员对这一部分进行了化学灌浆补充作业，得到了非常好的结果。

7、岩体预应力锚固

在我国水利水电工程中岩体预应力锚固已经得到广泛应用。岩体预应力锚固技术在实践中也得到了更加显著的进步，设计出更加多样更加具有优势的锚固形式，例如拉压复合型、压力分散型、拉力分散型、环形预应力锚索等各种新形式。

三、覆盖层处理

1、混凝土防渗墙

混凝土防渗墙技术在近几年里有了新的进展，成为了覆盖层地基防渗的主要方式。其中的塑性混凝土技术、地下连续墙技术得到了更加广泛的应用，墙断接头技术在不断探索中也有了新的进展，在我国的水利水电工程中，率先应用了自凝灰浆防渗墙技术，这是混凝土防渗墙的一个新突破。

2、覆盖层灌浆

从前我国普遍使用的是循环钻灌法，而预埋花管法在国外应用较普遍。随着与国际交流加深，循环钻灌法和预埋花管法在近几年来得到了更加科学合理的应用。循环钻灌法与预埋花管法各有其优势，在工程设计过程中，根据实际需要选择灌浆方法更加符合科学的态度。

3、高喷灌浆

高喷灌浆技术自1970年引进国内之后，此项技术在我国得到了普遍应用开发，黄河小浪底工程中就大量使用了高喷灌浆技术，并且修建出了防渗效果非常好的高喷防渗墙。最近几年，以大量工程实践为基础，高喷灌浆技术得到了进步不的优化，对以后的施工工程非常有利。

4、振冲加固技术

振冲加固技术适用于软土地基加固。随着高科技技术高速前进，振冲器的性能也在不断提高，在软土地基加固中振冲加固技术得到了更长足的发展。振冲工艺的改进也在进行中，填料方式更加多样化，从原来的间断填料法和连续填料法发展到今天的强迫填料法。强迫填料法解决了软粘土缩孔、填料困难、砂土塌陷等一系列问题，而且取得了不错的成效，强迫填料法的成桩效果非常好。质量控制标准由原来的单一控制加密电流，发展为同时控制加密电流、留振时间、加密段长三个指标。

四、堤防工程

1、垂直防渗技术

出现提防事故大多数是因为渗透损坏，所以对堤身和地基进行防渗可以显著减少堤防事故。

（一）深层搅拌混凝土防渗墙。因为深层搅拌混凝土防渗墙具有高效、投入少的优点，所以在实际施工中应用非常普遍。在遇到透水层深度较大、并且伴有紧密排列的砂层和卵石层的时候，采用置换式塑性混凝土防渗墙效果显著。挤压注浆、震动沉桩防渗墙则适用于砂性土及颗粒直径比较小的砂砾石层。

2、土工合成材料应用

土工合成材料可以分为土工织物、土工膜、土工复合材料及-k32特种材料个品种。我国早期的土工合成材料技术发展较为缓慢，在进入上世纪九十年代后，以一些实践工程为基础，土工合成材料的应用逐渐快速发展起来。逐渐在堤防、闸坝、渠道、险库加固等多领域中广泛应用。

3、堤防质量检测技术

（一）探测堤防隐患

科技水平不断的提高，探测新方式也渐渐进入了工程施工中，现在堤防探测中主要应用地质雷达法、高密度电阻率法、瞬变电磁法、地震波法等技术。每一种办法都具有其优势，结合实际综合使用可以得到更好的结果。

（二）填筑质量控制

填筑质量控制中也应用到了高科技技术，从前的环刀取样测试密度控制操作繁琐，周期长，现在采用YS-1型压实计、BZJ-3B表面波压实密度仪、核子密度仪、普式贯人仪等先进仪器。

（三）防渗墙质量控制

现在在建筑工程中普遍用到的防渗墙质量控制方法是钻孔取芯检测、开挖检测、围井检测和物探法等。但是这些方法都存在一定的局限性，在防渗墙质量检测中不能够达到理想的效果。这其中比较好的方法是在墙体上打孔CT成像检测，但是只能在小范围内探测。所以基础工程技术需要人们投入更多的关注，来实现缩短工期、保证安全、降低成本的目的。

五、结束语

地基基础工程是建筑的根本，其质量如何能够最直接地反应出建筑的安全性能，建筑工程的质量与地基基础工程有密切的关联。因此，在确保地基质量的同时，不断对地基基础工程新技术进行探索，来满足我国经济发展的需要。

参考文献：

[1]武中文 地基处理预应力法研究情况综述 [期刊论文] 《土工基础》-1981年01期

第5篇：土工合成材料的定义范文

关键词:水利堤防；软土地基；处理措施

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十:其主要特性有:

（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％。

（2）压缩性高。我国淤泥和淤泥质土的压缩系的一般都大于O.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。

（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。

（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一般为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。

（5）灵敏度高。软粘土中尤其是海相沉积的软粘土，在结构未被破坏时具有一定的抗剪强度，但一经扰动，抗剪强度将显著强低。软粘土受到扰动后强度降低的特性可用灵敏度（在含水量不变的条件下，原状土与重塑土无侧限抗压强度之比）来表示，软粘土的灵敏度一般在3～4之间，也有更高的情况。因此，在高灵敏度的软土地基上筑堤时应尽量避免对地基土的扰动。

