土工合成材料的定義精選(九篇)

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第1篇：土工合成材料的定義范文

關鍵詞：土工合成材料；加固；軟土地基；應用

中圖分類號： TU441 文獻標識碼： A

土工合成材料是應用于巖土工程的、以合成材料為原材料制成的各種產品的統稱。土工合成材料的原材料是高分子聚合物，他們是由煤、石油、天然氣或石灰石中提煉出來的化學物質制成，再進一步加工成纖維或合成材料片材，最后制成各種產品。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。目前被廣泛應用與軟土地基處理中。

1 土工合成材料的種類

土工合成材料分為以下四大類：土工織物、土工膜、土工復合材料和土工特種材料。

1.1土工織物

是一種透水性材料。根據制造工藝不同，可分為有紡型土工織物、編織型土工織物、無紡型土工織物。

1.2土工膜

是一種基本不透水的材料。根據原材料不同，可分為聚合物和瀝青兩大類。為滿足不同強度和變形需要，又有不加筋和加筋的區分。

1.3土工復合材料

是兩種或兩種以上的土工合成材料組合在一起的制品。這類制品將各組合料的特性想相結合，以滿足工程的特定需要。常見的種類有復合土工膜、塑料排水帶、軟式排水管等。

1.4土工特種材料

是為工程特定需要而生產的產品，品種多，常見的種類有土工格柵、土工網、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標一般可分為物理性能指標、力學性能指標、水力性能指標、土工合成材料與土相互作用指標及耐久性指標。

2.1 物理性能指標

物理性能的主要指標有單位面積質量、厚度、孔隙率。單位面積質量通常是指土工織物每平方米的質量。厚度是指土工織物在2kPa法向壓力下，其頂面與底面之間的距離。孔隙率定義為非織造土工織物所含孔隙體積與總體積之比。

2.2 力學性能指標

力學性能的主要指標有抗壓強度、斷裂時延伸率、撕裂強度、穿透強度、握持抗拉強度、頂破強蘇、疲勞強度、徐變性、聚合物與土體間摩擦系數等。其中抗拉強度是主要指標。

2.3 水力性能指標

水力性能指標主要為等效孔徑和滲透系數，是土工織物兩個很重要的特性指標，是反濾和排水功能中的重要指標。

2.4 土工合成材料與土相互作用性能指標

土工合成材料與土相互作用性能指標包括土―織物界面摩擦系數、土―織物滲透特性。

2.5 耐久性能指標

耐久性能指標主要有耐磨、抗紫外線、抗生物、抗化學、抗大氣環境等多種指標。

3 作用機理

土工織物在加固軟土地基中具有反濾、排水、防護、加筋、隔離等功能。

3.1反濾。土工織物具有細小的孔隙通道，將其置于土體表面或相鄰土層之間，水可通過織物，而土粒被阻擋住，從而避免土粒過量流失而造成的土體破壞及由于孔隙水壓力升高而造成的土體失穩。

3.2排水。有些土工織物可在土體中形成排水通道，把土體的水分匯集起來，沿著材料的平面排出土體外。較厚的針刺無紡土工布和一些具有較多孔隙的復合土工布都可以起排水作用。目前在港口工程中已廣泛使用。

3.3防護。用土工織物填充袋筑堤、用土工網石籠護坡棱體、用土工織物軟體排護坡、固灘等可起到防護作用。

3.4加筋。所謂加筋，即講土工織物按照一定的方式埋入土中，使土工織物與土之間良好地結合，可擴散土體應力，傳遞拉應力，增強土體與筋材之間的摩擦力并限制土體側向位移，增加土體的抗剪強度，從而提高土體及有關建筑物的穩定性。

4 土工合成材料在加固軟土地基中的應用

土工合成材料加固軟土地基，有兩種作用：一是起加筋補償作用，提高軟土地基的承載力。二是起排水固結作用，加速軟土地基排水固結。地基加筋補強宜選用強度較高、延伸率較小的機織土工織物或土工柵格；加速地基排水固結宜選用塑料排水帶或袋裝砂井。

4.1 加筋補強作用

機織土工織物或土工柵格對軟土的加筋補強作用主要體現在水平加筋上。復合地基中，機織土工織物或土工柵格主要處于受拉狀態下，在產生拉伸應力的同時，對土體產生了一個類似于側向約束壓力的作用，使得復合土體具有較高的抗剪強度和變形模量。也就是說由于機織土工織物或土工柵格有較高的強度和韌性等力學特性，且能緊貼于地基表面，使其上部施加的荷載能均勻分布在地層中。當地基可能產生剪切破壞時，鋪設的機織土工織物或柵格將阻止破壞面的出現，從而提高地基承載力。當受到集中荷載作用時，在較大的荷載作用下，高彈性模量的土工織物受力后將產生一部分垂直分力，抵消部分荷載。

4.2 排水固結作用

塑料排水帶或袋裝砂井內部具有排水通道間，具有良好的三維透水性，能使水沿內部的排水通道迅速流出，還可使水經過它們的平面迅速沿水平方向排走。構成水平排水層土工織物與其它排水材料（塑料排水板）共同構成的排水系統，可加速軟土地基的排水固結，提高地基承載力等。

5 設計檢算

5.1 穩定性驗算

根據軟土層分布情況不同，穩定性驗算分為：深層圓弧滑動破壞、淺層平面滑動破壞和路堤整體滑動破壞。

5.1.1 深層圓弧滑動破壞

深層圓弧滑動破壞：當軟土層較厚，土坡失穩可能是沿某一圓弧面滑動的，深層抗滑穩定一般采用傳統的圓弧條分法檢算。

注意：在采用一層以上加筋材料時，每二層間應鋪一定厚度的透水材料。

5.1.2 淺層平面滑動破壞

當軟土層較薄，其下為硬層，則上述滑動圓弧不易切入下臥硬層，因而可能產生淺層的平面滑動。淺層滑動可能有三種形式：一是土坡的一部分沿加筋材的頂面滑動；二是土坡的一部分連同部分軟土沿下臥硬層的頂面滑動；三是加筋材底面與下臥頂面間的部分軟土被擠出。三種形式中給出最小安全系數的一種是最可能發生滑動的情況。平面滑動驗算采用一般的極限平衡法求取安全系數，這里不再贅述。

5.1.3 路堤整體滑動破壞

路堤整體滑動破壞的情況就是滑動圓弧在土工織物鋪設范圍以外產生滑動。此時就是在穩定性驗算中沒有土工織物的拉力P產生的穩定力矩。

注意：計算中應保證加筋材料不被拉斷，才能發揮加筋的作用。并且根據經驗，要求加筋材頂面的摩阻力的大小不能超過加筋材料在下列應變時的抗拉力。

5.2 復合地基承載力計算

第2篇：土工合成材料的定義范文

關鍵詞：路基新老路搭接；土工格柵 ；路面裂縫處理；軟基處理；

中圖分類號：U415文獻標識碼： A 文章編號：

引言

土工合成材料以其施工簡易、造價低廉、穩定性好等優點在道路建設中得到越來越廣泛的應用。在所有的土工合成材料中，土工格柵憑借其優異的工程特性， 依靠格柵與土體之間的摩擦和嵌鎖的咬合作用，有效地改善土體的強度和變形特性，從而大幅提高了格柵加筋土體的穩定性。目前土工格柵在高速公路的路堤工程、道路邊坡工程、綠化防護工程、損傷處理工程中得到大量應用。

一、土工格柵

土工格柵是聚合物材料經過定向拉伸形成的具有開孔的網格、較高強度的平面網狀材料。它分單向土工格柵和雙向土工格柵兩種類型。單向土工格柵是只經過縱向拉伸而形成的格珊, 單向具有較高的抗拉強度; 雙向土工格柵是經過縱、橫兩個方向拉伸而形成的格柵, 兩個方向都具有較高的抗拉強度。土工格柵對土的加固機理存在于格柵與土之間的相互作用, 主要表現在: 格柵表面與土之間的摩擦作用; 土對格珊波動的阻抗作用; 格柵網眼對土的鎖定作用。由于土工格柵是通過獨特的工藝過程使聚合物的長鏈碳氫分子沿拉伸方向重新排列成一直線, 因而在拉伸方向具有較高的抗拉強度和較低的延伸率。再加上土與格柵之間相互作用, 使得土工格柵在道路工程中得到廣泛應用。

土工格柵具有優良的物理、力學性能，不斷提高土體的強度和抗變形能力，在國內外應用十分廣泛。目前，我國高填方路基設計、施工中運用最廣泛的是土工格柵工藝，但如果土工格柵添加鋼筋，形成堅實的強抗負荷土，可有效提升土體的抗剪、抗拉性能，大幅提升路基的穩定性。加筋土工格柵工藝技術具有施工簡便，抗震、抗負荷能力較強，占地面積少等優點。

