時(shí)間:2023-12-24 16:35:46
序論:在您撰寫(xiě)土工合成材料產(chǎn)業(yè)時(shí),參考他人的優(yōu)秀作品可以開(kāi)闊視野,小編為您整理的7篇范文,希望這些建議能夠激發(fā)您的創(chuàng)作熱情,引導(dǎo)您走向新的創(chuàng)作高度。
1、組成不同
鋼鐵、水泥為Fe、C、Ca、Mg、Si、O等元素經(jīng)金屬鍵或離子鍵結(jié)合的無(wú)機(jī)物,而土工合成材料為C、H、O、N等經(jīng)共價(jià)鍵結(jié)合的有機(jī)物。因而其有耐熱、熱光性差、易燃等特點(diǎn)。
2、力學(xué)性能不同
與鋼鐵、水泥相比,除特殊品種外,土工合成材料強(qiáng)度低、模量也低。伸長(zhǎng)變形大、韌性大,柔軟性好,抗沖擊性能好,所以特別適用于較大變形的土建場(chǎng)合,如軟土地區(qū),沼澤地帶,凍土地區(qū)等。
3、質(zhì)量輕
土工合成材料比重為0.88~1.6噸/立方厘米之間,比鋼鐵7.8g/立方厘米,水泥2.7g/立方厘米小得多。
4、加工方法不同
鋼鐵加工采用高溫冶煉,水泥則要高溫煅燒,而土工合成材料中,有紡?fù)凉た椢锊捎没w(如PA、PP、PET)織造,針刺土工布以化纖短纖維(PP、PET等)為原料針刺加工,其基本化纖原料則大多由熔融紡絲制備。紡絲成網(wǎng)土工布以PP、PET等切片為原料,直接紡絲成網(wǎng)。從廣義角度認(rèn)識(shí),土工織物已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越于傳統(tǒng)服飾紡織品,而是一種建筑用材料。從原料《應(yīng)用領(lǐng)域市場(chǎng)與傳統(tǒng)紡織品具有決然不同的知識(shí)經(jīng)濟(jì)概念。土工合成材料不僅涉及到粘性土。無(wú)粘性土以及各種特殊土類,而且已經(jīng)超越了一般的質(zhì)土范圍,伸向尾礦料、粉煤灰、海洋土、污染土、星際上、改性上的研究,由于學(xué)科的交叉,土工織物將延伸成更大的材料空間。二、土工合成材料在應(yīng)用上是簡(jiǎn)便的,但卻提供多項(xiàng)功能,而且有重要經(jīng)濟(jì)效益。在整個(gè)建筑、水利等工程中,沒(méi)有一種現(xiàn)成材料能象土工合成材料那樣發(fā)揮如此眾多的可能解決工程問(wèn)題的功效,不論是混凝土。鋼材或木材或它們的任何組合材料,概括來(lái)說(shuō)土工合成材料能解決地基加固,防沖蝕,排水穩(wěn)定邊坡,襯砌保護(hù),瀝青面層及封閉等問(wèn)題。(土工合成材料在正確應(yīng)用條件下,使用壽命可達(dá)120年。實(shí)驗(yàn)證明埋置10年強(qiáng)度均保持在80%以上,20年保持在75%以上,強(qiáng)度在45%認(rèn)為有效,目標(biāo)壽命可達(dá)200年)土工合成材料在我國(guó)大規(guī)模應(yīng)用將隨著法律化、規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化而成必然性。
三、土工合成材料主要原料在“九五”期間將從年產(chǎn)290萬(wàn)噸增加到400萬(wàn)噸,特別是差別化、功能化纖維比重從目前16%提高到2O-25%,化纖工業(yè)將為土工織物開(kāi)發(fā)與推廣應(yīng)用建立了穩(wěn)固基礎(chǔ)。
需求高增長(zhǎng)
目前,全球土工合成材料年產(chǎn)量約60余萬(wàn)噸(16億m2),并將以10%年增長(zhǎng)率增長(zhǎng),未來(lái)4~5年將達(dá)到90萬(wàn)噸(24億m2)。美國(guó)年需土工合成材料28.1萬(wàn)噸(7.5億m2),是全球最大的土工合成材料生產(chǎn)與應(yīng)用國(guó)新興市場(chǎng)國(guó)家如中國(guó)、印度、巴西、中東以及東歐等土工合成材料的生產(chǎn)與需求則處在高速增長(zhǎng)期,是世界土工合成材料工業(yè)未來(lái)增長(zhǎng)的強(qiáng)勁驅(qū)動(dòng)力。
2008年中國(guó)土工合成材料年產(chǎn)量達(dá)16.4萬(wàn)噸,同比增長(zhǎng)18.8%。近三年左右,土工織物的需求量基本上在18~20萬(wàn)噸/年。
在水利工程建設(shè)方面,我國(guó)最大的水運(yùn)工程長(zhǎng)江深水航道疏浚工程,在工程設(shè)計(jì)中決定試用土工布構(gòu)筑導(dǎo)堤,經(jīng)試驗(yàn)段測(cè)試,取得了其他材料難以達(dá)到的良好效果。另外,長(zhǎng)江三峽水電工程、江蘇太倉(cāng)中遠(yuǎn)國(guó)際城等工程也均采用了土工布。在公路建設(shè)方面,我國(guó)公路建設(shè)使用土工布現(xiàn)還局限于高速和等級(jí)公路,應(yīng)用的典型實(shí)例是:“九五”期間重點(diǎn)建設(shè)“兩縱兩橫”國(guó)道主干線(京珠高速、滬渝高速、同三高速及連云港一霍爾果斯高速)。
在鐵路建設(shè)方面,我國(guó)鐵道部門(mén)從1981年開(kāi)始采用土工布處理路基損壞及其他問(wèn)題,如用在京九鐵路建設(shè)中的地基處理與邊坡加固、京廣鐵路翻漿冒泥的整治、青藏鐵路路基、上海地鐵二號(hào)線龍東路西段工程等。
在機(jī)場(chǎng)建設(shè)方面,機(jī)場(chǎng)建設(shè)中不僅跑道、滑行道、停機(jī)坪的建設(shè)需要土工布,大量的機(jī)場(chǎng)配套工程和機(jī)場(chǎng)周圍建設(shè)也都需要土工布。
在環(huán)境保護(hù)方面,我國(guó)的環(huán)境保護(hù)工程中,土工合成材料的應(yīng)用起步較晚,應(yīng)用范圍偏窄。其實(shí)應(yīng)用的潛在范圍是廣闊的。一些大中城市相繼建成了垃圾填埋場(chǎng),為了防止填埋場(chǎng)附近地下水污染,可考慮用土工膜作襯底材料。城市排放的污水和污泥,可考慮覆蓋土工膜厭氧消化產(chǎn)生沼氣,一方面推進(jìn)熱能的回收,另一方面可減少污染源體積及運(yùn)輸量。
存在問(wèn)題