冲填土是水力冲填形成的产物。含砂量较高的冲填土，其固结情况和力学性质较好；含粘粒较多的冲填土往往强度较低，压缩性较高.具有欠固结性。

杂填土大多由建筑垃圾、生活垃圾和工业废料堆填而成，因此在结构上具有无规律性。以生活垃圾为主的填土，腐殖质含量较高，强度较低，压缩性较大。以工业残渣为主的填土，可能含有水化物，遇水后容易发生膨胀和崩解，使填土强度降低。

2软土地基上堤防失稳的破坏机理

引起软土地基上堤防滑动破坏的根本原因，在于软弱地基中某个面上的剪应力超过了它的抗剪强度，稳定平衡遭到破坏。主要有两方面因素:①由于剪应力的增加，例如大堤施工中上部填土荷重的增加；降雨使土体容重增加；水位降落产生渗流力；地震、打桩等引起的动荷载等。②由于软土地基本身抗剪强度的减小。例如孔隙水应力的升高；气候变化产生的干裂、冻融；粘土夹层因浸水而软化以及粘性土的蠕变等。

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

堤防工程，常用的软土地基处理方法有下面几种:

3.1堤身自重挤淤法

堤身自重挤淤法就是通过逐步加高的堤身自重将处于流塑态的淤泥或淤泥质土外挤，并在堤身自重作用下使淤泥或淤泥质土中的孔隙水应力充分消散和有效应力增加，从而提高地基抗剪强度的方法。在挤淤过程中为了不致产生不均匀沉陷，应放缓堤坡、减慢堤身填筑速度，分期加高。其优点可节约投资；缺点是施工期长。此法适合于地基呈流塑态的淤泥或淤泥质土，且工期不太紧的情况下采用。

3.2抛石挤淤法

抛石挤淤法就是把一定量和粒径的块石抛在需进行处理的淤泥或淤泥质土地基中，将原基础处的淤泥或淤泥质土挤走，从而达到加固地基的目的。一般按以下要求进行:将不易风化的石料（尺寸一般不宜小于30cm）抛填于被处理堤基中，抛填方向根据软土下卧地层横坡而定横坡平坦时目地基中部渐次向两侧扩展；横坡陡于1:10时，自高侧向低侧抛填。最后往上面铺设反滤层。这种方法施工技术简单，投资较省，常用于处理流塑态的淤泥或淤泥质土地基。

3.3垫层法

垫层法就是把靠近堤防基底的不能满足设计要求的软土挖除，代以人工回填的砂、碎石、石渣等强度高、压缩性低、透水性好、易压实的材料作为持力层。可以就地取材，价格便宜，施工工艺较为简单，该法在软土埋深较浅、开挖方量不太大的场地较常采用。

3.4预压砂井法

预压法是在排水系统和加压系统的相互配合作用下，使地基土中的孔隙水排出。常用的排水系统有水平排水垫层、排水砂沟或其它水平排水体和竖直方向的排水砂井或塑料排水板；加压系统有堆载预压、真空预压或降低地下水位等。当堆载预压和真空预压联合使用时又称真空联合堆载预压法。基本做法如下:

先将等加固范围内的植被和表土清除，上铺砂垫层；然后垂直下插塑料排水板，砂垫层中横向布置排水管，用以改善加固地基的排水条件；再在砂垫层上铺设密封膜，用真空泵将密土膜以内的地基气压抽至80kPa以上。该方法往往加固时间过长，抽真空处理范围有限，适用于工期要求较宽的淤泥或淤泥质土地基处理。流变特性很强的软粘土、泥炭土，不直采用此法。

3.5振动水冲法

振冲法是利角一根类似插入式混凝土振捣器的机具，称为振冲器，有上、下两个喷水口，在振动和冲击荷载的作用下，先在地基中成孔，再在孔内分别填入砂、碎石等材料，并分层振实或夯实，使地基得以加固。用砂桩、碎石桩加固初始强度不能太低（初始不排水抗剪强度一股要求大于20kPa），对太软的淤泥或淤泥质上不宜采用。

石灰桩、二灰桩是在桩孔中灌入新鲜生石灰，或在生石灰中掺入适量粉煤灰、火山灰（常称为二犯，并分层击实而成桩。它通过生石灰的高吸水性、膨胀后对桩周土的挤密作用，离子交换作用和空气中的CO2与水发生酸化反应使被加固地基强度提高。

3.6旋喷法

旋喷法是利用旋喷机具造成旋喷桩以提高地基的承载能力，也可以作联锁桩施工或定向喷射成连续墙用于地基防渗。旋喷桩是将带有特殊喷嘴的注浆管置于土层预足深度后提升，喷嘴同时以一定速度旋转，高压喷射水泥固化浆液与土体混合并凝固硬化而成桩。所成桩与被加固土体相比，强度大，压缩性小。适用于冲填土、软粘土和粉细砂地基的加固。对有机质成分较高的地基土加固效果较差，宜慎重对待。而对于塘泥土、泥炭土等有机质成分极高的土层应禁用。