二、土工格柵在軟基處理中的運用

國內道路規范對軟土地基的定義較少，并且含義相對模糊，因此目前普遍采用日本高等級公路設計規范的定義，其中將軟土地基明確定義為：主要由粘土和粉土等細微顆粒含量多的松軟土、孔隙大的有機質土、泥炭以及松散砂等土層構成。對道路軟土地基處理恰當與否，不僅影響工程的投資，而且會帶來極大的資源浪費，將直接影響道路的使用性能和工程質量。通過運用合理的軟土地基處理技術，可以減輕和消除軟土地基的不利影響。

當在土工格柵上攤鋪碾壓粒料時，格柵肋條間的孔隙與粒料之間咬合、互鎖、鑲嵌作用，形成具有一定柔度的堅實平臺，這種平臺能使承載力的擴散角增大，從而達到分散應力、荷載的作用。土工格柵能很好地處理軟弱路基的不均勻沉降， 克服了常規方法的不足和局限性，具有反濾、排水、隔離、補強等常規方法難于相比的應用優勢。其應用一般不受時間、地理位置、地質條件、土質類別的限制，不管軟土薄厚、軟硬，不管其具備不具備常規處理方法的條件均可采用。軟土路基主要采用雙向土工格柵進行加固處理， 能有效提高軟土地基的抗剪強度，增強地基的承載力、改善地基土的壓縮性、減少地基的不均勻沉降，延緩地基土的沉降速度；同時還可以節省填料，降低工程造價，大大縮短工期等。

三、土工格柵在路基新老路搭接中的運用

在道路新老路搭接改造過程中, 往往會遇到沿原有道路單側或雙側加寬路堤的方案, 這就需要處理好新舊路基和新舊路面的接茬, 以防新筑道路在使用過程中發生沉降, 造成新舊道路之間的錯臺。為此, 我們將原有路基邊坡挖成不小于0. 75m 寬的平臺后,沿道路干線鋪筑幅寬1. 5m 的土工格柵, 使得土工格柵一半位于原有路基上, 另一半位于新填路基上。土工格柵隨著路基的碾壓, 由下到上逐層鋪筑, 直至路基施工完畢。這樣, 就有效地防止了新舊路之間的錯臺現象。

四、土工格柵路面裂縫處理中的運用

瀝青混凝土路面中加鋪土工格柵, 可改善路面結構狀況和應力分布,起到提高路面強度, 防止疲勞破壞及低溫收縮, 抵抗和延緩反射裂縫的產生等作用。瀝青混合料在碾壓作用下, 穿過格柵網格并切入網孔之中, 形成一個個閉合而又互相作用的嵌鎖群體。這種區域限制了集料的自由運動,有利于路面的壓實, 荷載的傳遞, 承載力的提高和變形的減小, 使格柵起到了路面骨架網絡的作用。土工格柵一般放置于路面基層上方, 其工藝流程為: 清掃基層噴灑粘層鋪設格柵張緊固定攤鋪瀝青混凝土 碾壓面層初期保養開放交通。土工格柵上瀝青混凝土面層最小厚度為4cm ,瀝青混合料最高溫度不得大于130℃。在瀝青混凝土中加鋪土工格柵, 對于舊路補強, 防止路面裂縫反射, 改善行車條件, 也是一種既經濟又合理的辦法。

結束語

由此看來，土工格柵在路面裂縫處理、軟基處理、路基新老路搭接的應用，從施工、性能、經濟方面所表現出的施工的簡易性、抗自然因素能力、耐久性、穩定性、環境效果以及經濟效益均具有較好的優越性，我們結合我國實際情況，開展新技術、新材料、新工藝的研究，力求不斷強化土工格柵在路基高填方應用，為我國公路、鐵路建設和快速發展提供堅實的依據，為社會創造更多的經濟與環境效益。但土工格柵的具體應用還需進一步的研究和發展，在實踐中不斷地總結經驗，完善分析計算方法，使其能夠很好地指導實際工作。

參考文獻

[1]熊有言. 土工合成材料及其在道路工程中的應用.1993.

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[3]周麗君.土工格柵在鐵路高填方路基中的應用[J].甘肅科技，2011.

[4]李美玲,吳志忠等.土工格柵在道路邊坡防護中的應用[J].遼寧交通科技，2001.

第3篇：土工合成材料的定義范文

關鍵詞：堤防工程；軟土地基；處理方法

1 軟土地基的特性

軟土地基是指壓縮層主要由淤泥、淤泥質土或其他高壓縮性土構成的地基。承載能力很低。一般不超過50kN／m2。堤防工程軟土地基中最常見的要數淤泥或淤泥質土。通常工程上把天然孔隙比大于或等于1.5的亞粘土、粘土稱為淤泥．而把孔隙比大于1.0小于1.5的粘土稱為淤泥質粘土。

軟土地基其主要特性有：

(1)孔隙比和天然含水量大。

我國軟土的天然孔隙比一般e=l一2之間。淤泥和淤泥質土的天然含水量w=50％一70％。一般大于液限，高的可達200％。

(2)高壓縮性。

淤泥和淤泥質土的壓縮系數一般都大予0.5 MPa．建造在這種軟土上的建筑物將發生較大的沉降。尤其是沉降的不均性．會造成建筑物的開裂和損壞。

(3)透水性弱。

軟土含水量大，透水性卻很小，滲透系數后≤1 mm／d。由于透水性如此微小，土體受荷載作用后，往往呈現很高的孔隙水壓力．影響地基的壓密固結。

(4)靈敏度高。

軟粘土上尤其是海相沉積的軟粘土．在結構未被破壞時具有一定的抗剪強度．但一經擾動．抗剪強度將顯著降低。軟粘土受到擾動后強度降低的特性可用靈敏度(在含水量不變的條件下．原狀土與重塑土無側限抗壓強度之比)來表示，軟粘土的靈敏度一般在34之間，也有更高的情況。因此，在高靈敏度的軟土地基上筑堤時應盡量避免對地基土的擾動。

2 軟土地基上堤防失穩的破壞機理

引起軟土地基上堤防滑動破壞的根本原因，在于軟弱地基中某個面上的剪應力超過了它的抗剪強度，穩定平衡遭到破壞。主要有兩方面因素：一是由于剪應力的增加，例如大堤施工中上部填土白重的增加，降雨使土體容重增加；水位降落產生滲流力；地震、打樁等引起的動荷載等。二是由于軟土地基本身抗剪強度的減小。例如孔隙水應力的升高。氣候變化產生的干裂、凍融，粘土夾層因浸水而軟化以及粘性土的蠕變等。對堤防工程進行穩定分析時，通常是將假想滑動面以上土體看作剛體，并以它為脫離體，分析在極限平衡條件下其上各種作用力．并以整個滑動面上的平均抗剪強度與平均剪應力之比來定義它的安全系數。Fn>l土體處于穩定狀態：Fnl(堤防工程等級不同，廟取值也不同，通常在1.05～1.30之間)，通常有兩種方法：一是提高土體的抗剪強度，使孔隙水應力充分消散，如對地基進行加固等；二是減小作用在土體上的剪應力。如減小堤防的橫斷面積，盡量避免對堤防的擾動等。第一種方法在工程中被廣泛采用。

3 軟士地基上筑堤常用的地基處理方法及適用條件

(1)堤身自重擠淤法。

堤身自重擠淤法是通過逐步加高的堤身自重將處于流塑態的淤泥或淤泥質土外擠，并在堤身自重作用下使淤泥或淤泥質土中的孔隙水應力充分消散和有效應力增加。從而提高地基抗剪強度的方法。在擠淤過程中為了不致產生不均勻沉陷，應放緩堤坡、減慢堤身填筑速度，分期加高。其優點可節約投資。缺點是施工期長。此法適合于地基呈流塑態的淤泥或淤泥質土，且工期不太緊的情況下采用。

(2)拋石擠淤法。

拋石擠淤法是把一定量和粒徑的塊石拋在需進行處理的淤泥或淤泥質土地基中．將原基礎處的淤泥或淤泥質土擠走，從而達到加同地基的目的。一般按以下要求進行：將不易風化的石料(尺寸一般不宜小于30 cm)拋填于被處理堤基中。拋填方向根據軟土下臥地層橫坡而定。橫坡平坦時自地基中部漸次向兩側擴展；橫坡陡于1：10時，自高側向低側拋填。最后在上面鋪設反濾層。這種方法施工技術簡單。投資較省，常用于處理流塑態的淤泥或淤泥質土地基。

(3)墊層法。

墊層法是把靠近堤防基底的不能滿足設計要求的軟土挖除，代以人T回填的砂、碎石、石渣等強度高、壓縮性低、透水性好、易壓實的材料作為持力層。可以就地取材。價格便宜，施工工藝較為簡單，該法在軟土埋深較淺、開挖方量不太大的場地較常采用。

