淺析土工合成材料應(yīng)用與施工技術(shù)淺

時間：2023-04-01 03:58:17 建筑畢業(yè)論文我要投稿

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　　摘要：土工合成材料時巖土工程中以高分子聚合物如聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚酯(PER)、聚酰胺(PA)、高密度聚乙烯(HDPE)和聚氯乙烯(PVC)等為原料制成的各種人工塑料板、土工網(wǎng)、土工格柵、土工墊、土工繩索之魄以及由兩種以上的土工合成材料或與其他有關(guān)材料復(fù)合而成的復(fù)合型土工材料。本文現(xiàn)就土工合成材料的應(yīng)用與施工技術(shù)做淺要分析。

淺析土工合成材料應(yīng)用與施工技術(shù)淺

　　關(guān)鍵詞：土工合成復(fù)合聚合物

　　前言：在我國，土工合成材料在巖土工程等領(lǐng)域的應(yīng)用歷史較短。近年來，國內(nèi)外開始采用土工合成材料結(jié)合植草進行邊坡防護和綠化。目前，土木合成材料已廣泛地運用到道路工程、建筑工程、海港工程、礦山工程、軍事工程以及水利工程領(lǐng)域。

　　一、土工合成材料的分類

　　土工合成材料是一種新型的巖土工程材料。它是以人工合成的高分子聚合物(如蘇聯(lián)、化纖、合成橡膠等)為原料制成的各種類型的產(chǎn)品。《土工合成材料應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》(GB5020-98)將土工合成材料分為四大類：土工織物、土工膜、土工復(fù)合材料和土工特種材料。

　　二、土工合成材料的功能

　　土工合成材料的功能是多方面的，綜合起來主要有一下幾個方面：

　　1、過濾作用。

　　把土工織物置于土體表面或相鄰?fù)翆又g，可以有效地組織土顆粒通過，從而防止由于土顆粒的過量流失而造成土體的破壞;同時允許土中的水或氣體穿過織物自由排出，以免由于孔隙水壓力的升高而造成土體的失穩(wěn)等不利后果。這方面的產(chǎn)品有無紡?fù)凉げ肌⒂屑復(fù)凉げ肌＿m用于排水盲溝外包過濾層、擋土墻回填土中排水系統(tǒng)的濾層和道路基層與地基之間的隔離層等。

　　2、排水作用。

　　有些土工合成材料可以在土體中形成排水通道，把土中的水分匯集起來，沿著材料的平面排至體外。這方面的產(chǎn)品有瀝青土工膜、聚合物土工膜、復(fù)合土工膜、排水板、排水管等。適用于高填路堤內(nèi)部的垂直排水或水平排水、軟基處理中的垂直排水等。

　　3、隔離作用。

　　有些土工合成材料能夠把兩種不同粒徑的土、砂、石料隔離開來，或把土、砂、石料與地基或其他建筑物隔離開來，以免互相混雜，失去各種材料和結(jié)構(gòu)的完整性，或發(fā)生土粒流失現(xiàn)象。這方面的產(chǎn)品有無紡、有紡?fù)凉げ肌⑼凉ぞW(wǎng)、土工格柵等。適用于路基與軟弱地基之間的隔離、路基與碎石基層之間的隔離等。

　　4、加筋作用。

　　土工合成材料埋在土體中，可以擴散土體的應(yīng)力，增加土體的模量，傳遞拉應(yīng)力，限制土體側(cè)向位移;還可增加土體和其他材料之間的摩阻力，提高土體及有關(guān)建筑物的穩(wěn)定性。這方面的產(chǎn)品有土工網(wǎng)、單(雙)向土工格柵等。適用于加固軟弱地基、加強高陡邊坡的穩(wěn)定性、加筋土擋土墻、包裹式擋墻等。

　　5、防滲作用。

　　土工合成材料可以防止液體滲漏、氣體揮發(fā)，保護環(huán)境或建筑物的安全。用于防滲的土工合成材料可選用土工膜、符合土工膜、土工織物膨潤土墊及復(fù)合防水材料。適用于沿河路堤邊坡防止水進入路基土、渠道防滲等。

　　6、防護作用。

　　很多種土工合成材料對土體坡面可以起防護作用，可將土工布、混凝土膜袋、織物軟體排等材料用于路基的邊坡防護，防止路面反射裂縫等防護工程中。做防護用的土工合成材料很多，如土工布、土工格柵、土工網(wǎng)、土工三維網(wǎng)墊、土工格室、土工織物、土工膜、土工膜袋、聚苯乙烯板塊等。

　　7、減荷功能。

　　例如，利用泡沫塑料質(zhì)量輕、變形特大的特點，用以代替工程結(jié)構(gòu)中某些部位的填土，可大幅度減小其荷載強度和填土產(chǎn)生的壓力，這就是所謂的減荷功能。