3.7强夯法

强力夯实是将80kN即相当于8tf以上的夯锤，起吊到很高的地方（一般6～30m），让锤自由落下，对土进行夯实。经夯实后的土体孔隙压缩，同时，夯点周围产生的裂隙为孔隙水的出逸提供了方便的通道，有利于土的固结，从而提高了土的承载能力，而且夯后地基由建筑荷载所引起的压缩变形也将大为减小。强夯法适用于河流冲积层，滨海沉积层黄土、粉土、泥炭、杂填土等各种地基。

3.8土工合成材料加筋加固法

将土工合成材料平铺于堤防地基表面进行地基加大，能使堤防荷载均匀分散到地基中。当地基可能出现塑性剪切破坏时，土工合成材料将起到阻止破坏面形成或减少破坏发展范围的作用，从而达到提高地基承载力的目的。此外，土工合成材料与地基土之间的相互磨擦将限制地基土的侧向变形，从而增加地基的稳定性。

第6篇：土工合成材料的定义范文

关键词：碎石垫层；土工格棚；刚度；应力场；位移场

中图分类号：U416.214

文献标识码：B

文章编号：1008-0422（2013）05-0118-03

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引言

复合地基技术的一个基本假定就是使桩体与桩周同作用。为了有效发挥复合地基中桩与桩周土的协调变形，有效改善复合地基中桩体的应力分布，黄熙龄先生提出：在承台下设置合适的褥垫层，能有效地调节地基土中的桩一土荷载分担比，也能充分发挥地基中桩、桩周土的承载性能，从而达到提高复合地基的承载和减小地基沉降的目的。

通常情况下，褥垫层材料为散体材料，如砂、碎石等。但随着地基处理技术的发展，人们发现单一的砂、石垫层刚度较小，不能很好地适应工程需要。为克服单一材料垫层的这种不足，工程出现了将土工布、土工格栅、土工格室等土工织物置入砂、石垫层中，从而形成了加筋垫层。加筋垫层技术在工程中取得了良好的经济效益，引起了广大研究人员的高度重视。Sharma等进行了土工格栅加固散体材料桩基础的载荷试验，结果显示：土工格栅能较好地改善软土地基工作性状，能有效地提高散体材料桩的承载力，减小地基沉降，并且通过增加格栅数量和减小格栅的间距能更好地发挥其工程性状；Alawajil基于试验结果，研究了土工格栅加筋砂中土工格栅的蠕变特性，探讨了位移速率对土工格栅加筋砂土刚度和承载力的影响；Zidan采用有限单元法，对比分析了静荷载、动荷载作用下土工格栅加筋砂的工作特性，探讨了格栅层数、第一层格栅深度、格栅间距等对土工格栅加筋砂承载特性的影响；Chen等通过改进的土工格栅模型，运用ABAQUS分析了加筋土中土工格栅与土的相互作用；刘春等基于土工格栅处理高速公路软基沉降问题的分析，采用有限单元法对土工格栅加筋路堤进行了计算；罗强等基于现场试验，研究了土工格栅、土工格室加筋垫层对路基沉降变形的影响，并指出：土工合成材料加筋砂垫层能有效减小软土地基在上部路堤荷载作用下的沉降变形。黄仙枝等、刘毓氚等研究了加筋垫层的应力扩散特性，分析了加筋层数、筋材间距等对应力扩散角及扩散效应的影响。张福海和俞仲泉基于Winkler假定，提出了考虑水平抗力的双参数法，并对土工格室加筋垫层的变形进行了分析。杨明辉等基于平截面假定，引入叠梁计算理论，分析了叠梁弹性模量与叠梁挠度及荷载的对应关系，提出了土工格室加筋垫层刚度的解析算法。

褥垫层的工作性状对复合地基的诸多工作特性均有较大影响，加筋垫层更是如此，如加筋垫层的厚度、土工合成材料的刚度、加筋层数、加筋位置等都对复合地基的承载力及沉降具有影响。尽管国内外针对砂、石垫层及加筋垫层均有过一定研究，然而由于垫层工作的复杂性和工作条件的多变性，本文将采用模型试验和数值模拟相结合的方法，研究刚性基础下垫层与加筋垫层的工作性状，探讨不同垫层厚度、土工格栅层数、土工格栅布置位置等因素对垫层及加筋垫层应力场与位移场的影响，为加筋垫层的优化设计提供参考依据。

2 模型试验

为探讨刚性基础下碎石垫层与土工格栅加筋垫层的工作性状方面的差异，共进行了2个模型静载试验（如表1所示）。

模型试验在长×宽×高为1.5×1.5×0.5m的钢制模型箱中进行，模型箱内分层采用动力夯实（压实度控制在90%左右）的方法分层铺设碎石。碎石粒径级配控制在10～20mm范围内，其物理力学性能参数如表2所示。

土工格栅采用江苏宜兴市华东岩土工程材料有限公司生产的双向聚丙烯土工格栅，试验用土工格栅的尺寸为1.0×1.0m，其相关技术指标如表3所示。

试验的加载系统如图1所示。载荷板采用20mm厚的钢板，其边长为70.7cm。载荷板的沉降观测采用千分表。静载试验严格按《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2002）进行。