(4)預壓砂井法。

預壓砂井法是在排水系統和加壓系統的相互配合作用下，使地基土中的孔隙水排出。常用的排水系統有水平排水墊層、排水砂溝或其它水平排水體和豎直方向的排水砂井或塑料排水板；加壓系統有堆載預壓、真空預壓或降低地下水位等。堆載預壓法是在施1=前，在地基表面分級堆土或其他荷載，使地基土壓實、沉降、固結，從而提供地基強度和減少建筑物建成后沉降量，達到預定標準后再卸載。真空預壓法是在需要加周的軟土地基表面先鋪設砂墊層，然后埋設垂直排水管道。再用不透氣的封閉膜使其與大氣隔絕，薄膜四周埋入土中。通過砂墊層內埋設的吸水管道，用真空裝置進行抽氣，使其形成真空，增加地基的有效應力。當堆載預壓和真空預壓聯合使用時又稱真空聯合堆載預壓法。基本做法如下：先將等加固范圍內的植被和表土清除，上鋪砂墊層：然后垂直下插塑料排水板，砂墊層中橫向布置排水管．用以改善加固地基的排水條件；再在砂墊層上鋪設密封膜。用真空泵將密土膜以內的地基氣壓抽至80 kPa以上。該方法往往加固時間過長，抽真空處理范圍有限，適用于工期要求較寬的淤泥或淤泥質土地基處理。流變特性很強的軟粘土、泥炭土。不宜采用此法。

(5)振動水沖法。

振沖水沖法是利用一根類似插入式混凝土振搗器的機具，稱為振沖器，有上、下兩個噴水口，在振動和沖擊荷載的作用下，先在地基中成孔，再在孔內分別填入砂、碎石等材料，并分層振實或夯實，使地基得以加固。用砂樁、碎石樁加固初始強度不能太低( 初始不排水抗剪強度一般要求大于20 kPa )，對太軟的淤泥或淤泥質土不宜采用。石灰樁、二灰樁是在樁孔中灌人新鮮生石灰，或在生石灰中摻入適量粉煤灰、火山灰(常稱為二灰)，并分層擊實而成樁。它通過生石灰的高吸水性、膨脹后對樁周土的擠密作用，離子交換作用和空氣中的CO2。

(6)旋噴法。

旋噴法是利用旋噴機具造成旋噴樁以提高地基的承載能力．也可以作聯鎖樁施工或定向噴射成連續墻用于地基防滲。旋噴樁是將帶有特殊噴嘴的注漿管置于土層預定深度后提升，噴嘴同時以一定速度旋轉，高壓噴射水泥固化漿液與土體混合并凝固硬化而成樁。所成樁與被加固上體相比，強度大，壓縮性小。適用于沖填土、軟粘土和粉細砂地基的加固。對有機質成分較高的地基土加固效果較差。宜慎重對待。而對于塘泥土、泥炭土等有機質成分極高的土層應禁用。

(7)強夯法。

強力夯實是將80 kN以上的夯錘．起吊到很高的地方(一般6 m～30 m)，讓錘自由落下，對土進行夯實。經夯實后的土體孔隙壓縮：同時。夯點周圍產生的裂隙為孔隙水的出逸提供了方便的通道．有利于土的同結，從而提高了土的承載能力。而且夯后地基由建筑荷載所引起的壓縮變形也將大為減小。強夯法適用于河流沖積層，濱海沉積層黃土、粉土、泥炭、雜填土等各種地基。

第4篇：土工合成材料的定義范文

【關鍵詞】地基工程，地基基礎，巖石地基，灌漿

中圖分類號： U445.55+2 文獻標識碼： A 文章編號：

前言

我國地基基礎項目工程的施工技術已經在八十年代取得了很大的進步，這不僅是促進了地基與基礎工程的發展，同時也是對地基基礎工程技術的考驗。面對近幾年發生的事故來看，要求對地基與基礎工程的技術更加的嚴格。近些年來，我國水利水電的相關建設項目規模逐漸擴大，那么地基與基礎工程技術也應該相應提高。

二、巖石地基處理

1、灌漿強度值灌漿法

灌漿強度值灌漿技術指的是：在任何一個孔段進行灌漿都會在一定程度上耗費熱量，耗費的這些熱量值接近于這個孔段的灌漿壓力與灌漿體積的相乘結果。這個熱量值就被定義為灌漿強度值。

灌漿強度值灌漿法的幾個重點：

在灌注的時候只能使用固定比例的漿體；

灌漿壓力通過灌漿強度值曲線來操控，在不利的地段盡量不用高壓，在適當的地段使用高壓。

與現代高科技適當配合，實時監控灌注壓力和注入率，畫出壓力-體積曲線，再對灌注結束的時間進行判定。

2、無蓋重固結灌漿

堤壩灌注混凝土和堤壩地基固定灌漿之間在工程所用時間上存在矛盾。經過多年實踐經驗結果可以看出，無蓋重固結灌漿在理論與實際中是合理的，無蓋重固結灌漿不但可以節約時間、節省能源，而且灌漿效果能夠達到設計的要求，可是無蓋重固結灌漿也存在一定的缺點，在孔段兩端的灌漿效果不盡如人意，需要后期補充灌注。還需要注意在緩傾角裂隙發育的孔段盡量不使用。

3、巖溶灌漿

最近幾年，巖溶灌漿技術已經取得了不錯的成績，而且技術水平扔在不斷發展中。我國的地形地貌特征復雜多樣，在巖溶地區建造水利水電項目就需要巖溶灌漿技術。巖溶灌漿技術實際上是在已經對溶洞的情況有了一個初步的了解，然后在鉆孔中安裝特殊的一種模袋，并且把速凝漿液往其中灌注，以達到堵塞巖溶流通的效果。巖溶灌漿技術在水利水電工程中應用廣泛，效果非常顯著。

4、隧洞灌漿

因為在實際工程中會有一些承受較大壓力的人工隧洞，隧洞灌漿技術在遇到這種情況時發揮了不可估量的作用。以山西萬家寨引黃河水工程為例，這項工程中普遍使用TBM掘進隧洞，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礫石等材料，再執行灌漿操作。

5、灌漿原料

（一）穩定灌漿。穩定灌漿指的是在水泥漿體中加入穩定劑，使其兩小時折水率小于等于5%的水泥漿體。穩定灌漿在我國的施工工程中實際應用范圍較小。

（二）改性細水泥。在普通硅酸鹽水泥中摻入灌漿機，再對其進行干磨，使其比表面積5000～6000cm2/g，細度小于30μm顆粒≥95%，小于6μm顆粒≥40%。

6、化學灌漿

化學灌漿技術可以起到補充的作用，更加重要的是在地基處理中已經成為了一種主要應用的技術。在我國的施工建筑中，水泥灌漿與化學灌漿綜合使用效果非常好。綜合使用灌漿技術能夠改善巖石的力學與抗滲性能，可以對水泥灌漿的缺點進行補充。以三峽工程為例，其中一部分巖體因為有輕微裂縫，如果僅使用水泥灌漿是不能滿足施工需求的，設計人員對這一部分進行了化學灌漿補充作業，得到了非常好的結果。

7、巖體預應力錨固

在我國水利水電工程中巖體預應力錨固已經得到廣泛應用。巖體預應力錨固技術在實踐中也得到了更加顯著的進步，設計出更加多樣更加具有優勢的錨固形式，例如拉壓復合型、壓力分散型、拉力分散型、環形預應力錨索等各種新形式。

三、覆蓋層處理

1、混凝土防滲墻

混凝土防滲墻技術在近幾年里有了新的進展，成為了覆蓋層地基防滲的主要方式。其中的塑性混凝土技術、地下連續墻技術得到了更加廣泛的應用，墻斷接頭技術在不斷探索中也有了新的進展，在我國的水利水電工程中，率先應用了自凝灰漿防滲墻技術，這是混凝土防滲墻的一個新突破。

2、覆蓋層灌漿

從前我國普遍使用的是循環鉆灌法，而預埋花管法在國外應用較普遍。隨著與國際交流加深，循環鉆灌法和預埋花管法在近幾年來得到了更加科學合理的應用。循環鉆灌法與預埋花管法各有其優勢，在工程設計過程中，根據實際需要選擇灌漿方法更加符合科學的態度。

3、高噴灌漿

高噴灌漿技術自1970年引進國內之后，此項技術在我國得到了普遍應用開發，黃河小浪底工程中就大量使用了高噴灌漿技術，并且修建出了防滲效果非常好的高噴防滲墻。最近幾年，以大量工程實踐為基礎，高噴灌漿技術得到了進步不的優化，對以后的施工工程非常有利。