我國(guó)已初步形成相對(duì)完整的具備一定生產(chǎn)規(guī)模的土工合成材料產(chǎn)業(yè)體系。但與發(fā)達(dá)國(guó)家的先進(jìn)水平比,在品牌、專利技術(shù)、研發(fā)/創(chuàng)新能力、產(chǎn)品品種與質(zhì)量等方面差距很大。常規(guī)產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定,存在如強(qiáng)力較低、分層嚴(yán)重、整體均勻度差、長(zhǎng)絲纖度調(diào)節(jié)較難等問(wèn)題,急需改造生產(chǎn)線。高端產(chǎn)品缺失,用于垃圾填埋場(chǎng)HDPE土工膜、高強(qiáng)、高模量的塑料格柵和排水類產(chǎn)品以及其它特殊的功能性土工合成材料產(chǎn)品仍需要大量進(jìn)口。多數(shù)企業(yè)的裝備以國(guó)產(chǎn)設(shè)備為主,整體水平不高,形不成規(guī)模優(yōu)勢(shì)。我國(guó)土工合成材料沒(méi)有統(tǒng)一的試驗(yàn)方法,國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)體系尚不完善,標(biāo)準(zhǔn)的制訂、修訂亟待加強(qiáng)。
前景及建議
關(guān)鍵詞:水庫(kù)土壩除險(xiǎn)加固 土工合成材料 綜合處理 新技術(shù)
1我國(guó)病險(xiǎn)水庫(kù)概況
1.1水庫(kù)概況
我國(guó)現(xiàn)有各類水庫(kù)84926座,其中大型水庫(kù)415座,屬水利部門(mén)管理的342座,中型水庫(kù)2618座,小型水庫(kù)81893座,而土壩占水庫(kù)總數(shù)的70%。目前全國(guó)病險(xiǎn)水庫(kù)有37000座,約占全國(guó)現(xiàn)有水庫(kù)總數(shù)的44%。
1.2病險(xiǎn)水庫(kù)除險(xiǎn)加固基本情況
國(guó)家對(duì)水庫(kù)加固十分重視,1998年以來(lái)中央對(duì)2381座病險(xiǎn)水庫(kù)進(jìn)行了除險(xiǎn)加固,目前已經(jīng)完成了2190座大型水庫(kù)和中型水庫(kù)的除險(xiǎn)加固任務(wù)。小型水庫(kù)加固工作正在有序進(jìn)行。
2病險(xiǎn)水庫(kù)存在的主要問(wèn)題
1.1水庫(kù)基本組成
絕大多數(shù)水庫(kù)主體建筑物由大壩、溢洪道、輸水洞三部分組成,大壩作為最重要的永久建筑物,主要起攔蓄來(lái)水的作用;溢洪道和輸水洞均有下泄來(lái)水的作用,但溢洪道主要用來(lái)下泄來(lái)勢(shì)較大的洪水,保證水庫(kù)的防洪安全,輸水洞一般用來(lái)有序利用水庫(kù)蓄水,發(fā)揮水庫(kù)興利效益。
1.2病險(xiǎn)水庫(kù)存在主要問(wèn)題
參閱部分水庫(kù)安全鑒定結(jié)論和水利部安全管理中心的核查意見(jiàn),病險(xiǎn)水庫(kù)土壩一般主要存在以下問(wèn)題。(1)大壩壩頂欠高,水庫(kù)大壩防洪能力不滿足規(guī)范要求;(2)大壩壩坡抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)不滿足規(guī)范要求。(3)大壩浸潤(rùn)線不正常,運(yùn)行過(guò)程中,出現(xiàn)滲流異常現(xiàn)象;
3 水庫(kù)土壩加固的研究
在全國(guó)已建的水庫(kù)中,土石壩占70%,本文主要研究土工合成材料在土壩除險(xiǎn)加固中的應(yīng)用,并通過(guò)實(shí)例體現(xiàn)新技術(shù)、新措施的優(yōu)勢(shì)。大壩,它的安全不僅關(guān)系到發(fā)揮防洪、供水等效益,也關(guān)系到下游人民生命財(cái)產(chǎn)的安全,因此大壩加固亦是工程的的重點(diǎn)。大壩加固主要解決:壩高不滿足防洪安全的問(wèn)題、壩坡不穩(wěn)定和大壩滲漏的問(wèn)題。
本文提出采用當(dāng)代先進(jìn)加固技術(shù)――土工合成材料對(duì)土壩加固,并介紹了其主要特點(diǎn)。
3.1土工合成材料簡(jiǎn)介
土工合成材料是一種新興的巖土工程材料,可以分成土工織物、土工膜、土工復(fù)合材料和特種土工合成材料。它以人工合成的聚合物,如塑料、化纖、合成橡膠等為材料,制成各類各型產(chǎn)品,至于土體內(nèi)部,表面或者各層土體之間,發(fā)揮加強(qiáng)或者保護(hù)土體的作用。目前,土工合成材料已經(jīng)在水利水電、建筑、公路、鐵路、港口等工程中推廣使用。
3.2土工合成材料的功能概述
土工合成材料的應(yīng)用非常廣泛,總結(jié)起來(lái)有下列五種基本功能:
1過(guò)濾作用,即把土工織物置于土體表面或相鄰?fù)翆又g,可以有效地阻止土顆粒的通過(guò),從而防止了由于土顆粒的過(guò)分流失而造成的滲透變形;2排水作用。有些土工合成材料可以收集土體中的水分,并沿著土工合成材料內(nèi)的通道,把水排出土體中,加速土體固結(jié),或者減小土體內(nèi)的滲透壓力;3加筋作用, 主要是一些特種土工合成材料,埋設(shè)在特定的方向,利用其抗拉強(qiáng)度,限制側(cè)向位移,增強(qiáng)土體的穩(wěn)定性;4防滲作用。土工膜和某些復(fù)合型土工合成材料,可以防止液體滲透、氣體的擴(kuò)散。5防護(hù)作用,多種土工合成材料鋪設(shè)在建筑物表面,可以防止水流的沖刷。
由于以上功能,土工合成材料廣泛使用在各種土木工程中,在水庫(kù)除險(xiǎn)加固中,也嘗試針對(duì)工程實(shí)際問(wèn)題,采用土工合成材料對(duì)土壩加固。
3.3土工合成材料在土壩上、下游壩坡穩(wěn)定問(wèn)題上的應(yīng)用
壩高不滿足防洪要求、壩坡不穩(wěn)定的處理,傳統(tǒng)的做法是:加大壩高,上、下游壩坡培厚。這種方法有以下后果:放緩的壩坡占用上、下游空間,導(dǎo)致水庫(kù)上游庫(kù)容減少、下游占用大量耕地,弊端在大壩較高時(shí)體現(xiàn)的尤其明顯。如果采用新技術(shù)將新型材料――土工格柵分層植入上、下游壩坡,增大壩坡填土的抗拉、抗壓力度,起到增大壩坡穩(wěn)定性的效果,僅對(duì)壩頂進(jìn)行局部加高,不進(jìn)行上、下游壩坡培厚,則可達(dá)到節(jié)約耕地、少占水庫(kù)庫(kù)容,減少工程投資的效果。此外,土工格柵加固法,還具有施工便捷,工期短,不受氣候影響等優(yōu)點(diǎn)。
