土工合成材料地基施工技术.docx

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1、7-1-8土工合成材料地基7-1-8-1土工织物地基土工织物地基又称土工聚合物地基、土工合成材料地基，系在软弱地基中或边坡上埋设土工织物作为加筋，使形成弗性更合土体，起到排水、反海、隔离、加固和补强等方面的作用，以提高土体承载力，减少沉降和增加地基的稳定。图7YI为上工织物加固地基、边坡的儿种应用。图7-41土工织物加固的应用（八）排水：（b）稳定路基：c）稳定边坡或护坡；（d）加固路堤：（e）土坝反滤:（f）加速地基沉降1.士工钗物：2砂垫；3道渣；4,卷水白沟；5软土层；6Jft土或填料夯实：，砂井I.材料要求土工织物系采用聚能纤维（涤纶）、聚丙纤维（肪纶）和聚丙烯纤维（丙纶）等高分子化合

2、物（聚合物）经加工后合成。一般用无纺织成的，系将聚合物原料投入经过熔网挤乐喷出纺丝，直接平铺成，然后用粘合剂粘合（化学方法或湿法）、热压粘合（物理方法或干法）或针刺结合（机械方法）等方法将联结成布。土工织物产品因制造方法和用途不一，其宽度和重量的规格变化甚大，用丁岩土工程的宽度由218m：重量大丁或等于O.1.kg/m?：开孔尺寸（等效孔径）为O.O5O.5mm,导水性不论垂直向或水平向，其渗透系数kIO%ms（相当于中、细砂的渗透系数）：抗拉强度为1030kNm（高强度的达3O-KX）kNm）2 .特点和适用范围土工织物的特点是：明地柔软，重量轻，整体连续性好：施工方便,抗拉强度而，没有显著

3、的方向性，各向强度基本一致；弹性、耐磨、耐腐蚀性、耐久性和抗微生物侵蚀性好，不易带烂和虫蛀：而且，土工织物具有毛细作用，内部具有大小不等的眼，有较好的渗透性（水平向1XIO,Ii3cns）和良好的疏导作用，水可竖向、横向排出。材料为工厂制品，材质易保证，施工简便，造价较低，与砂垫层相比可节省大量砂石材料，节省费用1/3左右。用于加固软弱地基或边坡，作为加筋使形成更合地基，可提高土体强度,承载力增大3-4倍，显著地减少沉降，提高地基植定性。但土工聚合物存在抗紫外线（老化）能力较低，如埋在土中，不受阳光紫外线照射，则不受影响，可使用40年以上。适用于加固软弱地基，以加速土的固结，提高土体强度：用于

4、公路、铁路路基作加强层,防止路基盗浆、下沉：用于堤岸边坡，可使结构坡角加大，又能充分压实；作挡上墙后的加固，可代替砂井。此外，还可用于河道和海港岸坡的防冲：水库、渠道的防渗以及土石坝、灰坝、尾矿坝与闸基的反滤层和排水屋，可取代砂石级配良好的反港U,达到节约投资、缩短工期、保证安全使用的目的。3 .施工工艺方法要点（I）铺设上工织物前，应将基上表面压实、修整平顺均匀，消除杂物、草根，表面凹凸不平的可铺一层砂找平。当作路基铺设，表面应有4%5%的坡度,以利排水。（2）铺设应从一羯向另一端进行,端部应先铺填,中间后铺填，端部必须精心铺设铺固，铺设松紧应适度，防止绷拉过紧或褶皱，同时需保持连续性、完整

5、性。避免过量拉伸超过其强度和变形的极限而发生破坏、撕裂或局部顶破等。在斜坡上施工，应注意均匀和平整，并保持一定的松紧度：避免石块使其变形超出聚合材料的弹性极限：在护岸工程坡面上铺设时，上坡段十工织物应搭在下坡段上工织物上。（3） 土工织物连接般可采用搭接、缝合、胶合或U形钉钉台等方法（图7-42）.采用搭接时，应有足够的宽（长）度,一般为030.9m,在坚固和水平的路基，一般为0.3m,在软的和不平的地面，则需0.9m：在搭接处尽量避免受力，以防移动：缝舍采用缝合机面对面或折叠缝合，用尼龙或涤纶线,针距78mm,合处的强度一般可达健物强度的80%：胶结法是用胶粘剂将两块土工织物胶结在一起，最少

6、搭接长度为100mm,胶结后应除2h以上。其接缝处的强度与十工织物的原强度相同：用U形钉连接是每隔1.Om用一U形钉插入连接，其强度低于健合法和胶结法。由于搭接和健合法施工简便，一般多用之。（b）（C）（e）图7-42士工织物连接方法（八）搭接：（b）胶合：（c）、d缝合：”打接（4）为防止土工织物在施工中产生顶破,穿剌、擦伤和撕破等，一般在土工织物卜面宜设置砾石或碎石垫层，在其上面设置砂卵看护层，其中碎石能承受用应力，土工织物承受拉应力，充分发挥织物的约束作用和抗拉效应，铺设方法同砂、砾石犁层。（5）铺设一次不直过长，以免卜雨渗水琏以处理，土工织物铺好后应随即铺设上面砂石材料或土利，避免长时