4、振沖加固技術

振沖加固技術適用于軟土地基加固。隨著高科技技術高速前進，振沖器的性能也在不斷提高，在軟土地基加固中振沖加固技術得到了更長足的發展。振沖工藝的改進也在進行中，填料方式更加多樣化，從原來的間斷填料法和連續填料法發展到今天的強迫填料法。強迫填料法解決了軟粘土縮孔、填料困難、砂土塌陷等一系列問題，而且取得了不錯的成效，強迫填料法的成樁效果非常好。質量控制標準由原來的單一控制加密電流，發展為同時控制加密電流、留振時間、加密段長三個指標。

四、堤防工程

1、垂直防滲技術

出現提防事故大多數是因為滲透損壞，所以對堤身和地基進行防滲可以顯著減少堤防事故。

（一）深層攪拌混凝土防滲墻。因為深層攪拌混凝土防滲墻具有高效、投入少的優點，所以在實際施工中應用非常普遍。在遇到透水層深度較大、并且伴有緊密排列的砂層和卵石層的時候，采用置換式塑性混凝土防滲墻效果顯著。擠壓注漿、震動沉樁防滲墻則適用于砂性土及顆粒直徑比較小的砂礫石層。

2、土工合成材料應用

土工合成材料可以分為土工織物、土工膜、土工復合材料及-k32特種材料個品種。我國早期的土工合成材料技術發展較為緩慢，在進入上世紀九十年代后，以一些實踐工程為基礎，土工合成材料的應用逐漸快速發展起來。逐漸在堤防、閘壩、渠道、險庫加固等多領域中廣泛應用。

3、堤防質量檢測技術

（一）探測堤防隱患

科技水平不斷的提高，探測新方式也漸漸進入了工程施工中，現在堤防探測中主要應用地質雷達法、高密度電阻率法、瞬變電磁法、地震波法等技術。每一種辦法都具有其優勢，結合實際綜合使用可以得到更好的結果。

（二）填筑質量控制

填筑質量控制中也應用到了高科技技術，從前的環刀取樣測試密度控制操作繁瑣，周期長，現在采用YS-1型壓實計、BZJ-3B表面波壓實密度儀、核子密度儀、普式貫人儀等先進儀器。

（三）防滲墻質量控制

現在在建筑工程中普遍用到的防滲墻質量控制方法是鉆孔取芯檢測、開挖檢測、圍井檢測和物探法等。但是這些方法都存在一定的局限性，在防滲墻質量檢測中不能夠達到理想的效果。這其中比較好的方法是在墻體上打孔CT成像檢測，但是只能在小范圍內探測。所以基礎工程技術需要人們投入更多的關注，來實現縮短工期、保證安全、降低成本的目的。

五、結束語

地基基礎工程是建筑的根本，其質量如何能夠最直接地反應出建筑的安全性能，建筑工程的質量與地基基礎工程有密切的關聯。因此，在確保地基質量的同時，不斷對地基基礎工程新技術進行探索，來滿足我國經濟發展的需要。

參考文獻：

[1]武中文 地基處理預應力法研究情況綜述 [期刊論文] 《土工基礎》-1981年01期

第5篇：土工合成材料的定義范文

關鍵詞:水利堤防；軟土地基；處理措施

1 水利工程軟土地基的特性

軟粘土中最常見的、工程地質性質最差的要數淤泥或淤泥質土，通常工程上把天然孔隙比大于或等于1.5的亞粘土、粘土稱為淤泥，而把孔隙比大于1.0小于1.5的粘土稱為淤泥質粘十:其主要特性有:

（1）孔隙比和天然含水量大。我國軟土的天然孔隙比一般e=l～2之間，淤泥和淤泥質土的天然含水量w=50～70％，一般大于液限，高的可達200％。

（2）壓縮性高。我國淤泥和淤泥質土的壓縮系的一般都大于O.5MPa-1，建造在這種軟土上的建筑物將發生較大的沉降，尤其是沉降的不均性，會造成建筑物的開裂和損壞。

（3）透水性弱。軟土含水量大，可是，透水性卻很小，滲透系數k ≤1（mm/d）。由于透水性如此微小，土體受荷載作用后，往往呈現很高的孔隙水壓力，影響地基的壓密固結。

（4）抗剪強度低。軟土通常呈軟塑-流塑狀態，在外部荷載作用下，抗剪性能極差，根據部分資料統計，我國軟土無側限抗剪強度一般小于30kN/m2（相當于0.3kg/cm2）。不排水剪時，其內磨擦角幾乎等于零，抗剪強度僅取決于凝聚力C , C＜30kN/m2，固結快剪時，Φ一般為5～150。因此，提高軟土地基強度的關鍵是排水。如果土層有排水出路，它將隨著有效壓力的增加而逐步固結。反之，若沒有良好的排水出路，隨著荷載的增大，它的強度可能衰減。在這類軟土上的建筑物盡量采用“輕型薄壁”，減輕建筑荷重。

（5）靈敏度高。軟粘土中尤其是海相沉積的軟粘土，在結構未被破壞時具有一定的抗剪強度，但一經擾動，抗剪強度將顯著強低。軟粘土受到擾動后強度降低的特性可用靈敏度（在含水量不變的條件下，原狀土與重塑土無側限抗壓強度之比）來表示，軟粘土的靈敏度一般在3～4之間，也有更高的情況。因此，在高靈敏度的軟土地基上筑堤時應盡量避免對地基土的擾動。

沖填土是水力沖填形成的產物。含砂量較高的沖填土，其固結情況和力學性質較好；含粘粒較多的沖填土往往強度較低，壓縮性較高.具有欠固結性。

雜填土大多由建筑垃圾、生活垃圾和工業廢料堆填而成，因此在結構上具有無規律性。以生活垃圾為主的填土，腐殖質含量較高，強度較低，壓縮性較大。以工業殘渣為主的填土，可能含有水化物，遇水后容易發生膨脹和崩解，使填土強度降低。

2軟土地基上堤防失穩的破壞機理

引起軟土地基上堤防滑動破壞的根本原因，在于軟弱地基中某個面上的剪應力超過了它的抗剪強度，穩定平衡遭到破壞。主要有兩方面因素:①由于剪應力的增加，例如大堤施工中上部填土荷重的增加；降雨使土體容重增加；水位降落產生滲流力；地震、打樁等引起的動荷載等。②由于軟土地基本身抗剪強度的減小。例如孔隙水應力的升高；氣候變化產生的干裂、凍融；粘土夾層因浸水而軟化以及粘性土的蠕變等。

對堤防工程進行穩定分析時，通常是將假想滑動面以上土體看作剛體，并以它為脫離體，分析在極限平衡條件下其上各種作用力，并以整個滑動面上的平均抗剪強度與平均剪應力之比來定義它的安全系數，即:

T1Fn = F

式中: Fn----堤防穩定安全系數；

T1----滑動面處土體的平均抗剪強度；

T―作用于滑動面上的平均剪應力。

Fn ＞1土體處于穩定狀態； Fn ＜1土體處于滑動狀態或有滑動的趨勢； Fn = 1，土體處于臨界狀態。因此，要使處于滑動狀態或有滑動趨勢的土體達到穩定狀態，必須Fn＞1堤防:工程等級不同，Fn取值也不同，通常1.05～1.30之間），通常有兩種方法:①提高土體的抗剪強度，使孔隙水應力充分消散，如對地基進行加固等；②減小作用在土體上的剪應力，如減小堤防的橫斷面積，盡量避免對堤防的擾動等。第一種方法在工程中被廣泛采用。

3 軟土地基上筑堤常用的地基處理方法及適用條件

堤防工程，常用的軟土地基處理方法有下面幾種:

3.1堤身自重擠淤法

堤身自重擠淤法就是通過逐步加高的堤身自重將處于流塑態的淤泥或淤泥質土外擠，并在堤身自重作用下使淤泥或淤泥質土中的孔隙水應力充分消散和有效應力增加，從而提高地基抗剪強度的方法。在擠淤過程中為了不致產生不均勻沉陷，應放緩堤坡、減慢堤身填筑速度，分期加高。其優點可節約投資；缺點是施工期長。此法適合于地基呈流塑態的淤泥或淤泥質土，且工期不太緊的情況下采用。

3.2拋石擠淤法

拋石擠淤法就是把一定量和粒徑的塊石拋在需進行處理的淤泥或淤泥質土地基中，將原基礎處的淤泥或淤泥質土擠走，從而達到加固地基的目的。一般按以下要求進行:將不易風化的石料（尺寸一般不宜小于30cm）拋填于被處理堤基中，拋填方向根據軟土下臥地層橫坡而定橫坡平坦時目地基中部漸次向兩側擴展；橫坡陡于1:10時，自高側向低側拋填。最后往上面鋪設反濾層。這種方法施工技術簡單，投資較省，常用于處理流塑態的淤泥或淤泥質土地基。