廣州岑村水庫(kù)為一?。?)型水庫(kù),位于鐵爐山公園西南側(cè),總庫(kù)容25.18萬(wàn)方,岑村水庫(kù)大壩為均質(zhì)土壩,壩頂高程42.5m,壩基高程29.0m,最大壩高13.5m,頂寬7m,有交通要求。上游游壩坡1:1.5,下游壩坡1:1.5,除險(xiǎn)加固中,該水庫(kù)大壩上、下游壩坡均不滿足穩(wěn)定要求,若采取上、下游覆壩的方法,則:將減少近2.5萬(wàn)方興利庫(kù)容;同時(shí)下游存在拆遷問(wèn)題,難以解決,效果不佳。設(shè)計(jì)中采用對(duì)水庫(kù)大壩上、下游壩坡分層植入土工格柵的辦法,以增加壩坡整體穩(wěn)定性,使壩坡穩(wěn)定問(wèn)題得到很好解決,同時(shí),減少了施工用地,減少工程投資76萬(wàn)元,取得很好的社會(huì)效益。該大壩填填土受力原理見(jiàn)下圖:
3.4 土工合成材料在土壩防滲問(wèn)題上的應(yīng)用
土壩滲漏是一個(gè)嚴(yán)重的問(wèn)題,一般采取做混凝土防滲墻或帷幕灌漿進(jìn)行處理。該方法防滲效果較好,但存在對(duì)地質(zhì)勘探要求高、投資大、施工難的問(wèn)題。采用易于施工,也較為經(jīng)濟(jì)的上游壩坡鋪設(shè)一層土工膜防滲是很好的處理辦法。這種方法對(duì)地質(zhì)勘探要求很低,施工便捷、周期短,投資較小,效果很好。
我國(guó)廣西田村水庫(kù)土石壩,壩高48米,壩頂長(zhǎng)139米。原設(shè)計(jì)用粘土作為心墻防滲體,但施工中,壩高筑到10米后,陰雨綿綿,致使粘土含水量高,無(wú)法使用。則改用溢洪道開(kāi)挖的風(fēng)化砂填筑心墻,在其表層鋪設(shè)土工膜,并將土工膜底端埋設(shè)在上游面粘土內(nèi)。很好的克服了施工難的問(wèn)題,并取得很好防滲效果。
3.5合成材料在水利工程其他方面的應(yīng)用
我國(guó)三峽工程,一期圍堰和二期圍堰的上部都采用了復(fù)合土工薄膜心墻防滲結(jié)構(gòu)。一期圍堰土工薄膜的底端與圍堰下部的柔性材料防滲墻相連接;二期圍堰土工薄膜的底端與圍堰下部的塑性混凝土防滲墻相連接。在這個(gè)世紀(jì)大工程的施工過(guò)程中立了功。
最近以來(lái),人們對(duì)土工合成材料加筋土結(jié)構(gòu)在與環(huán)境保持和諧一致方面也作了嘗試,用土工格柵加筋、帶有面板的加筋體表面依然很美觀,特別是在加筋體表面鋪設(shè)三維植草網(wǎng)墊之后,更能美化環(huán)境,可見(jiàn)合成材料應(yīng)用領(lǐng)域還有很大開(kāi)拓空間,應(yīng)該重視并延伸。
4 結(jié)語(yǔ)
綜上所述土工合成材料有以下優(yōu)點(diǎn)和優(yōu)勢(shì):
1性能優(yōu)越
土工合成材料應(yīng)用于土體結(jié)構(gòu)之后,高分子材料的優(yōu)勢(shì)都能充分發(fā)揮,產(chǎn)生良好的效果;
2施工方便、快速
土工合成材料本身重量輕,多為卷材,鋪設(shè)或者安裝都很方便。特別是早期在土工膜的接縫方面,只是簡(jiǎn)單的搭接或粘合劑粘結(jié),現(xiàn)在已經(jīng)可以焊接,超聲波接縫等等。此外與土方回填碾壓及混凝土澆筑相比,土工合成材料的鋪設(shè)受天氣的影響小。
3耐久性好,及時(shí)需要更換土工合成材料,也比較方便。
4價(jià)格低廉,使用土工合成材料,往往比其他工程措施要經(jīng)濟(jì)廉價(jià)。
目前我國(guó)土壩的除險(xiǎn)加固工程措施還比較傳統(tǒng),大量新技術(shù)、新材料沒(méi)有得到推廣和應(yīng)用,客觀上對(duì)國(guó)家資金造成一定程度的浪費(fèi),同時(shí),也不利于新興土工合成材料產(chǎn)業(yè)在水利行業(yè)的發(fā)展,通過(guò)以上對(duì)合成材料的優(yōu)勢(shì)和具體實(shí)踐應(yīng)用,希望合成材料在水利工程上的應(yīng)用更加廣泛?!?/p>
參考文獻(xiàn)
1.張光斗,王光綸《水工建筑物》。水利電力出版社,1992
2.潘家錚,何《中國(guó)大壩50年》中國(guó)水利水電出版社,2000
3.白永年《中國(guó)堤壩防滲加固新技術(shù)》中國(guó)水利水電出版社,2001
關(guān)鍵詞:土工布;有效孔徑;測(cè)試方法;分析
土工布是用合成纖維紡織或經(jīng)膠結(jié)、熱壓針刺等無(wú)紡工藝制成的土木工程用卷材,也稱土工纖維或土工薄膜。土工布根據(jù)加工方法不同可以劃分為機(jī)織土工布、針織土工布、非織造土工布[1]。最為常用的是非織造土工布,它是使用機(jī)械的、化學(xué)的、熱力的或者其他的方法,使纖維網(wǎng)固結(jié)在一起而形成的纖維結(jié)構(gòu)材料[2]。
非織造土工布獨(dú)特的纖維三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)使其具有良好的排水性能和保沙土性能,以此代替?zhèn)鹘y(tǒng)的砂礫滲濾層,不僅可以節(jié)省投資而且還能縮短施工周期。土工布滲濾層設(shè)計(jì)及選用的重要依據(jù)是其透水性能和保土性能,而這兩個(gè)性能的重要特征指標(biāo)為其孔徑。準(zhǔn)確測(cè)定土工布的孔徑有利于工程上更加合理地選用土工材料。本文結(jié)合實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn),對(duì)土工布孔徑測(cè)試方法歸納如下。
1 孔徑參數(shù)
孔徑參數(shù)主要包括有效孔徑、特征孔徑、平均孔徑、最大孔徑、最小孔徑、泡點(diǎn)孔徑、孔徑分布、孔隙率等 [3]。
1.1 有效孔徑(Oe)
JTG E50—2006《公路工程土工合成材料試驗(yàn)規(guī)程》中的定義如下:能有效通過(guò)土工織物的近似最大顆粒直徑,例如O90表示土工織物中90%的孔徑低于該值[4]。GB/T 14799—2005《土工布及其有關(guān)產(chǎn)品有效孔徑的測(cè)定》中定義則如下:有效孔徑是能有效通過(guò)土工布的近似最大顆粒直徑,例如O90表示土工布中90%的孔徑低于該值[5]。