3 实验结果分析

图2为碎石垫层与加筋碎石垫层的荷载一沉降关系曲线。

由图2可以看出：1）随着荷载的增大，2种工况下垫层的沉降呈线性增加；2）在相同荷载作用下，纯碎石垫层的沉降大于加筋碎石垫层的沉降。

以上现象表明：在垫层中设置土工格栅，能提高垫层的刚度，减小垫层的压缩变形。

此时，由图2可得以上4种工况下加筋垫层的变形模量（如表4所示）。

4 数值模拟与分析

为能更好地分析碎石垫层的工作性状，深入研究垫层参数变化对垫层应力场和位移场的影响，本文采用FLAC3D通过编写命令流对刚性基础下的碎石垫层进行三维数值模拟，分析各参数变化对碎石垫层、加筋碎石垫层的应力场和位移场的影响。

4.1计算模型的建立

为使问题简化，本节在选择计算模型时假设：同种材料为均匀、各向同性体。

4.1.1土体、碎石、载荷板计算模型选取：粘土地基和碎石垫层采用FLAC内嵌的Mohr—Coulomb弹塑性模型来模拟，采用弹性各向同性模型模拟载荷板。

4.1.2土工格栅计算单元选取：格栅单元在实际工作中只能承受拉应力，不具有抗压性能和抗弯刚度。许多研究表明：土工格栅可看成是只有轴向变形的一维单元，在一定荷载作用下的应力-应变关系还处在线弹性范围内。根据已有研究基础与成果，本节土工格栅单元被视为薄膜单元，故其本构关系选取线弹性计算模型。

4.2基本模型与计算参数

4.2.1碎石、土工格栅、载荷板的物理力学计算参数均按照模型试验参数取值。

4.2.2加载过程：根据前述模型静载试验的加载过程，即载荷板顶施加的荷载分别为20kPa、40kPa、60kPa、80kPa、100kPa、120kPa、140kPa、160kPa，每级荷载计算时步均取100步。

4.3加筋垫层的应力场

图3为两种工况下垫层的荷载-沉降关系的数值模拟曲线与实测曲线。从图3可看出数值模拟结果与实测结果十分接近，从而证实了本节所建立数值计算模型的可靠性。

图4、图5分别为不同荷载作用下，碎石垫层与加筋碎石垫层的竖向（z方向）应力云图。

由图4和图5可看出：1）随着荷载的增加，载荷板下方垫层的应力持续增大，而载荷板垂直作用范围外的垫层应力有所增加，但增加的幅度很小；2）若将垫层中竖向应力大于或等于上部荷载值的区域定义为应力核心区（以下称“核心区”），则核心区的范围随着荷载的增加而减小；在较小荷载下（20kPa），加筋碎石垫层核心区与碎石垫层的核心区差别不大（约为垫层面积的27%），但随着荷载的增加，加筋碎石垫层的核心区就有较大幅度（约为10%～20%）的减小，而碎石垫层核心区的减小幅度（约为3%～8%）的减小，且应力值均小于相同厚度碎石垫层的应力值。以上情况说明：土工格栅能有效地调整碎石垫层的应力分布。

4.4加筋垫层的位移场

图6、图7分别为不同荷载作用下，碎石垫层与加筋碎石垫层的竖向（z方向）位移云图。

由图6和图7可看出：1）荷载作用下，垫层沉降深度方向的逐渐减小，垫层顶部的沉降最大（等于载荷板的沉降量），垫层底部一定范围内的没有产生沉降（以下称“零位移区”）；2）随着荷载的增加，垫层的沉降范围不断增加，而零位移区的范围几乎没有增加；3）以载荷板为中心，沿水平方向垫层深部的沉降变化呈“W”型，且随荷载的增加，沿深度方向垫层这种沉降变化的幅度越大；4）随着土工格栅的置入，10cm厚加筋垫层的沉降范围及深层沉降量均较同厚度碎石垫层的小，且零位移区的范围几乎没发生变化。以上情况说明：土工格栅能有效地调整碎石垫层的沉降影响范围及沉降量。

5 结语

本文分别采用大比例模型试验、数值模拟的方法，研究了刚性基础下碎石垫层和土工格栅加筋碎石垫层的工作性状，分析了碎石垫层和加筋碎石垫层的变形模量、竖向应力场和竖向位移场：

第7篇：土工合成材料的定义范文

关键词：软土地基;处理方法; 改善措施

Abstract: in this paper, according to the work experience first introduced the definition of the soft soil foundation, processing, the purpose and common processing method and the processing method of choice factor, finally that the treatment of improving measures.

Keywords: soft soil foundation; Processing methods; Improvement measures

中图分类号：TU4文献标识码：A 文章编号：

1软土地基

我国公路行业规范对软土地基定义是指强度低,压缩量较高的软弱土层多数含有一定的有机物质。而日本定义则是主要由粘土和粉土等细微颗粒含量多的松 软土、孔隙大的有机质土、泥炭以及松散砂等土层构成。地下水位高,其上的填方及构造物稳定性差且发生沉降的地基。软土地基不能简单地只按地基条件确定，因填方形状及施工状况而异，有必要在充分研究填方及构造物的种类、形式、规模、地基特性的基础上，判断是否应按软土地基处理。在路基施工中软土路基的处理的目的是提高该段路基的稳定性和承载能力。