3.3墊層法

墊層法就是把靠近堤防基底的不能滿足設計要求的軟土挖除，代以人工回填的砂、碎石、石渣等強度高、壓縮性低、透水性好、易壓實的材料作為持力層。可以就地取材，價格便宜，施工工藝較為簡單，該法在軟土埋深較淺、開挖方量不太大的場地較常采用。

3.4預壓砂井法

預壓法是在排水系統和加壓系統的相互配合作用下，使地基土中的孔隙水排出。常用的排水系統有水平排水墊層、排水砂溝或其它水平排水體和豎直方向的排水砂井或塑料排水板；加壓系統有堆載預壓、真空預壓或降低地下水位等。當堆載預壓和真空預壓聯合使用時又稱真空聯合堆載預壓法。基本做法如下:

先將等加固范圍內的植被和表土清除，上鋪砂墊層；然后垂直下插塑料排水板，砂墊層中橫向布置排水管，用以改善加固地基的排水條件；再在砂墊層上鋪設密封膜，用真空泵將密土膜以內的地基氣壓抽至80kPa以上。該方法往往加固時間過長，抽真空處理范圍有限，適用于工期要求較寬的淤泥或淤泥質土地基處理。流變特性很強的軟粘土、泥炭土，不直采用此法。

3.5振動水沖法

振沖法是利角一根類似插入式混凝土振搗器的機具，稱為振沖器，有上、下兩個噴水口，在振動和沖擊荷載的作用下，先在地基中成孔，再在孔內分別填入砂、碎石等材料，并分層振實或夯實，使地基得以加固。用砂樁、碎石樁加固初始強度不能太低（初始不排水抗剪強度一股要求大于20kPa），對太軟的淤泥或淤泥質上不宜采用。

石灰樁、二灰樁是在樁孔中灌入新鮮生石灰，或在生石灰中摻入適量粉煤灰、火山灰（常稱為二犯，并分層擊實而成樁。它通過生石灰的高吸水性、膨脹后對樁周土的擠密作用，離子交換作用和空氣中的CO2與水發生酸化反應使被加固地基強度提高。

3.6旋噴法

旋噴法是利用旋噴機具造成旋噴樁以提高地基的承載能力，也可以作聯鎖樁施工或定向噴射成連續墻用于地基防滲。旋噴樁是將帶有特殊噴嘴的注漿管置于土層預足深度后提升，噴嘴同時以一定速度旋轉，高壓噴射水泥固化漿液與土體混合并凝固硬化而成樁。所成樁與被加固土體相比，強度大，壓縮性小。適用于沖填土、軟粘土和粉細砂地基的加固。對有機質成分較高的地基土加固效果較差，宜慎重對待。而對于塘泥土、泥炭土等有機質成分極高的土層應禁用。

3.7強夯法

強力夯實是將80kN即相當于8tf以上的夯錘，起吊到很高的地方（一般6～30m），讓錘自由落下，對土進行夯實。經夯實后的土體孔隙壓縮，同時，夯點周圍產生的裂隙為孔隙水的出逸提供了方便的通道，有利于土的固結，從而提高了土的承載能力，而且夯后地基由建筑荷載所引起的壓縮變形也將大為減小。強夯法適用于河流沖積層，濱海沉積層黃土、粉土、泥炭、雜填土等各種地基。

3.8土工合成材料加筋加固法

將土工合成材料平鋪于堤防地基表面進行地基加大，能使堤防荷載均勻分散到地基中。當地基可能出現塑性剪切破壞時，土工合成材料將起到阻止破壞面形成或減少破壞發展范圍的作用，從而達到提高地基承載力的目的。此外，土工合成材料與地基土之間的相互磨擦將限制地基土的側向變形，從而增加地基的穩定性。

第6篇：土工合成材料的定義范文

關鍵詞：碎石墊層；土工格棚；剛度；應力場；位移場

中圖分類號：U416.214

文獻標識碼：B

文章編號：1008-0422（2013）05-0118-03

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引言

復合地基技術的一個基本假定就是使樁體與樁周同作用。為了有效發揮復合地基中樁與樁周土的協調變形，有效改善復合地基中樁體的應力分布，黃熙齡先生提出：在承臺下設置合適的褥墊層，能有效地調節地基土中的樁一土荷載分擔比，也能充分發揮地基中樁、樁周土的承載性能，從而達到提高復合地基的承載和減小地基沉降的目的。

通常情況下，褥墊層材料為散體材料，如砂、碎石等。但隨著地基處理技術的發展，人們發現單一的砂、石墊層剛度較小，不能很好地適應工程需要。為克服單一材料墊層的這種不足，工程出現了將土工布、土工格柵、土工格室等土工織物置入砂、石墊層中，從而形成了加筋墊層。加筋墊層技術在工程中取得了良好的經濟效益，引起了廣大研究人員的高度重視。Sharma等進行了土工格柵加固散體材料樁基礎的載荷試驗，結果顯示：土工格柵能較好地改善軟土地基工作性狀，能有效地提高散體材料樁的承載力，減小地基沉降，并且通過增加格柵數量和減小格柵的間距能更好地發揮其工程性狀；Alawajil基于試驗結果，研究了土工格柵加筋砂中土工格柵的蠕變特性，探討了位移速率對土工格柵加筋砂土剛度和承載力的影響；Zidan采用有限單元法，對比分析了靜荷載、動荷載作用下土工格柵加筋砂的工作特性，探討了格柵層數、第一層格柵深度、格柵間距等對土工格柵加筋砂承載特性的影響；Chen等通過改進的土工格柵模型，運用ABAQUS分析了加筋土中土工格柵與土的相互作用；劉春等基于土工格柵處理高速公路軟基沉降問題的分析，采用有限單元法對土工格柵加筋路堤進行了計算；羅強等基于現場試驗，研究了土工格柵、土工格室加筋墊層對路基沉降變形的影響，并指出：土工合成材料加筋砂墊層能有效減小軟土地基在上部路堤荷載作用下的沉降變形。黃仙枝等、劉毓氚等研究了加筋墊層的應力擴散特性，分析了加筋層數、筋材間距等對應力擴散角及擴散效應的影響。張福海和俞仲泉基于Winkler假定，提出了考慮水平抗力的雙參數法，并對土工格室加筋墊層的變形進行了分析。楊明輝等基于平截面假定，引入疊梁計算理論，分析了疊梁彈性模量與疊梁撓度及荷載的對應關系，提出了土工格室加筋墊層剛度的解析算法。

褥墊層的工作性狀對復合地基的諸多工作特性均有較大影響，加筋墊層更是如此，如加筋墊層的厚度、土工合成材料的剛度、加筋層數、加筋位置等都對復合地基的承載力及沉降具有影響。盡管國內外針對砂、石墊層及加筋墊層均有過一定研究，然而由于墊層工作的復雜性和工作條件的多變性，本文將采用模型試驗和數值模擬相結合的方法，研究剛性基礎下墊層與加筋墊層的工作性狀，探討不同墊層厚度、土工格柵層數、土工格柵布置位置等因素對墊層及加筋墊層應力場與位移場的影響，為加筋墊層的優化設計提供參考依據。

2 模型試驗

為探討剛性基礎下碎石墊層與土工格柵加筋墊層的工作性狀方面的差異，共進行了2個模型靜載試驗（如表1所示）。

模型試驗在長×寬×高為1.5×1.5×0.5m的鋼制模型箱中進行，模型箱內分層采用動力夯實（壓實度控制在90%左右）的方法分層鋪設碎石。碎石粒徑級配控制在10～20mm范圍內，其物理力學性能參數如表2所示。

土工格柵采用江蘇宜興市華東巖土工程材料有限公司生產的雙向聚丙烯土工格柵，試驗用土工格柵的尺寸為1.0×1.0m，其相關技術指標如表3所示。

試驗的加載系統如圖1所示。載荷板采用20mm厚的鋼板，其邊長為70.7cm。載荷板的沉降觀測采用千分表。靜載試驗嚴格按《建筑地基處理技術規范》（JGJ79-2002）進行。

3 實驗結果分析

圖2為碎石墊層與加筋碎石墊層的荷載一沉降關系曲線。

由圖2可以看出：1）隨著荷載的增大，2種工況下墊層的沉降呈線性增加；2）在相同荷載作用下，純碎石墊層的沉降大于加筋碎石墊層的沉降。

以上現象表明：在墊層中設置土工格柵，能提高墊層的剛度，減小墊層的壓縮變形。

此時，由圖2可得以上4種工況下加筋墊層的變形模量（如表4所示）。

4 數值模擬與分析

為能更好地分析碎石墊層的工作性狀，深入研究墊層參數變化對墊層應力場和位移場的影響，本文采用FLAC3D通過編寫命令流對剛性基礎下的碎石墊層進行三維數值模擬，分析各參數變化對碎石墊層、加筋碎石墊層的應力場和位移場的影響。