1.2 等效孔徑EOS(或稱表觀孔徑AOS)
SL/T 235—1999《土工合成材料測(cè)試規(guī)程》中定義如下:以土工織物為篩布對(duì)顆粒料進(jìn)行篩析,當(dāng)一種顆粒料的過(guò)篩率(通過(guò)織物的顆粒料重量與顆粒料總重量之比)為5%時(shí),則該顆粒粒徑尺寸定為土工織物的等效孔徑[6]。GB 50290—1998《土工合成材料應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》及SL/T 225—1998《水利水電工程土工合成材料應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》中定義如下:土工織物的最大表觀孔徑[7-8]。JTJ/T 019—1998《公路土工合成材料應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》中定義如下:用于表示織物型土工合成材料孔隙大小的指標(biāo)。采用不同的篩余率標(biāo)準(zhǔn),可得到不同的等效孔徑值[9]。
1.3 特征孔徑
土工布的孔眼尺寸,相當(dāng)于90%的土顆粒通過(guò)土工布時(shí)的最大顆粒尺寸[10]。該定義適合于土工布及其有關(guān)產(chǎn)品有效孔徑測(cè)定中的濕篩法。
1.4 泡點(diǎn)孔徑
濾布一側(cè)的氣體穿過(guò)濾布到達(dá)另一側(cè)的水中而產(chǎn)生氣泡,用此方法計(jì)算出濾布孔徑[11]。
1.5 最大泡點(diǎn)孔徑
當(dāng)氣體穿過(guò)濾布到達(dá)水中產(chǎn)生第一串氣泡時(shí)的泡點(diǎn)孔徑[11]。
1.6 孔徑分布
對(duì)于給定試樣,根據(jù)孔隙直徑分布,計(jì)算某一孔徑所對(duì)應(yīng)孔隙的百分?jǐn)?shù)[12],可用來(lái)表征不同孔徑在整個(gè)孔徑分布中所占比例。
1.7 孔隙率
材料的孔隙體積與總體積的比值,反映土工布空隙程度的指標(biāo),它是影響土工布滲透性等水力性能的重要因素[13]。
目前,在各標(biāo)準(zhǔn)中,關(guān)于等效孔徑、特征孔徑的定義基本一致,均為用顆粒的尺寸來(lái)表示孔徑的尺寸。泡點(diǎn)孔徑則需要根據(jù)測(cè)量氣泡出現(xiàn)時(shí)的壓力差來(lái)計(jì)算出等效孔徑。
2 孔徑測(cè)試方法
土工布孔徑測(cè)試方法分為直接法和間接法,直接法包括顯微鏡法、圖像分析法等;間接法主要有干篩法、濕篩法、泡點(diǎn)法、水動(dòng)力法和水銀壓入法等[14]。關(guān)于各方法的原理及其評(píng)價(jià)如表1所示。
直接法例如顯微鏡法。該法直接、直觀和可靠,可以直接得出孔徑的數(shù)量及大小,不會(huì)改變?cè)嚇拥脑紶顟B(tài),不污染損傷試樣,尤其適用于薄型織物,但投影面上孔隙分布無(wú)法反映織物內(nèi)部孔隙結(jié)構(gòu),因此此法只適合于規(guī)則的織物,且測(cè)試結(jié)果具有一定的隨機(jī)性,代表性不足。
對(duì)于孔隙不規(guī)則的土工布測(cè)試一般用間接法。計(jì)算法雖然通過(guò)數(shù)學(xué)模型的建立及推理,具有一定的合理性,但參數(shù)的測(cè)定也不能脫離試驗(yàn)。水銀壓入法水銀有毒且危害環(huán)境,負(fù)壓排水法用水作為測(cè)孔介質(zhì)方便無(wú)污染,但一直存在織物親水性的問(wèn)題難以解決;泡點(diǎn)法可獲得較好的孔徑分布曲線,卻沒(méi)有很好的模擬實(shí)際使用情況;滲透法雖省時(shí)、可靠,卻不能獲得孔隙分布曲線。鑒于各方法各有優(yōu)劣,目前,國(guó)內(nèi)外普遍采用的為篩分法。篩分法分為干篩法、濕篩法和動(dòng)力水篩法。干篩法存在靜電現(xiàn)象,影響結(jié)果的準(zhǔn)確性;濕篩法試驗(yàn)條件接近實(shí)際工作條件,但水流不易控制,操作復(fù)雜;動(dòng)力水篩法則需時(shí)太長(zhǎng)。此3種方法各有其優(yōu)缺點(diǎn),干篩法由于方法較成熟,經(jīng)驗(yàn)積累多,是目前國(guó)內(nèi)用得最多的方法。
3 孔徑測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)
目前,國(guó)內(nèi)外已有的孔徑測(cè)試的標(biāo)準(zhǔn)、試驗(yàn)方法及適用范圍如表2所示。
國(guó)內(nèi)關(guān)于孔徑測(cè)試的方法標(biāo)準(zhǔn)一共有4個(gè),分為干篩法、濕篩法、泡點(diǎn)法、毛管流動(dòng)孔隙儀法。其中GB/T 24219—2009適用范圍限制為機(jī)織過(guò)濾布,而GTT TM 017—2010毛管流動(dòng)孔隙儀法的適用范圍為孔徑為0.013μm~500μm的所有非織造材料,相比之下,干篩法、濕篩法的適用范圍比較廣泛。國(guó)內(nèi)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)采用最多的也為篩分法,各產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)采用的方法標(biāo)準(zhǔn)情況如表3所示。國(guó)內(nèi)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)采用最多的為GB/T 14799—2005《土工布及其有關(guān)產(chǎn)品 有效孔徑的測(cè)定 干篩法》,其次是濕篩法GB/T 17634—1998《土工布及其有關(guān)產(chǎn)品 有效孔徑的測(cè)定 濕篩法》,主要在國(guó)標(biāo)中采用。另外,交通部JTG E50—2006《公路工程土工合成材料試驗(yàn)規(guī)程》及水利部SL/T 235—1999《土工合成材料測(cè)試規(guī)程》中應(yīng)用的方法均為標(biāo)準(zhǔn)自帶方法,試驗(yàn)方法為干篩法,基本原理與GB/T 14799—2005相同。
4 結(jié)論