2 常见软土地基处理方法

（1）表层处理法

在填筑路基前,开挖水沟将地表水排除,降低地基表层含水量,采用透水性好的砂砾填充,以确保施工机械的作业条件。在软土地基顶面铺设砂垫层和土工布等材料,使它成为软土层固结所需要的上部排水层,这样能有效缩短固结过程。当路基填料为粘土类等透水性不好时，路堤坡脚附近砂垫层被路基覆盖，可能会阻碍侧向排水，施工中必须注意处理好砂垫层端部，保证排水效果。砂垫层宜采用中粗砂,要求级配良好。此方法适合软土层不厚，且一般需结合预压的方法使用。

（2） 强夯法

强夯法即反复将重锤提到高处使其自由落下,依靠其重力和冲击力来夯击地基,提高其压实度和强度,又名为动力固结法或动力压实法。强夯法加固软土地基的效果主要取决于土的粒径、土层特性及其含水量,它适用于处理杂填土、素填土、碎石土、砂土、粉土、粘性土等地基,具有加固效果好、适用土类广、施工方便、处理费用低等优点。但对于饱和度较高的粘性土,以及淤泥和淤泥质土地基,处理效果不好,应慎用此法。

（3） 换填法

对于路基地面以下埋深较浅的软弱土,可以将其挖除,并分层填充质地坚硬、强度较高、性能稳定的砂砾、碎石等材料,压实后即成为良好的人工地基。此法适用于浅层淤泥、淤泥质土、松散素填土、暗沟等地基处理。其工程量较大,处理效果差。

（4）土工合成材料法

可将土工合成材料置于路堤内部、表面或各种结构层之间,起到过滤、排水、防渗、隔离、加筋和防护等作用。在软土路基中放置筋材后,便于土体构成了一个复合体,筋材成为抗拉构件与土产生相互摩擦作用,相当于给土体施加了一个侧压力增量,限制了土体的变形,提高路基的整体强度。特别适用于软基处理和非软基处理过渡段、路基拼宽段施工。

（5） 水泥搅拌桩法

水泥搅拌桩加固软土路基的方法,主要是通过水泥与周围土体发生一系列的复杂物理化学作用,形成强度相对较高的桩体,桩与周围土体形成复合地基,共同增强路基稳定性,提高路基承载力,较少沉降。水泥搅拌桩法适用于处理淤泥、淤泥质土和含水量较高的黏性土等路基。水泥搅拌桩法已经成为一种常见的路基软土地基处理方法,它具有施工简便、处理效率高、质量可靠等优点。水泥搅拌桩可分为喷浆法和喷粉法两大类。通常喷浆法水泥剂量容易控制,成桩质量较好,而喷粉法不易控制成桩质量,但有利于吸收软土地基中的自由水,对含水量较大的软土加固效果较为显著。

（6） 静力排水固结法

排水固结法包括排水系统和加压系统两部分,排水系统有竖向排水体和水平排水体,设置排水系统主要是改善路基排水条件,缩短排水距离,增加孔隙水排出的途径。加压系统包括堆载法、真空法等,其中堆载法较为常用，加压系统主要为地基土固结提供足够的压力，使饱和软粘土地基孔隙中的水被慢慢排出,地基发生固结变形,强度逐渐增长。此法常用的有塑料排水板、袋装砂井等。

（7）碎石桩法

碎石桩法是在软弱粘土中通过振动的管状设备在高压水流作用下成孔,并往孔内分批填入碎石等制成桩体,它们与桩间同组成具有一定强度的复合地基,以提高路基承载力,减少沉降。此种方法不受地下水位影响,造价低,处理效果好。其施工工艺流程依次为确定桩位、造孔、清孔、填料、振密成桩、断电停水并移至下一桩位,施工过程中要加强水、电、料三者的控制,以提高成桩质量。

（8） 抛石挤淤

通过在常年积水的洼地,以及厚度较薄,排水困难,泥炭呈流动状态的软土路基底部抛投片石,将淤泥挤出基底范围,从而使地基强度得到提高。此法施工简单、迅速、方便,在填完片石后,要用重型机械反复碾压,然后在其上铺设反滤层,再进行填土。

（9）反压护道法

对于路堤高度不大于2倍极限高度路段的软土路基,可在路堤两侧填筑一定宽度的护道,以平衡路堤下的淤泥向两侧隆起的趋势,减轻路堤施工中的滑动破坏,使路堤更加稳定。此法机具设备和材料简单,施工方便,但后期沉降大,养护工作也较为复杂,适用于非耕作区、取土方便和周围条件允许的地区。

（10）打桩法

目前通过打桩处理软基的方法在公路使工中越来越常见，主要采用PTC管桩，此方法施工简单、施工质量容易控制，且处理效果好。缺点是造价高，且采用管桩处理的段落由于效果好，沉降量小，往往与临近非管桩处理段容易形成不均匀沉降，形成“跳车”现象，故需设置好过渡段，使其平顺过渡。

3 选择软土路基处理方法应考虑的因素

（1）土质状况

软土路基的土质和地基构成是选择处理方法的重要依据,粘性土除了压实法外,其他方法均适用,而对可能发生液化的砂性土则采用振动压实法或挤实砂桩法来予以加固。如果软土层浅而薄,可用简单的表层处理法,若软土层较厚,应采用表层处理法配合其他方法来处理。

（2）道路性质

道路等级较低时,可先铺简易路面,等到路基完成沉降并稳定后,再铺正式路面。道路等级愈高,平整度愈重要,就越要用有效的方法来进行加固处理。路堤的设计高度与宽度也会对处理方法的选择产生影响,道路所在地段也很重要,对于构造物邻接地段应加强处理。