4.1計算模型的建立

為使問題簡化，本節在選擇計算模型時假設：同種材料為均勻、各向同性體。

4.1.1土體、碎石、載荷板計算模型選取：粘土地基和碎石墊層采用FLAC內嵌的Mohr—Coulomb彈塑性模型來模擬，采用彈性各向同性模型模擬載荷板。

4.1.2土工格柵計算單元選取：格柵單元在實際工作中只能承受拉應力，不具有抗壓性能和抗彎剛度。許多研究表明：土工格柵可看成是只有軸向變形的一維單元，在一定荷載作用下的應力-應變關系還處在線彈性范圍內。根據已有研究基礎與成果，本節土工格柵單元被視為薄膜單元，故其本構關系選取線彈性計算模型。

4.2基本模型與計算參數

4.2.1碎石、土工格柵、載荷板的物理力學計算參數均按照模型試驗參數取值。

4.2.2加載過程：根據前述模型靜載試驗的加載過程，即載荷板頂施加的荷載分別為20kPa、40kPa、60kPa、80kPa、100kPa、120kPa、140kPa、160kPa，每級荷載計算時步均取100步。

4.3加筋墊層的應力場

圖3為兩種工況下墊層的荷載-沉降關系的數值模擬曲線與實測曲線。從圖3可看出數值模擬結果與實測結果十分接近，從而證實了本節所建立數值計算模型的可靠性。

圖4、圖5分別為不同荷載作用下，碎石墊層與加筋碎石墊層的豎向（z方向）應力云圖。

由圖4和圖5可看出：1）隨著荷載的增加，載荷板下方墊層的應力持續增大，而載荷板垂直作用范圍外的墊層應力有所增加，但增加的幅度很小；2）若將墊層中豎向應力大于或等于上部荷載值的區域定義為應力核心區（以下稱“核心區”），則核心區的范圍隨著荷載的增加而減小；在較小荷載下（20kPa），加筋碎石墊層核心區與碎石墊層的核心區差別不大（約為墊層面積的27%），但隨著荷載的增加，加筋碎石墊層的核心區就有較大幅度（約為10%～20%）的減小，而碎石墊層核心區的減小幅度（約為3%～8%）的減小，且應力值均小于相同厚度碎石墊層的應力值。以上情況說明：土工格柵能有效地調整碎石墊層的應力分布。

4.4加筋墊層的位移場

圖6、圖7分別為不同荷載作用下，碎石墊層與加筋碎石墊層的豎向（z方向）位移云圖。

由圖6和圖7可看出：1）荷載作用下，墊層沉降深度方向的逐漸減小，墊層頂部的沉降最大（等于載荷板的沉降量），墊層底部一定范圍內的沒有產生沉降（以下稱“零位移區”）；2）隨著荷載的增加，墊層的沉降范圍不斷增加，而零位移區的范圍幾乎沒有增加；3）以載荷板為中心，沿水平方向墊層深部的沉降變化呈“W”型，且隨荷載的增加，沿深度方向墊層這種沉降變化的幅度越大；4）隨著土工格柵的置入，10cm厚加筋墊層的沉降范圍及深層沉降量均較同厚度碎石墊層的小，且零位移區的范圍幾乎沒發生變化。以上情況說明：土工格柵能有效地調整碎石墊層的沉降影響范圍及沉降量。

5 結語

本文分別采用大比例模型試驗、數值模擬的方法，研究了剛性基礎下碎石墊層和土工格柵加筋碎石墊層的工作性狀，分析了碎石墊層和加筋碎石墊層的變形模量、豎向應力場和豎向位移場：

第7篇：土工合成材料的定義范文

關鍵詞：軟土地基;處理方法; 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

中圖分類號：TU4文獻標識碼：A 文章編號：

1軟土地基

我國公路行業規范對軟土地基定義是指強度低,壓縮量較高的軟弱土層多數含有一定的有機物質。而日本定義則是主要由粘土和粉土等細微顆粒含量多的松 軟土、孔隙大的有機質土、泥炭以及松散砂等土層構成。地下水位高,其上的填方及構造物穩定性差且發生沉降的地基。軟土地基不能簡單地只按地基條件確定，因填方形狀及施工狀況而異，有必要在充分研究填方及構造物的種類、形式、規模、地基特性的基礎上，判斷是否應按軟土地基處理。在路基施工中軟土路基的處理的目的是提高該段路基的穩定性和承載能力。

2 常見軟土地基處理方法

（1）表層處理法

在填筑路基前,開挖水溝將地表水排除,降低地基表層含水量,采用透水性好的砂礫填充,以確保施工機械的作業條件。在軟土地基頂面鋪設砂墊層和土工布等材料,使它成為軟土層固結所需要的上部排水層,這樣能有效縮短固結過程。當路基填料為粘土類等透水性不好時，路堤坡腳附近砂墊層被路基覆蓋，可能會阻礙側向排水，施工中必須注意處理好砂墊層端部，保證排水效果。砂墊層宜采用中粗砂,要求級配良好。此方法適合軟土層不厚，且一般需結合預壓的方法使用。

（2） 強夯法

強夯法即反復將重錘提到高處使其自由落下,依靠其重力和沖擊力來夯擊地基,提高其壓實度和強度,又名為動力固結法或動力壓實法。強夯法加固軟土地基的效果主要取決于土的粒徑、土層特性及其含水量,它適用于處理雜填土、素填土、碎石土、砂土、粉土、粘性土等地基,具有加固效果好、適用土類廣、施工方便、處理費用低等優點。但對于飽和度較高的粘性土,以及淤泥和淤泥質土地基,處理效果不好,應慎用此法。

（3） 換填法

對于路基地面以下埋深較淺的軟弱土,可以將其挖除,并分層填充質地堅硬、強度較高、性能穩定的砂礫、碎石等材料,壓實后即成為良好的人工地基。此法適用于淺層淤泥、淤泥質土、松散素填土、暗溝等地基處理。其工程量較大,處理效果差。

（4）土工合成材料法

可將土工合成材料置于路堤內部、表面或各種結構層之間,起到過濾、排水、防滲、隔離、加筋和防護等作用。在軟土路基中放置筋材后,便于土體構成了一個復合體,筋材成為抗拉構件與土產生相互摩擦作用,相當于給土體施加了一個側壓力增量,限制了土體的變形,提高路基的整體強度。特別適用于軟基處理和非軟基處理過渡段、路基拼寬段施工。

（5） 水泥攪拌樁法

水泥攪拌樁加固軟土路基的方法,主要是通過水泥與周圍土體發生一系列的復雜物理化學作用,形成強度相對較高的樁體,樁與周圍土體形成復合地基,共同增強路基穩定性,提高路基承載力,較少沉降。水泥攪拌樁法適用于處理淤泥、淤泥質土和含水量較高的黏性土等路基。水泥攪拌樁法已經成為一種常見的路基軟土地基處理方法,它具有施工簡便、處理效率高、質量可靠等優點。水泥攪拌樁可分為噴漿法和噴粉法兩大類。通常噴漿法水泥劑量容易控制,成樁質量較好,而噴粉法不易控制成樁質量,但有利于吸收軟土地基中的自由水,對含水量較大的軟土加固效果較為顯著。

（6） 靜力排水固結法

排水固結法包括排水系統和加壓系統兩部分,排水系統有豎向排水體和水平排水體,設置排水系統主要是改善路基排水條件,縮短排水距離,增加孔隙水排出的途徑。加壓系統包括堆載法、真空法等,其中堆載法較為常用，加壓系統主要為地基土固結提供足夠的壓力，使飽和軟粘土地基孔隙中的水被慢慢排出,地基發生固結變形,強度逐漸增長。此法常用的有塑料排水板、袋裝砂井等。

（7）碎石樁法

碎石樁法是在軟弱粘土中通過振動的管狀設備在高壓水流作用下成孔,并往孔內分批填入碎石等制成樁體,它們與樁間同組成具有一定強度的復合地基,以提高路基承載力,減少沉降。此種方法不受地下水位影響,造價低,處理效果好。其施工工藝流程依次為確定樁位、造孔、清孔、填料、振密成樁、斷電停水并移至下一樁位,施工過程中要加強水、電、料三者的控制,以提高成樁質量。

（8） 拋石擠淤

通過在常年積水的洼地,以及厚度較薄,排水困難,泥炭呈流動狀態的軟土路基底部拋投片石,將淤泥擠出基底范圍,從而使地基強度得到提高。此法施工簡單、迅速、方便,在填完片石后,要用重型機械反復碾壓,然后在其上鋪設反濾層,再進行填土。