土工布越來(lái)越多地被用作公路、鐵路、土木、水利等工程材料??讖绞峭凉げ妓W(xué)特性中的一項(xiàng)重要指標(biāo),它反映土工織物的過(guò)濾性能,既可評(píng)價(jià)土工織物阻止土顆粒通過(guò)的能力,又反映土工織物的透水性,而土工布孔徑的測(cè)定結(jié)果與其所選用的測(cè)試方法密切相關(guān)。目前國(guó)內(nèi)外土工布孔徑大小及分布測(cè)試方法各不相同,各有優(yōu)缺點(diǎn)。因此研究土工布孔徑測(cè)試方法對(duì)進(jìn)一步推動(dòng)土工布在工程建設(shè)中的應(yīng)用具有非常重要的意義。
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關(guān)鍵詞:施工便道、土工布、土工格柵
一、工程概況
中鐵?旅順諾德琥珀灣項(xiàng)目地處大連市旅順口區(qū),東臨黃海,沿海岸線長(zhǎng)度約800m,工程所在位置原為鹽場(chǎng),全淤泥地質(zhì)。在場(chǎng)地回填過(guò)程中,工程紅線內(nèi)的淺層淤泥逐步排向海岸線,形成海岸線外淤泥隆起,需要清淤至原海平面標(biāo)高,清淤厚度3-6米,寬度15-30米,清淤總量約6萬(wàn)立方。
地質(zhì)情況為全淤泥質(zhì),淤泥層厚度從海平面往下約8-15米。
二、施工技術(shù)措施
1、該工程淤泥清理工作就是采用在淤泥內(nèi)修施工便道,將車輛直接開(kāi)進(jìn)淤泥區(qū)內(nèi)清淤。施工便道寬10米,平行于海岸線修筑,滿足車輛進(jìn)出雙向通行。修筑方法:第一層在淤泥上鋪一層土工布和土工格柵,3.0m厚素土;二層:一層土工布和土工格柵,0.6m厚碎石。三層:一層土工格柵,0.6m厚素土;頂層:一層土工格柵,0.6m厚碎石。每層道路兩側(cè)的土工布與土工格柵均要將素土或者小塊石反包起來(lái),壓入上一層,折壓長(zhǎng)度不小于2.5m。格柵采用大孔雙向格柵,編織土工布采用340g/m2。斷面圖如下:
三、工藝原理
土工布又稱土工織物,是由合成纖維通過(guò)針刺或編織而成的透水性土工合成材料,具有優(yōu)秀的過(guò)濾、隔離、加固防護(hù)作用。土工格柵是用聚丙烯、聚氯乙烯等高分子聚合物經(jīng)熱塑或模壓而成的二維網(wǎng)格狀或具有一定高度的三維立體網(wǎng)格屏柵,常用作加筋土結(jié)構(gòu)的筋材或復(fù)合材料的筋材等。兩種材料在施工中一起使用主要目的是,土工布作為主要受力部分并對(duì)墊層與原有土層進(jìn)行隔離,土工格柵作為輔助材料對(duì)土工布的受力進(jìn)行均勻分解,同時(shí)保障施工便道的均勻沉降。整條便道的受力原理如鋼筋混凝土。填料相當(dāng)于混凝土,承受壓力;土工合成材料相當(dāng)于鋼筋,承受拉力。兩者組合,使便道整體承受上部機(jī)械傳來(lái)的荷載。
四、施工技術(shù)特點(diǎn)
1、設(shè)備簡(jiǎn)單。整個(gè)施工過(guò)程不需要特殊機(jī)械,土工布縫制只需要普通小型電動(dòng)縫紉機(jī)。
2、材料普通。所用的土工布和土工格柵都是常用的建材。
3、施工工期短。由于使用土工布和土工格柵,節(jié)省了大量的填料,減少了淤泥的隆起。而且土工材料鋪設(shè)和填料填筑可以流水作業(yè),大大縮短了工期。
五、工藝流程及施工要點(diǎn)
1、工藝流程
2、施工要點(diǎn)
1)保證第一層填土厚度不小于3米,否則在清淤時(shí)可能造成突然急劇下沉。
2)填料填筑時(shí)邊坡保證順直,土工布和土工格柵易于向上折壓,而且可以避免在清淤過(guò)程中施工便道局部下沉。
3)土工合成材料折壓長(zhǎng)度不小于2.5米,保證土工布和格柵在填料里的錨固長(zhǎng)度。
3)如果局部下沉過(guò)多,需在下沉過(guò)多的部位加鋪一層土工格柵,再進(jìn)行補(bǔ)填。
4)土工布鋪設(shè)時(shí),每幅連接時(shí),用縫紉機(jī)縫兩道。土工格柵在鋪設(shè)時(shí),將筋材主強(qiáng)度高的方向垂直路堤軸線方向,每幅疊合長(zhǎng)度(縱向)不小于10,用塑料綁扎帶綁扎兩排連接,每排綁扎帶間距10cm。橫向搭接長(zhǎng)度30,綁扎方式同縱向連接。
5)素土含水量不宜太大,否則會(huì)出現(xiàn)“橡皮泥”現(xiàn)象。
6)填料層表面要平整,不得有堅(jiān)硬凸出物。
7)填料的頂部設(shè)2%的人字排水坡。
8)土工合成材料鋪設(shè)完成后應(yīng)立即填筑填料,嚴(yán)禁土工合成材料暴曬。
六、質(zhì)量控制措施
土工合成材料施工參考公路土工合成材料應(yīng)用技術(shù)規(guī)范(JTG/TD32-2012)。
在填料填筑時(shí)可用體積平衡法,即每25米進(jìn)行一段體積平衡檢驗(yàn)。需要精確統(tǒng)計(jì)填筑的方量,用體積平衡法計(jì)算填筑厚度。
土工材料鋪設(shè)及填料填筑時(shí),測(cè)量人員嚴(yán)格控制邊線,保證便道順直。
保證土工合成材料折壓長(zhǎng)度不小于2.5米,如小于2.5米應(yīng)立即進(jìn)行接長(zhǎng)。
嚴(yán)格控制素土含水量。如素土含水量過(guò)大,應(yīng)先對(duì)素土進(jìn)行晾曬,或更換新的土源。
土工材料鋪設(shè)前應(yīng)先移除填料表面堅(jiān)硬凸出物,以免破壞土工材料。
嚴(yán)禁出現(xiàn)填料表面中間低,兩邊高的現(xiàn)象。
合理安排,保證施工連續(xù),保證土工材料鋪設(shè)完成后立即進(jìn)行填料填筑。
七、經(jīng)濟(jì)效益分析
在淤泥地質(zhì)上修筑施工便道,此項(xiàng)技術(shù)措施與傳統(tǒng)的拋石擠淤方式相比較,經(jīng)濟(jì)效率分析如下:
1、將土工合成材料用于臨時(shí)道路,使道路整體性加強(qiáng),承載力加大,受力更均勻,避免局部沉降、開(kāi)裂造成的局部返工修整;
2、填料體積大大減少,節(jié)約了大量工程投資。而且隆起淤泥體積也大大減少,清淤總量少;
3、單就臨時(shí)道路填筑成本分析(按路面寬度10米來(lái)考慮),采用直接拋石擠淤成本7235元/m,采用土工合成材料后3576元/m。直接節(jié)約成本3659元/m。