（3） 施工条件

工期、材料、机械的作业条件等不同的施工条件也会对处理方法的选择产生影响。设计方案的选择要充分考虑可实施性，在制定工期目标时，需充分考虑沉降稳定时间，往往一些项目为了赶工期而牺牲了沉降稳定时间。

（4） 周围环境

施工中还有充分考虑所选施工方法对周围环境的影响,如地基振动、噪音、排出的泥水等。施工中应考虑对路堤附近的民房和其他重要构造物的影响,选择对它们扰动较小并且处理效果好的施工方法。

4软土地基处理后的改善措施

遇到软土层很深，打桩等软基处理无法达到持力层，工后也可能出现较大的沉降量，为了避免道路建成后出现较大沉降而影响道路的标高，因此我们必须在对软土地基处理以后增进改善措施，解决道路的后期沉降。增加预压堆载高度：为避免道路在使用期间沉降量较大，可以考虑采取超载预压办法来加速原土地基前期的沉降量。在加载的过程中应该注意等速进行，并预埋沉降板及边桩对路基进行沉降位移观测，避免因加载过快而导致土体的破坏。预提标高法：通过提标高来抵消后期沉降所造成的影响，根据地质情况、已经完成的沉降量、超载预压的时间等来确定，同时还要考虑到与结构物的衔接。临时路面：对软土地基的路面施工，先做成临时路面开放交通，是超载预压效果较好的一种方法。临时路面的造价较低，不致因为道路沉降的破坏而使经济损失严重，但是施工周期长。

5结语

第8篇：土工合成材料的定义范文

关键词：跳车；因素；影响；措施

中图分类号：U448.14文献标识码： A 文章编号：

在公路桥梁建设中，桥头跳车现象普遍存在，也是需要重点治理的病害之一。引起桥头跳车的因素有很多，我们应当针对具体情况采取相应的应对措施。本文主要对引起桥头跳车的几方面因素简要分析，并提出解决方案，希望能对以后的公路桥梁建设提供参考。

一、桥头跳车的定义及危害

1、桥头跳车的定义

桥头跳车是指桥梁构造物与引道路堤填土衔接处产生较大差异沉降，使得路面形成显著台阶式纵坡变化，导致高速行驶的车辆在该部位产生颠簸跳跃现象。

2、桥头跳车的危害

桥头跳车不仅使乘车舒适性降低，而且由于桥头处产生沉降，行驶车辆不得不频繁减速、加速，既影响交通的正常流动，又增加了车辆损耗和尾气排放，并对路面本身及桥梁构造物造成伤害。同时，桥头跳车还易造成交通事故，为行车安全留下较大的隐患。

二、桥头跳车产生的原因

1、地基承载强度不同造成的沉降。桥梁构筑物一般设置于河流、沟渠或软土地基段落，在设计时就加强了地质钻探和承载力验算，而台后地基大多数不做专项设计控制，导致地基与路基整体下沉，使路面在桥台位置发生断裂，出现台阶现象。当公路通车后，地基在路基静荷载以及车辆动荷载的长时间作用下缓慢固结，沉降逐渐形成，造成路基与桥台的沉降差，形成桥头跳车。

2、结构形式不同造成的沉降。一般而言，柔性材料对能量吸收要比刚性材料大。对桥台而言，由于其刚性强度大，可认为在行车荷载受力情况下，不产生明显变形，而台后路堤刚性较小，在荷载作用下必然产生较大的塑性变形，在行车荷载重复作用下，塑性变形不断积累，由此导致桥头部位出现差异沉降，造成桥头跳车现象。

3、台背填料逐渐压缩造成的沉降。当前高等级公路设计、施工中，台背填料一般均采用透水性材料进行填筑。介于其透水性好、孔隙率大的特点，在施工过程中很难将填料颗粒间的孔隙完全消除，特别是选用级配碎石作为填料时，一旦填料级配颗粒不合理，基本无法将颗粒间的孔隙进行消除。在公路自重及车辆垂直荷载与振动荷载的长期作用下，孔隙率逐渐减小，填料逐渐压缩，密度随之增大，便在一定期限内产生路基沉降，造成跳车。

4、压实度不合格造成的沉降。施工中，由于桥梁与路基采用平行作业施工，一旦需要进行台背回填时，就会出现作业面狭小、填方量集中的现象，大型压实设备无法全方位碾压，只能选用小型夯实设备，直接导致压实度达不到标准，压实的死角成为造成桥头跳车的重要根源。

5、施工自身原因造成的沉降。在公路建设过程中，当分层压实厚度过大时，压实度检测不能准确反映实际情况，深层无法碾压密实，又加之台背排水防护设置不完善，造成台后回填大面积沉降。

6、雨水渗入造成的沉降。路桥衔接处一旦发生变形开裂，雨水渗入路基结构层，桥头跳车现象就会很快出现。而汽车行驶过程中，因对路面的冲击作用，将使路面结构产生较大的附应力，整个路面结构层在桥台处可能会被撕裂，导致路面排水不良，雨水一旦渗入路基，将进一步降低其强度，使其沉降增大、跳车加剧，严重时可能出现深陷或凹槽，形成恶性循环。