　　8、隔熱、保溫功能。

　　有的土工合成材料具有很好的隔熱、保溫性能，在嚴寒地區(qū)修建的大型渠道和道路工程中，使用這種土工合成材料作為渠道保溫襯砌和道路隔離層時，主要是利用其隔熱、保溫功能。

　　在實際應(yīng)用中，土工合成材料通常同時發(fā)揮著數(shù)種功能，例如，排水和過濾、隔離和防沖經(jīng)常是聯(lián)系在一起的。

　　三、土工合成材料材料

　　1、過濾及排水。

　　可根據(jù)工程過濾、排水需求，合理選用土工符合材料和土工管等。采用土工合成材料作過濾、排水設(shè)施的主要工程有：

　　(1)鐵路、公路過濾、排水設(shè)施。

　　(2)擋墻后排水系統(tǒng)。

　　(3)岸墻后排水系統(tǒng)。

　　(4)隧洞、隧道襯砌后排水系統(tǒng)。

　　(5)土石壩過渡層，灰壩、尾礦壩過濾層。

　　(6)防滲鋪蓋下排水、排氣系統(tǒng)。

　　(7)農(nóng)田水利工程、減壓井、農(nóng)用井等外包體。

　　(8)地基處理塑料排水帶預(yù)壓工程。

　　2、隔離。

　　(1)鐵路道碴與路基之間的隔離層，或路基與軟弱地基之間的隔離層。

　　(2)公路基層碎石與路基或地基之間，飛機場、停車場、運動場面層與地基之間的隔離層。

　　(3)在土石混凝土河壩中，隔離不同的筑壩材料。

　　(4)在裂隙發(fā)育的巖基，或者卵石、砂卵石地基上修建土石壩，用做壩體與地基之間的隔離層，有時還可起加筋作用。

　　(5)石籠、砂袋或土袋與軟弱地基之間的隔離層。

　　(6)人工填土、堆石或材料堆場同與地基之間的隔離層。

　　(7)其他如在水中(江、河、湖、海)拋填土石方，將土工織物鋪放在水下，其隔離作用。也可起過濾加固作用;在人行道混凝土板下，有時也鋪放土工織物作為隔離層等。

　　四、土工合成材料的儲存與保管

　　土工合成材料是以高分子聚合物為原料的化纖產(chǎn)品，在陽光照射下易老化，使其強度降低。盡管在制造時采取了一些防止老化的措施，在地下或水下能正常使用幾十年，但和其他物質(zhì)一樣老化是不可避免的，對永久性建筑物而言，當(dāng)然壽命越長越好，因此在各個環(huán)節(jié)都應(yīng)注意保護，使其老化速度盡可能地減慢。

　　對于防汛用土工合成材料，應(yīng)提前備料，需要加工的，如各種型號尺寸的軟體排、濾水軟體排等，要在汛前加工完畢，存放在專門的倉庫中備用，并要避免陽光的直接照射。因土工織物質(zhì)地柔軟，存放在倉庫時，易被老鼠咬，要注意防鼠;葦根等植物會穿破土工織物，因此倉庫地坪要平整，注意清除雜草。

　　產(chǎn)品在工地存放時，一般應(yīng)搭設(shè)臨時存放遮棚，如果工期較長，或由于某種原因，土工合成材料較長時間受陽光照射，應(yīng)用前要進行必要的物理性能指標(biāo)測試，合格后才能使用。當(dāng)土工合成材料的種類較多、用途不一時也應(yīng)分別存放，并標(biāo)明性能指標(biāo)和用途等。存放時還要注意防火等。

　　五、土工合成材料的施工要求

　　1、施工前檢查。

　　2、備料。

　　3、土工合成材料接面的處理。

　　4、鋪設(shè)松緊度控制。

　　5、拼接與連接。

　　6、鋪設(shè)時施工人員應(yīng)穿軟底鞋，不得抽煙，以免損傷土工合成材料。

　　7、鋪設(shè)后要嚴格檢查，發(fā)現(xiàn)有破損，應(yīng)立即修補或更換。同時要注意施工時防止陽光的暴曬，鋪設(shè)后應(yīng)及時鋪設(shè)保護層。

　　8、回填不得有損于土工合成材料，盡管鋪設(shè)面清除雜物后土工織物不宜損壞，但也要避免大塊石等硬物的拋砸。土工膜保護土層厚度一般為300～400mm，寒冷地區(qū)應(yīng)適當(dāng)加厚。

　　9、觀測儀器的安裝等要根據(jù)施工情況及時進行，施工中要注意保護。

　　六、結(jié)束語

　　關(guān)于土工合成材料，隨著科技的進步，越來越多的土工合成材料出現(xiàn)在各類土方工程施工中。結(jié)合工程施工條件，合理運用土工合成材料，對建筑施工有著事半功倍、一舉多得的效果。