具體見(jiàn)下表(以1m長(zhǎng)計(jì)算):
關(guān)鍵詞:市政道路 施工 軟土地基
中圖分類號(hào):U416.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-098X(2012)12(a)-0-01
影響水土流失的因素來(lái)自自然與人為兩個(gè)方面,前者如氣象、地形、地面組成物質(zhì)、植被等,后者如不合理的利用土地、濫墾、濫牧、破壞植被等。降水和風(fēng)、尤其是暴雨和大風(fēng),是引。起土壤侵蝕的動(dòng)力條件。地形是侵蝕的對(duì)象和侵蝕發(fā)生的場(chǎng)所,一般而言,山區(qū)侵蝕強(qiáng),平原侵蝕弱;坡度越大,侵蝕越強(qiáng);溝谷密度越大,侵蝕也越強(qiáng)。地面組成物質(zhì)、植被和各種不合理的人為因素,通常都決定地表的抗侵蝕能力,這些地區(qū)把包括人為在內(nèi)的各種誘發(fā)水土流失的因素集成到一起。
1 軟弱地基
1.1 軟土
軟弱地基是指主要由淤泥、淤泥質(zhì)土、沖填土、雜填土或其他高壓縮性土層構(gòu)成的地基。特殊土地基是指由濕陷性黃土、膨脹土或紅黏土等構(gòu)成的地基。軟土是淤泥和淤泥質(zhì)土的總稱,它是在靜水或非常緩慢的流水環(huán)境中沉積,經(jīng)生物化學(xué)作用形成。軟土的特性是天然含水量高、天然孔隙比大、抗剪強(qiáng)度低、壓縮系數(shù)高、滲透系數(shù)小。在外荷載作用下地基承載力低、地基變形大,不均勻變形也大,且變形穩(wěn)定歷時(shí)較長(zhǎng),在比較深厚的軟土層上。設(shè)計(jì)時(shí)宜利用其上覆較好的土層作為持力層;應(yīng)考慮上部結(jié)構(gòu)和地基的共同作用;對(duì)建筑體型、荷載情況、結(jié)構(gòu)類型和地質(zhì)條件等進(jìn)行綜合分析,再確定建筑和結(jié)構(gòu)措施及地基處理方法。
1.2 沖填土
沖填土是指整治和疏浚江河航道時(shí),用挖泥船通過(guò)泥漿泵將泥砂夾雜大量水分,吹到江河兩岸形成的沉積土,南方地區(qū)稱吹填土。以黏性土為主的沖填土,因吹到兩岸的土中含大量水分且難以排出而呈流動(dòng)狀態(tài),這類土是屬于強(qiáng)度低和壓縮性高的欠固結(jié)土。以砂性土或其他粗顆粒土所組成的沖填土,其性質(zhì)基本上和粉細(xì)砂相類似,不屬于軟弱土范疇。沖填土是否需要處理和采用何種處理方法,取決于沖填土中顆粒組成、土層厚度、均勻性和排水固結(jié)條件。
1.3 雜填土
雜填土是指由人類活動(dòng)而任意堆填的建筑垃圾、工業(yè)廢料和生活垃圾。雜填土的成因很不規(guī)律、組成的物質(zhì)雜亂、分布極不均勻、結(jié)構(gòu)松散,因而強(qiáng)度低、壓縮性高和均勻性差,一般還具有浸水濕陷性。即使在同一建筑場(chǎng)地的不同位置,其地基承載力和壓縮性也有較大差異。對(duì)有機(jī)質(zhì)含量較多的生活垃圾和對(duì)基礎(chǔ)有侵蝕性的工業(yè)廢料,未經(jīng)處理不應(yīng)作為持力層。
2 市政道路施工中軟土路基施工存在的問(wèn)題
填方路段應(yīng)將路基范圍內(nèi)的樹(shù)根全部挖除并將坑穴填平夯實(shí)。若坡腳附近地面橫坡比較平緩時(shí),可在坡腳處作土質(zhì)護(hù)堤或干砌片石垛護(hù)堤,護(hù)堤最好用滲水性土填筑,但用于路堤相同的土填筑亦可。一般的土和石都可以用作路堤的填料,用卵石、碎石、礫石、粗砂等透水性良好的填料,只要分層填筑,分層壓實(shí),可不控制含水量;用黏性土等透水性不良的填料,應(yīng)在接近最佳含水量情況下分層填筑與壓實(shí)。習(xí)慣上常把淤泥、淤泥質(zhì)土、軟黏性土總稱為軟土,而把有機(jī)質(zhì)含量很高的泥炭、泥炭質(zhì)土總稱為泥沼。泥沼比軟土具有更大的壓縮性,但它的滲透性強(qiáng),受荷后能夠迅速固結(jié),工程處理比較容易。如果對(duì)軟基處理不當(dāng),不僅增加工程量,耗資過(guò)高,拖延工期,甚至可能會(huì)造成工程失敗。為了解決這個(gè)問(wèn)題,人們?cè)陂L(zhǎng)期的建設(shè)實(shí)踐中,積累了許多的經(jīng)驗(yàn),研究出許多的先進(jìn)技術(shù),塑料排水板法加固軟基就是其中之一。所有運(yùn)至工地的材料必須分類堆放,妥善保管,按有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn);不合格材料不得用于工程。軟基處治施工包括以下4個(gè)環(huán)節(jié):(1)對(duì)地質(zhì)資料,土工試驗(yàn)的詳細(xì)檢查,對(duì)設(shè)計(jì)圖和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的調(diào)查研究;(2)室內(nèi)試驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn);(3)施工現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)和觀測(cè)數(shù)據(jù)收集;(4)反復(fù)分析,驗(yàn)證設(shè)計(jì),監(jiān)測(cè)工程安全。因此,一些國(guó)家還按照地理區(qū)域或流域設(shè)立環(huán)保派出機(jī)構(gòu),使管理工作協(xié)調(diào)、統(tǒng)一、扎實(shí)有效。這些經(jīng)驗(yàn)是值得認(rèn)真借鑒的。
3 市政道路工程中軟土地基的施工措施