7、填料天然固结产生的沉降。由于先施作桥梁结构物，再进行台背回填，导致自然沉降时间相对较短，根据土的固结理论，台背填土自然沉降并不随着施工的结束而终止，填料孔隙中的水需要相当长的时间才能排出，其中以粘土为最。在公路正式通车后，填土固结仍将持续一段时间（持续时间与填料类型、压实程度、排水条件有关），这就使得路基也必将产生一部分沉降，造成跳车。

三、桥头跳车的预防措施。

台背与路基施工后的沉降差是客观存在难以避免的，但在施工过程中，我们可以做到提前预防，作出切实可行的治理方案，力争减少沉降差；工后加强观察，注重经验总结，减轻这一病害对后续再建道路所造成的危害。

1、地基加固处理。1）处理好台后软弱地基是控制桥头跳车的重要措施。为减小地基沉降，首先，台后填方段的地基承载力一般不小于桥台的地基压力；其次台后填方高度沿纵向逐渐递减，地基承载力随之减小。2）防止桥台前后人为造成不良地质，严禁桩基施工用泥浆池设置在路基施工范围内。

2、确保台背回填的压实质量。在台背回填施作过程中，严格控制每层填料的松铺厚度，压实厚度不得超过15cm；压实作业过程中，合理选用压实机械并配备小型夯实机具配合施工，尽量消除压实死角，确保台背回填质量达到设计和规范要求。

3、改善台后路基填料质量。在理论上讲，改良材料应选用强度高、易压实、透水性好的材料，如砂砾石、石灰稳定土、卵石土等，但根据试验数据显示，灰土的压缩性比素土的压缩性减少25%，压实度提高2%，可减少沉降12%，所以建议台后路基在路床范围内设计采用石灰稳定土作为填料：一是压缩性小，二是可做防渗层；路床至原地面之间选用透水性好、强度高的填料，可减小不均匀沉降的产生。

4、设置过渡段。1）同一座构筑物的台背回填相对应的层次必须采用相同的回填材料，台背回填与路基填筑之间应设过渡段，过渡段长度一般不小于3倍路基填土高度，过渡段每层压实度也应控制在≥96%，且与台背回填同时施工。2）过渡段与路基相接处采用台阶模式进行填筑，台阶尺寸一般为宽×高，台阶开挖后，还应先检测台阶压实度，待压实度合格后再进行后续工作。3）设置桥面到路面的过渡段，可将桥头搭板做成沿路线纵向10%的纵坡，减缓从桥梁下来对路基面层的冲击力，且在搭板的端部设置宽0.4m、深1m的水泥稳定大枕梁，防止基层沉陷导致搭板凹陷、滑落的现象。

5、注浆板结台后填料。在实际施工过程中，因建设工期较短或工期要求较紧等因素影响，导致自然沉降期时间较短，可通过对台背回填进行注浆的方法使填料板结，使桥台与路基之间形成刚柔过渡段，达到降低沉降的效果。

6、提高伸缩缝施工质量。由于伸缩缝老化或施工质量不过关，也会造成桥头跳车。所以伸缩缝施工必须是专业队伍进行安装，严格控制好伸缩缝、预埋件及安装标高三个要素点。

7、应用土工合成材料加筋减小沉降。在大量工程实践中可以证明，加筋可以明显提高土体的承载能力。通过土工合成材料加筋与土体之间的摩擦作用约束土体的侧向变形，从而达到提高土体承载力和抗剪强度的效果。同时，由于作用在土体上的荷载较均匀的分散到整个加筋层上，单位面积内土体的受力也随之减小，可达到降低沉降的效果。

三、结语

桥头跳车是现在一个常见的比较复杂的技术问题，预防治理并加强施工质量控制是一项长期而艰巨的工作，引起桥头跳车的原因是很多，防治措施也不局限于某一特定方面，本文只是对解决桥头跳车病害的方法进行了简单介绍，有的方法尚处于改进、推广完善阶段。目的在于引起有关设计、施工和监督管理人员的重视，开阔思路，为新方法的运用推广创造条件。

参考文献

[1]公路桥涵施工技术规范（JTG/TF50—2011）．人民交通出版社，2011．

第9篇：土工合成材料的定义范文

关键词：土建工程 混凝土 施工技术 作用

近年来我国科技水平在不断提高，各式各样新型的建材也如雨后春笋般涌现出来，这就为为土建工程施工技术水平的提高提供了充分的保障。近年来，各种新型建材的使用给传统的土建工程施工技术带来了较大的改变，它们不但解决了原有的传统施工技术无法解决的难题，还研发出了新的施工技术和施工设备，这类新的施工技术大大提高了原有的施工效率。伴随着钢筋混凝土式施工技术的使用，使混凝土材料在现代土建工程建设中占有越来越重要的地位，其应用范围也在迅速扩大，。

一、混凝土施工。

混凝土施工就是在工程设计图纸的前提下，对钢筋进行制作绑扎、固定和模版摆放、使用质量符合国家标准的原材料、按一定的配比进行拌制、运输、浇筑、养护等，并在工程进行的同时对各个环节进行全过程质量检验和控制。 由定义我们不难看出混凝土施工不是单一的一项施工技术，而是多种土建工程技术的有机结合，其中包括：钢筋工程施工技术、混凝土模板工程、混凝土施工技术。而混凝土施工技术在建筑工程过程中是最核心、最重要的施工技术。混凝土本身具有较高的耐久性和较大的强度，因此混凝土拌制物是极具可塑性的，它与钢筋能够非常完美的结合在一起，形成抗震、耐久、坚固且经济的建筑构成物，现代土建工程中这种高性能混凝土替代了原有的普通混凝土，这种新型混凝土技术的使用为土建工程的施工提供了有力的质量保障，因此我们不难看出混凝土施工技术在土建工程中占有多么重要的地位，所以混凝土施工技术的过程就显得尤为重要。