（9）反壓護道法

對于路堤高度不大于2倍極限高度路段的軟土路基,可在路堤兩側填筑一定寬度的護道,以平衡路堤下的淤泥向兩側隆起的趨勢,減輕路堤施工中的滑動破壞,使路堤更加穩定。此法機具設備和材料簡單,施工方便,但后期沉降大,養護工作也較為復雜,適用于非耕作區、取土方便和周圍條件允許的地區。

（10）打樁法

目前通過打樁處理軟基的方法在公路使工中越來越常見，主要采用PTC管樁，此方法施工簡單、施工質量容易控制，且處理效果好。缺點是造價高，且采用管樁處理的段落由于效果好，沉降量小，往往與臨近非管樁處理段容易形成不均勻沉降，形成“跳車”現象，故需設置好過渡段，使其平順過渡。

3 選擇軟土路基處理方法應考慮的因素

（1）土質狀況

軟土路基的土質和地基構成是選擇處理方法的重要依據,粘性土除了壓實法外,其他方法均適用,而對可能發生液化的砂性土則采用振動壓實法或擠實砂樁法來予以加固。如果軟土層淺而薄,可用簡單的表層處理法,若軟土層較厚,應采用表層處理法配合其他方法來處理。

（2）道路性質

道路等級較低時,可先鋪簡易路面,等到路基完成沉降并穩定后,再鋪正式路面。道路等級愈高,平整度愈重要,就越要用有效的方法來進行加固處理。路堤的設計高度與寬度也會對處理方法的選擇產生影響,道路所在地段也很重要,對于構造物鄰接地段應加強處理。

（3） 施工條件

工期、材料、機械的作業條件等不同的施工條件也會對處理方法的選擇產生影響。設計方案的選擇要充分考慮可實施性，在制定工期目標時，需充分考慮沉降穩定時間，往往一些項目為了趕工期而犧牲了沉降穩定時間。

（4） 周圍環境

施工中還有充分考慮所選施工方法對周圍環境的影響,如地基振動、噪音、排出的泥水等。施工中應考慮對路堤附近的民房和其他重要構造物的影響,選擇對它們擾動較小并且處理效果好的施工方法。

4軟土地基處理后的改善措施

遇到軟土層很深，打樁等軟基處理無法達到持力層，工后也可能出現較大的沉降量，為了避免道路建成后出現較大沉降而影響道路的標高，因此我們必須在對軟土地基處理以后增進改善措施，解決道路的后期沉降。增加預壓堆載高度：為避免道路在使用期間沉降量較大，可以考慮采取超載預壓辦法來加速原土地基前期的沉降量。在加載的過程中應該注意等速進行，并預埋沉降板及邊樁對路基進行沉降位移觀測，避免因加載過快而導致土體的破壞。預提標高法：通過提標高來抵消后期沉降所造成的影響，根據地質情況、已經完成的沉降量、超載預壓的時間等來確定，同時還要考慮到與結構物的銜接。臨時路面：對軟土地基的路面施工，先做成臨時路面開放交通，是超載預壓效果較好的一種方法。臨時路面的造價較低，不致因為道路沉降的破壞而使經濟損失嚴重，但是施工周期長。

5結語

第8篇：土工合成材料的定義范文

關鍵詞：跳車；因素；影響；措施

中圖分類號：U448.14文獻標識碼： A 文章編號：

在公路橋梁建設中，橋頭跳車現象普遍存在，也是需要重點治理的病害之一。引起橋頭跳車的因素有很多，我們應當針對具體情況采取相應的應對措施。本文主要對引起橋頭跳車的幾方面因素簡要分析，并提出解決方案，希望能對以后的公路橋梁建設提供參考。

一、橋頭跳車的定義及危害

1、橋頭跳車的定義

橋頭跳車是指橋梁構造物與引道路堤填土銜接處產生較大差異沉降，使得路面形成顯著臺階式縱坡變化，導致高速行駛的車輛在該部位產生顛簸跳躍現象。

2、橋頭跳車的危害

橋頭跳車不僅使乘車舒適性降低，而且由于橋頭處產生沉降，行駛車輛不得不頻繁減速、加速，既影響交通的正常流動，又增加了車輛損耗和尾氣排放，并對路面本身及橋梁構造物造成傷害。同時，橋頭跳車還易造成交通事故，為行車安全留下較大的隱患。

二、橋頭跳車產生的原因

1、地基承載強度不同造成的沉降。橋梁構筑物一般設置于河流、溝渠或軟土地基段落，在設計時就加強了地質鉆探和承載力驗算，而臺后地基大多數不做專項設計控制，導致地基與路基整體下沉，使路面在橋臺位置發生斷裂，出現臺階現象。當公路通車后，地基在路基靜荷載以及車輛動荷載的長時間作用下緩慢固結，沉降逐漸形成，造成路基與橋臺的沉降差，形成橋頭跳車。

2、結構形式不同造成的沉降。一般而言，柔性材料對能量吸收要比剛性材料大。對橋臺而言，由于其剛性強度大，可認為在行車荷載受力情況下，不產生明顯變形，而臺后路堤剛性較小，在荷載作用下必然產生較大的塑性變形，在行車荷載重復作用下，塑性變形不斷積累，由此導致橋頭部位出現差異沉降，造成橋頭跳車現象。

3、臺背填料逐漸壓縮造成的沉降。當前高等級公路設計、施工中，臺背填料一般均采用透水性材料進行填筑。介于其透水性好、孔隙率大的特點，在施工過程中很難將填料顆粒間的孔隙完全消除，特別是選用級配碎石作為填料時，一旦填料級配顆粒不合理，基本無法將顆粒間的孔隙進行消除。在公路自重及車輛垂直荷載與振動荷載的長期作用下，孔隙率逐漸減小，填料逐漸壓縮，密度隨之增大，便在一定期限內產生路基沉降，造成跳車。

4、壓實度不合格造成的沉降。施工中，由于橋梁與路基采用平行作業施工，一旦需要進行臺背回填時，就會出現作業面狹小、填方量集中的現象，大型壓實設備無法全方位碾壓，只能選用小型夯實設備，直接導致壓實度達不到標準，壓實的死角成為造成橋頭跳車的重要根源。

5、施工自身原因造成的沉降。在公路建設過程中，當分層壓實厚度過大時，壓實度檢測不能準確反映實際情況，深層無法碾壓密實，又加之臺背排水防護設置不完善，造成臺后回填大面積沉降。

6、雨水滲入造成的沉降。路橋銜接處一旦發生變形開裂，雨水滲入路基結構層，橋頭跳車現象就會很快出現。而汽車行駛過程中，因對路面的沖擊作用，將使路面結構產生較大的附應力，整個路面結構層在橋臺處可能會被撕裂，導致路面排水不良，雨水一旦滲入路基，將進一步降低其強度，使其沉降增大、跳車加劇，嚴重時可能出現深陷或凹槽，形成惡性循環。

7、填料天然固結產生的沉降。由于先施作橋梁結構物，再進行臺背回填，導致自然沉降時間相對較短，根據土的固結理論，臺背填土自然沉降并不隨著施工的結束而終止，填料孔隙中的水需要相當長的時間才能排出，其中以粘土為最。在公路正式通車后，填土固結仍將持續一段時間（持續時間與填料類型、壓實程度、排水條件有關），這就使得路基也必將產生一部分沉降，造成跳車。

三、橋頭跳車的預防措施。

臺背與路基施工后的沉降差是客觀存在難以避免的，但在施工過程中，我們可以做到提前預防，作出切實可行的治理方案，力爭減少沉降差；工后加強觀察，注重經驗總結，減輕這一病害對后續再建道路所造成的危害。

1、地基加固處理。1）處理好臺后軟弱地基是控制橋頭跳車的重要措施。為減小地基沉降，首先，臺后填方段的地基承載力一般不小于橋臺的地基壓力；其次臺后填方高度沿縱向逐漸遞減，地基承載力隨之減小。2）防止橋臺前后人為造成不良地質，嚴禁樁基施工用泥漿池設置在路基施工范圍內。

2、確保臺背回填的壓實質量。在臺背回填施作過程中，嚴格控制每層填料的松鋪厚度，壓實厚度不得超過15cm；壓實作業過程中，合理選用壓實機械并配備小型夯實機具配合施工，盡量消除壓實死角，確保臺背回填質量達到設計和規范要求。

3、改善臺后路基填料質量。在理論上講，改良材料應選用強度高、易壓實、透水性好的材料，如砂礫石、石灰穩定土、卵石土等，但根據試驗數據顯示，灰土的壓縮性比素土的壓縮性減少25%，壓實度提高2%，可減少沉降12%，所以建議臺后路基在路床范圍內設計采用石灰穩定土作為填料：一是壓縮性小，二是可做防滲層；路床至原地面之間選用透水性好、強度高的填料，可減小不均勻沉降的產生。