(1)土工合成材料在鋪設(shè)時(shí),應(yīng)將強(qiáng)度高的方向置于垂直于路堤軸線方向。土工合成材料之間的連接應(yīng)牢固,在受力方向連接處的強(qiáng)度不得低于材料設(shè)計(jì)抗拉強(qiáng)度,且其疊合長(zhǎng)度不應(yīng)小于15 cm。土工合成材料技術(shù)、質(zhì)量指標(biāo)應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求。土工合成材料的存放經(jīng)及鋪設(shè)過(guò)程中應(yīng)避免長(zhǎng)時(shí)間暴露或暴曬。與土工合成材料直接接觸的填料中嚴(yán)禁含強(qiáng)酸性、強(qiáng)堿性物質(zhì)。(2)土工合成材料的鋪設(shè)不允許有褶皺,應(yīng)用人工拉緊,必要時(shí)可采用插針等措施固定土工合成材料于填土層表面。鋪設(shè)土工合成材料的土層表面應(yīng)平整,表面嚴(yán)禁有碎、塊石等堅(jiān)硬凸出物。在距土工合成材料層8 cm以內(nèi)的路堤填料,其最大粒徑不得大于6 cm。(3)土工合成材料攤鋪以后應(yīng)及時(shí)填筑填料,以避免其受到陽(yáng)光過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的直接暴曬,一般情況下,間隔時(shí)間不應(yīng)超過(guò)48 h。填料應(yīng)分層攤鋪、分層碾壓,所選填料及其壓實(shí)度應(yīng)達(dá)到《道路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTGD30―2004)規(guī)定的要求。(4)鋪設(shè)土工合成材料,應(yīng)在路堤每邊各留一定長(zhǎng)度,回折覆裹在已壓實(shí)的填筑層面上,折回外露部分應(yīng)用土覆蓋。(5)對(duì)于軟土地基,采礦對(duì)地質(zhì)-生態(tài)環(huán)境的影響嚴(yán)重而明顯。不同類型的礦山企業(yè)的工藝特征和影響地質(zhì)生態(tài)環(huán)境的技術(shù)強(qiáng)度不同,它們對(duì)地質(zhì)生態(tài)環(huán)境的影響程度也有所差別。采礦過(guò)程形成的能量和物質(zhì)的轉(zhuǎn)移交換是影響礦山地質(zhì)生態(tài)環(huán)境的主要因素,采礦對(duì)地質(zhì)生態(tài)環(huán)境的影響表現(xiàn)在:土地資源的占用和破壞(露天采礦破壞土壤;廢石堆、尾礦堆放占用土地;地面塌陷破壞土地);水文地質(zhì)環(huán)境的破壞(海水入侵;區(qū)域地下水位下降);礦山廢水對(duì)環(huán)境的污染,縫接強(qiáng)度應(yīng)不低于土工合成材料的抗拉強(qiáng)度。從生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展視角看人的發(fā)展,應(yīng)該在可持續(xù)發(fā)展中實(shí)現(xiàn)人的全面發(fā)展的多重目標(biāo)。人的全面發(fā)展的目標(biāo)是多重的,有經(jīng)濟(jì)的、政治的、文化的目標(biāo),也有自然的目標(biāo)。
4 結(jié)語(yǔ)
軟土地基有極大的危害性,它可造成構(gòu)造物不同程度的破壞,嚴(yán)重者不但影響使用,甚至造成建筑物的徹底報(bào)廢。質(zhì)量監(jiān)督是工程管理中的基本職能。加強(qiáng)指導(dǎo)與服務(wù),促進(jìn)市政道路不良地段的質(zhì)量監(jiān)督是新形勢(shì)下應(yīng)堅(jiān)持的工程管理對(duì)策之一。長(zhǎng)期的工程管理實(shí)踐證明,對(duì)軟基處理不當(dāng)路的中心沉降過(guò)大引起涵管彎曲和路基路面橫坡變小等問(wèn)題將會(huì)使路基沉降過(guò)大,導(dǎo)致路堤失穩(wěn)路面開(kāi)裂。因此,從高標(biāo)準(zhǔn)、高質(zhì)量的使用要求出發(fā),合理、可行地處理好軟土地基,已成為道路建設(shè)必不可少的一個(gè)環(huán)節(jié)。
【關(guān)鍵詞】土工織物 地基處理 性價(jià)比高
一、引言
新海大街位于遼寧(營(yíng)口)沿海產(chǎn)業(yè)基地一期產(chǎn)業(yè)區(qū)中部,道路全長(zhǎng)6471米。該工程地勢(shì)低洼平坦,路線所經(jīng)路段為營(yíng)口鹽業(yè)集團(tuán)的晾水池和鹽池,部分區(qū)域有集水池,溝壑較多,地層巖性以第四世海底沉積物為主,包括亞黏土,亞砂土,淤泥質(zhì)亞黏土,粉砂等,強(qiáng)度較低。工程地質(zhì)條件對(duì)道路工程十分不利。本工程設(shè)計(jì)路基結(jié)構(gòu)為:
3cm石屑磨損層+2×20cm粒料石灰土換填層+60cm粒料石灰土換填層+原土層。
二、施工過(guò)程概述
設(shè)計(jì)給出的路基施工方案可以看出,新海大街的路基處理方法是先用挖機(jī)挖除表層約1米厚的淤泥土,然后回填石灰粒料土,并碾壓密實(shí),使地基承載力達(dá)到一定的強(qiáng)度;檢測(cè)主要方法是路基彎沉值及灰土含量。項(xiàng)目部在研討之后編制施工方案,對(duì)路基的施工工藝進(jìn)行了大幅修改,方案如下:
3cm石屑磨損層+120cm山皮石換填層+荊笆2層+土工布1層+原土層。
三、工藝?yán)碚摲治?/p>
1.土工織物的特性
表征土工織物產(chǎn)品特性的主要指標(biāo)包括:產(chǎn)品形態(tài)、物理性質(zhì)、力學(xué)性質(zhì)、水理性質(zhì)、耐久性等。
1.1 產(chǎn)品形態(tài)
主要是指產(chǎn)品的材質(zhì)及制造方法、寬度等。由于土工織物的原料都是由聚酰胺纖維(尼龍)、聚酯纖維(絳綸)、聚丙烯腈(腈綸)和聚丙烯纖維(丙綸)等高分子化合物(聚合物)經(jīng)加工后合成。因此土工織物產(chǎn)品因制造方法和用途不一,寬度和重量規(guī)格變化甚大,寬度可從幾厘米到十多米或更寬。
1.2 物理性質(zhì)
表征物理性質(zhì)的主要指標(biāo)有單位面積質(zhì)量、厚度、開(kāi)孔尺寸及均勻性。單位面積質(zhì)量通常是指土工織物每平方米的質(zhì)量,通常每平方米的質(zhì)量在0.1kg到1.0kg。應(yīng)用于軟土地基處理中一般為數(shù)百克。開(kāi)孔尺寸(等效孔徑)無(wú)紡型土工織物為0.05~0.5mm,編織型土工織物為0.1~1.0mm。
1.3 力學(xué)性質(zhì)