二、混凝土施工技术过程分析。

1）混凝土材料质量控制土建工程中混凝土的拌制对水的要求具有极高的标准，水中不能含有影响质量的任何有害物质，如：工业废水、生活污水、池塘沼泽均不能作为拌制混凝土用水，拌制混凝土用水的基本要求是PH值大于4，硫酸盐含量小于1%，不含有影响水泥正常凝结核硬化的杂质的水系。同时在拌制混凝土过程中水泥的质量控制也很重要，土建工程中通常使用的是水泥品种中的通用水泥，使用水泥时，根据水泥品种的强度及其特性合理的使用水泥，这样既保证的工程的质量又可以大大的节约水泥的使用量，降低工程成本。骨料的质量控制也是混凝土拌制的一部分，通常1立方米的混凝土就需要拌制 1. 5立方米的松散砂石骨料。由此不难看出拌制混凝土的过程中，对砂石骨料有很大的需求量。混凝土的水泥的用量、强度和混凝土的要求取决于骨料的质量，它直接影响了工程建筑物的造价和质量。因此，在土建工程中应做好统筹规划，完善混凝土拌制过程中水、水泥、砂石骨料等原材料和比例问题，在保障经济利益的同时做到工程质量最大化。

2）把砂、石、水泥、、矿物掺、外加剂和料和水按照一定的比例进行混合，通过搅拌使其均匀的混合成为均质的混凝土就是混凝土的配料与搅拌混凝土的制作过程。在搅拌步骤前应注意水泥的出场日期、品种、级别等，对其强度、安定性以及其他的指标进行复检，要使用符合国家标准的水泥，在使用前应注意的是在钢筋混凝土结构、预应力混凝土结构中，严禁使用含氯化物的水泥。实验设计应在每次混凝土制作前进行，设计出相应配合比不能使用经验配合比。 选择合理的搅拌机可以拌制出均匀优质的混凝土，同时还要按照一定的步骤进行搅拌，即一次投料量、搅拌时间和投料顺序等。

3） 运输高性能混凝土及混凝土的浇筑与传统混凝土的区别主要在于增加了多种矿物掺合料和超塑化剂，其配方也比以往混凝土技术复杂得多，现代建筑的层数及跨度都对混凝土的性能提出了更高更强的要求，因此混凝土搅拌完成后的浇筑步骤就显得尤其重要。分层浇筑是一般的混凝土浇筑所采取的步骤，以保证施工间隙在浇筑层级之间的0存在，每层混凝土的逐层浇筑是以200～300mm为单位区间从低开始，浇筑时要控制好速度，保持匀速的同时要防止碰撞发生，，在混凝土浇筑过程中，应用经纬仪随时观测，发现偏差及时纠正。 保持混凝土的均质是混凝土运输过程中的重要注意事项，以防止产生流动性减少、砂浆流失、泌水、分离等现象。混凝土的运输量应与混凝土的浇筑量相平衡，以保证浇筑工作的连续性。双轮手推车是混凝土运输的主要手段和方式，自卸汽车或混凝土搅拌运输车也是混凝土运输的常见手段，然而大型工程就应该采用多采用塔式起重机混凝土垂直运输等大型专业设备进行运输。

三、混凝土施工过程的常见问题及解决方法

在水泥搅拌过程中水泥极易产生问题的过程是水化放热的过程，在水化过程中，由于水化速度太快，其温度收缩的程度变大，进而影响了水泥水化结构物的整体质量，因此在原材料的预选与配比搅拌过程中，应选取可以降低混凝土绝对温升的水泥、掺合料及外加剂，进而减少水化过程，避免产生温缩裂缝。

混凝土的配比与搭配过程中也会遇见许多问题，由于混凝土的质量强度的数值总是分散不一的，因此在混凝土的制作过程中，混凝土受到原材料的配比与施工条件的同时制约，会导致不规范的施工和不合适的配比的现象发生，对建筑结构物产生毁灭性的打击。因此应该优化混凝土配合比根据实际操作的原材料进行配合比设计，不要根据经验设置配比，避免造成不必要的影响。结束语在现代的土建技术中，混凝土施工技术已经越来越不可替代了，它在土建工程中具有毋庸置疑的重要性，可以推进现代建筑行业的高速发展也唯有对混凝土技术的不断创新和发展。

总之，我们还应该对现行的混凝土施工技术做进一步的研发和改进，从而推进我们现代建筑行业的发展，在保证工程质量的同时，尽可能的作到降低成本，降低能耗，减少原材料的浪费，为今后我国的建筑事业做出贡献。

参考文献：

[1] 郝林山，陈晋中.高层与大跨结构施工技术.北京机械工业出版社，2006.

[2]赵巍. 建筑材料的检测方法探析[J]. 科技资讯，2009，（ 9） .