4、設置過渡段。1）同一座構筑物的臺背回填相對應的層次必須采用相同的回填材料，臺背回填與路基填筑之間應設過渡段，過渡段長度一般不小于3倍路基填土高度，過渡段每層壓實度也應控制在≥96%，且與臺背回填同時施工。2）過渡段與路基相接處采用臺階模式進行填筑，臺階尺寸一般為寬×高，臺階開挖后，還應先檢測臺階壓實度，待壓實度合格后再進行后續工作。3）設置橋面到路面的過渡段，可將橋頭搭板做成沿路線縱向10%的縱坡，減緩從橋梁下來對路基面層的沖擊力，且在搭板的端部設置寬0.4m、深1m的水泥穩定大枕梁，防止基層沉陷導致搭板凹陷、滑落的現象。

5、注漿板結臺后填料。在實際施工過程中，因建設工期較短或工期要求較緊等因素影響，導致自然沉降期時間較短，可通過對臺背回填進行注漿的方法使填料板結，使橋臺與路基之間形成剛柔過渡段，達到降低沉降的效果。

6、提高伸縮縫施工質量。由于伸縮縫老化或施工質量不過關，也會造成橋頭跳車。所以伸縮縫施工必須是專業隊伍進行安裝，嚴格控制好伸縮縫、預埋件及安裝標高三個要素點。

7、應用土工合成材料加筋減小沉降。在大量工程實踐中可以證明，加筋可以明顯提高土體的承載能力。通過土工合成材料加筋與土體之間的摩擦作用約束土體的側向變形，從而達到提高土體承載力和抗剪強度的效果。同時，由于作用在土體上的荷載較均勻的分散到整個加筋層上，單位面積內土體的受力也隨之減小，可達到降低沉降的效果。

三、結語

橋頭跳車是現在一個常見的比較復雜的技術問題，預防治理并加強施工質量控制是一項長期而艱巨的工作，引起橋頭跳車的原因是很多，防治措施也不局限于某一特定方面，本文只是對解決橋頭跳車病害的方法進行了簡單介紹，有的方法尚處于改進、推廣完善階段。目的在于引起有關設計、施工和監督管理人員的重視，開闊思路，為新方法的運用推廣創造條件。

參考文獻

[1]公路橋涵施工技術規范（JTG/TF50—2011）．人民交通出版社，2011．

第9篇：土工合成材料的定義范文

關鍵詞：土建工程 混凝土 施工技術 作用

近年來我國科技水平在不斷提高，各式各樣新型的建材也如雨后春筍般涌現出來，這就為為土建工程施工技術水平的提高提供了充分的保障。近年來，各種新型建材的使用給傳統的土建工程施工技術帶來了較大的改變，它們不但解決了原有的傳統施工技術無法解決的難題，還研發出了新的施工技術和施工設備，這類新的施工技術大大提高了原有的施工效率。伴隨著鋼筋混凝土式施工技術的使用，使混凝土材料在現代土建工程建設中占有越來越重要的地位，其應用范圍也在迅速擴大，。

一、混凝土施工。

混凝土施工就是在工程設計圖紙的前提下，對鋼筋進行制作綁扎、固定和模版擺放、使用質量符合國家標準的原材料、按一定的配比進行拌制、運輸、澆筑、養護等，并在工程進行的同時對各個環節進行全過程質量檢驗和控制。 由定義我們不難看出混凝土施工不是單一的一項施工技術，而是多種土建工程技術的有機結合，其中包括：鋼筋工程施工技術、混凝土模板工程、混凝土施工技術。而混凝土施工技術在建筑工程過程中是最核心、最重要的施工技術。混凝土本身具有較高的耐久性和較大的強度，因此混凝土拌制物是極具可塑性的，它與鋼筋能夠非常完美的結合在一起，形成抗震、耐久、堅固且經濟的建筑構成物，現代土建工程中這種高性能混凝土替代了原有的普通混凝土，這種新型混凝土技術的使用為土建工程的施工提供了有力的質量保障，因此我們不難看出混凝土施工技術在土建工程中占有多么重要的地位，所以混凝土施工技術的過程就顯得尤為重要。

二、混凝土施工技術過程分析。

1）混凝土材料質量控制土建工程中混凝土的拌制對水的要求具有極高的標準，水中不能含有影響質量的任何有害物質，如：工業廢水、生活污水、池塘沼澤均不能作為拌制混凝土用水，拌制混凝土用水的基本要求是PH值大于4，硫酸鹽含量小于1%，不含有影響水泥正常凝結核硬化的雜質的水系。同時在拌制混凝土過程中水泥的質量控制也很重要，土建工程中通常使用的是水泥品種中的通用水泥，使用水泥時，根據水泥品種的強度及其特性合理的使用水泥，這樣既保證的工程的質量又可以大大的節約水泥的使用量，降低工程成本。骨料的質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。由此不難看出拌制混凝土的過程中，對砂石骨料有很大的需求量。混凝土的水泥的用量、強度和混凝土的要求取決于骨料的質量，它直接影響了工程建筑物的造價和質量。因此，在土建工程中應做好統籌規劃，完善混凝土拌制過程中水、水泥、砂石骨料等原材料和比例問題，在保障經濟利益的同時做到工程質量最大化。

2）把砂、石、水泥、、礦物摻、外加劑和料和水按照一定的比例進行混合，通過攪拌使其均勻的混合成為均質的混凝土就是混凝土的配料與攪拌混凝土的制作過程。在攪拌步驟前應注意水泥的出場日期、品種、級別等，對其強度、安定性以及其他的指標進行復檢，要使用符合國家標準的水泥，在使用前應注意的是在鋼筋混凝土結構、預應力混凝土結構中，嚴禁使用含氯化物的水泥。實驗設計應在每次混凝土制作前進行，設計出相應配合比不能使用經驗配合比。 選擇合理的攪拌機可以拌制出均勻優質的混凝土，同時還要按照一定的步驟進行攪拌，即一次投料量、攪拌時間和投料順序等。

3） 運輸高性能混凝土及混凝土的澆筑與傳統混凝土的區別主要在于增加了多種礦物摻合料和超塑化劑，其配方也比以往混凝土技術復雜得多，現代建筑的層數及跨度都對混凝土的性能提出了更高更強的要求，因此混凝土攪拌完成后的澆筑步驟就顯得尤其重要。分層澆筑是一般的混凝土澆筑所采取的步驟，以保證施工間隙在澆筑層級之間的0存在，每層混凝土的逐層澆筑是以200～300mm為單位區間從低開始，澆筑時要控制好速度，保持勻速的同時要防止碰撞發生，，在混凝土澆筑過程中，應用經緯儀隨時觀測，發現偏差及時糾正。 保持混凝土的均質是混凝土運輸過程中的重要注意事項，以防止產生流動性減少、砂漿流失、泌水、分離等現象。混凝土的運輸量應與混凝土的澆筑量相平衡，以保證澆筑工作的連續性。雙輪手推車是混凝土運輸的主要手段和方式，自卸汽車或混凝土攪拌運輸車也是混凝土運輸的常見手段，然而大型工程就應該采用多采用塔式起重機混凝土垂直運輸等大型專業設備進行運輸。

三、混凝土施工過程的常見問題及解決方法

在水泥攪拌過程中水泥極易產生問題的過程是水化放熱的過程，在水化過程中，由于水化速度太快，其溫度收縮的程度變大，進而影響了水泥水化結構物的整體質量，因此在原材料的預選與配比攪拌過程中，應選取可以降低混凝土絕對溫升的水泥、摻合料及外加劑，進而減少水化過程，避免產生溫縮裂縫。

混凝土的配比與搭配過程中也會遇見許多問題，由于混凝土的質量強度的數值總是分散不一的，因此在混凝土的制作過程中，混凝土受到原材料的配比與施工條件的同時制約，會導致不規范的施工和不合適的配比的現象發生，對建筑結構物產生毀滅性的打擊。因此應該優化混凝土配合比根據實際操作的原材料進行配合比設計，不要根據經驗設置配比，避免造成不必要的影響。結束語在現代的土建技術中，混凝土施工技術已經越來越不可替代了，它在土建工程中具有毋庸置疑的重要性，可以推進現代建筑行業的高速發展也唯有對混凝土技術的不斷創新和發展。

總之，我們還應該對現行的混凝土施工技術做進一步的研發和改進，從而推進我們現代建筑行業的發展，在保證工程質量的同時，盡可能的作到降低成本，降低能耗，減少原材料的浪費，為今后我國的建筑事業做出貢獻。

參考文獻：

[1] 郝林山，陳晉中.高層與大跨結構施工技術.北京機械工業出版社，2006.

[2]趙巍. 建筑材料的檢測方法探析[J]. 科技資訊，2009，（ 9） .