表征力學(xué)性質(zhì)的主要指標(biāo)有抗拉強(qiáng)度、斷裂時(shí)延伸率、撕裂強(qiáng)度、穿透強(qiáng)度、握持抗拉強(qiáng)度、頂破強(qiáng)度、疲勞強(qiáng)度、徐變性、聚合物與土體間摩擦系數(shù)等。對(duì)于抗拉強(qiáng)度大部分常用的無(wú)紡型土工織物為10~30kN/m,高強(qiáng)度的為30~100kN/m。最常用的編織型土工織物為20~50kN/m,高強(qiáng)度的為50~100kN/m,個(gè)別的編織土工織物可達(dá)到100~1000kN/m。
1.4 水理性質(zhì)
土工織物的水理性質(zhì)主要用土工織物垂直向和水平向透水性來(lái)表征(即導(dǎo)水性)。大部分編織與熱粘型無(wú)紡?fù)凉た椢锏膶?dǎo)水性甚?。会槾虩o(wú)紡型土工織物為10-6~10-5m2/s;土工網(wǎng)為10-4~10-2m2/s;土工塑料排水板(帶)為10-4~10-2m2/s。
1.5 耐久性
土工織物的耐久性即抗老化、抗化學(xué)侵蝕性、抗生物侵蝕性、抗磨性、抗溫度、凍融及干濕變化性??估匣侵父叻肿硬牧霞庸?、貯存和使用過(guò)程中,由于受內(nèi)外因素影響,使其各種性能逐漸蛻化的現(xiàn)象。老化是一種不可逆的化學(xué)變化。主要表現(xiàn)在:(1)外觀變化,發(fā)粘、變硬、變脆等;(2)物理化學(xué)特征的變化,如比重、熔點(diǎn)、耐寒性和耐熱性等;(3)力學(xué)性能即抗拉強(qiáng)度、剪切強(qiáng)度、伸長(zhǎng)率以及彈性等減小或喪失。
1.6 排水作用
利用某些內(nèi)部具有排水通道間(如盲溝、塑料排水板)土工纖維具有良好的三維透水性,使水能沿土工織物內(nèi)部的排水通道迅速排出,還可使水經(jīng)過(guò)土工織物的平面迅速沿水平方向排走。構(gòu)成水平排水層,可加速軟土地基的排水固結(jié)。土工聚合物用于建造無(wú)集水管間排水盲溝、鋪設(shè)時(shí)先在開(kāi)挖好的槽內(nèi)鋪設(shè)土工織物,然后回填碎石,與碎石組成排水系統(tǒng)。
1.7 隔離作用
利用土工織物的高抗拉性,抗撕裂性、良好的韌性、整體性和耐酸堿、耐生物侵蝕性能,將滲透性較土工織物大的兩種材料相互隔開(kāi),以發(fā)揮其各自的作用。這是軟土地基處理中較為重要的作用,其目的在于防止由于局部承載力喪失而造成的路基填土與軟弱地基相互混雜、補(bǔ)償?shù)鼗锌辜魪?qiáng)度不足,防止由此可能導(dǎo)致的圓孤滑動(dòng)破壞,并可有效地加快工期,降低成本,減少路堤間不均勻沉降,有利于排水和加速土體固結(jié)。
1.8 設(shè)計(jì)計(jì)算
在軟土地基路基底與填土之間鋪設(shè)土工織物,是目前道路工程中常用的淺層處治方法,特別是土工織物加砂墊層更為常用。這是由于土工織物具有較高的延伸率,從而可使上部負(fù)荷擴(kuò)散,提高原地基承載力,并增加路基填土的穩(wěn)定性。另外鋪設(shè)土工織物后施工機(jī)械行駛方便,在填土預(yù)壓下還能起排水作用,從而加速排水固結(jié)和沉降穩(wěn)定。土工織物加筋復(fù)合地基的板限承載力公式可表達(dá)為(簡(jiǎn)化式):
Pu=CNc+2TSinθ/B+βTNq/R
式中:C―土的內(nèi)聚力;
Nc―地基承載力;
T―土工織物的抗拉強(qiáng)度;
θ―基礎(chǔ)邊緣與土工織物的傾斜角;
B―地基底寬;
β―地基形狀系數(shù);
Nq―復(fù)合地基承載力;
R―地基變形當(dāng)量半層。
2.土工織物與荊笆的結(jié)合
結(jié)合新海大街施工特點(diǎn),現(xiàn)場(chǎng)回填料為甲方供應(yīng),現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)采來(lái)的山皮石料規(guī)格較大,粒徑有的超過(guò)30cm,為了增加土工織物的承載能力,防止回填料壓壞鋪設(shè)好的土工布,在土工布上增加兩層荊笆,起到加筋作用,增加了隔離層整體的穩(wěn)定性。
四、工程結(jié)果和應(yīng)用
1.工程結(jié)果
典型施工共進(jìn)行200米,施工完成后對(duì)施工路段進(jìn)行彎沉檢測(cè),結(jié)果彎沉值大多在50左右,在施工的200m路段沒(méi)有產(chǎn)生翻漿現(xiàn)象,路面平整,工程質(zhì)量?jī)?yōu)良。
2.工程推廣與應(yīng)用
2.1工期上的優(yōu)勢(shì)
新海大街全長(zhǎng)6741.82m,如采用設(shè)計(jì)方案進(jìn)行施工,全線開(kāi)挖大概在1m深左右,開(kāi)挖寬度20m,石灰粒料土回填量在13萬(wàn)方左右,我項(xiàng)目部在工程實(shí)踐中精心組織施工,投入9臺(tái)挖掘機(jī)進(jìn)行24小時(shí)作業(yè),一個(gè)月完成了3400m(70cm)的石灰粒料土回填碾壓工程量,合成1m厚為2380m,平均日完成量:8.8延米/日/挖掘機(jī);如改成土工織物結(jié)構(gòu),則石灰粒料土的拌合工作可以省略,僅此一項(xiàng)可節(jié)省工期單臺(tái)挖掘機(jī)766個(gè)工作日,整體工期也可以節(jié)省一半以上。
2.2成本上的優(yōu)勢(shì)
土工織物結(jié)構(gòu)每平米需支出額外費(fèi)用約20元,而石灰粒料土每平米支出費(fèi)用包括:拌灰土機(jī)械費(fèi)+白灰費(fèi)用+由于工期延長(zhǎng)而增加的管理成本,約為26.4元;僅此一項(xiàng)整個(gè)工程可以節(jié)省費(fèi)用。
(26.4-20)*街道全長(zhǎng)*路基處理寬度=6.4*6741.82*20=86萬(wàn)元。
2.3工程的推廣
遼寧省營(yíng)口市沿海產(chǎn)業(yè)開(kāi)發(fā)基地在經(jīng)過(guò)對(duì)我項(xiàng)目部典型施工進(jìn)行考察研證后在沿海產(chǎn)業(yè)基地的二、三期施工開(kāi)發(fā)中大量采用了土工織物荊笆混合結(jié)構(gòu),產(chǎn)生了巨大的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益;推動(dòng)了土工織物在我國(guó)東北地區(qū)的施工推廣。
參考文獻(xiàn):
1.南京水利科學(xué)研究院主編《土工合成材料測(cè)試手冊(cè)》
2.朱詩(shī)鰲編著《土工織物應(yīng)用與計(jì)算》