7、间曝晒和暴露，使材料劣化.（6）土工织物用于作反滤层时应作到连续，不得出现扭曲、折皱和重登。工织物上抛石时，应先铺层30mm厚卵石层，并限制高度在1.5m以内，对于盘而带棱角的石料，抛掷高度应不大于50cm。（7）土工织物上铺垫层时，第一层铺垫厚度应在50Cm以卜.，用推土机铺垫时，应防止刮土板损坏土工织物，在局部不应加过重集中应力.（8）铺设时，应注意端头位置和锚固，在护坡坡顶可使上工织物末端绕在管子上，埋设于坡顶沟槽中，以防土工织物下落：在堤坝，应使土工织物终止在护坡块石之内，避免冲刷时加速坡脚冲刷成员。（9）对于有水位变化的斜坡，施工时直接堆置于土工织物上的大块布之间的空隙，应填塞或设垫

8、层，以避免水位下降时，上坡中的饱和水因来不及港出形成显著水位差，使土挤向没有压载空隙，引起士工织物鼓胀而造成损坏。（IO）现场施工中发现土工织物受到损坏时，应立即修补好。4.明量控制（1）施工前应对上工织物的物理性能（单位面积的质量、厚度、比重）、强度、延伸率以及土、砂石料等进行检验。土工织物以100m2为批，每批抽查5%。（2）施工过程中应检查消基、回填料铺设厚度及平整度、土工织物的铺设方向、搭接缝搭接长度或缝接状况、土工织物与结构的连接状况等。（3）施工结束后，应作承载力检验。（4）土工织物地基质量检验标准如表7-39所示。土工织物（土工合成材料）地基质量检骁标准表7-39项序检交项目允许

9、偏差或允许值检杳方法胞位数依1土工织物（土工合成材料）Oa置于夹具上作拉伸试验（结主控1强度70果与设计标准相比）土工织物（土工合成材料）03置干夹具上作拉伸试验（结以口延伸率70果与设计标准相比）3地基承载力时要求按规定方法1土工织物（土工合成材料）mm3300用钢尺量一般M日1搭接长度2土石料有机质含量%W5熔烧法Jy1.曰3层面平整度min20用2m律尺4每层铺设厚度mm25水准仪7-1-8-2加劲土地基加劲土地基系由填十.和填土中布置一定量的带状筋体（或称拉筋）以及直立的墙面板3部分组成一个整体的史合结构（图743）.这种结构内部存在若墙面土压力、拉筋的拉力、以及填土与拉筋间的摩擦力等

10、相互作用的内力，并维持互相平衡，从而可保证这个复合结构的内部稔定。同时这一豆合体又能抵抗拉筋尾部后面填土所产生的（W压力，使推个任合结构保持桎定。图7-43加劲土结构物的剖面示意图卜面板:2啦筋：3项料1 .加固机理松散上在臼垂作用下堆放就成为具有天然安息角的斜坡面，但若在填土中分层布置埋设一定数量的水平带状拉施作加筋处理，则拉筋与土层之间由于土自重而压紧，因而使土和拉筋之间的摩擦充分起作用，在拉筋方向获得和拉筋的抗拉强度相适用的粘聚力，使其成为整体，可阻止土颗粒的移动，其横向变形等于拉筋的伸长变形，般拉筋的弹性系数比土的变形系数大得多，故例向变形可忽略不计，因而能使上体保持直立和稳定.2 .

11、特点及适用范围加劲土地土的特点是:土与拉筋共同作用，可充分利用材料性能，使挡墙结构轻型化，其体积仅相当全力式挡墙结构的3%5%,对地基土的要求较低：加劲土的墙面和拉筋由工厂预制，可实现工厂化生产，加速工程进度，降低施工成本：适应性强，加劲为柔性材料，可以承受地基较大变形,它所容许的沉降比传统的挡墙为大，因而更适合于软弱地基上进行构筑：加劲土用于重力式构筑物.墙面垂直，节省用地面积，有效诚少土方量：挡墙面板薄，基础尺寸小，可节省工程投资20%60%;而且理论上可不受高度限制：用作挡上结构，面板的形式可按需要进行美化设计，有利于美化环境：加劲土复合结构的整体性能好，结构稳定性强，有良好的抗震性能：

12、结构简单，施工方便,除压实机械外，不需配备其他机械，施工迅速，质量易于控制。加劲土适用于山区或成市道路的挡土墙、护坡、路堤、桥台、河坝以及水工结构和工业结构等工程上，图7-44为加劲土的部分应用，此外还可用处理滑坡。()图7-44加劲土的应用（八）常规深基处理方法：（b）加劲上处理方法（不用深基I-填土：2-rit3-粉土:4-砾石：5-泥灰岩：6.近代冲积层：7白垩土：8公路：9面板：IO拉筋3 .加劲上的材料和构造要求（1）拉筋材料要求抗拉强度高,延伸率小，耐腐蚀和有一定的柔韧性.多采用镀锌带钢（截面511m40nrn或5mmX60mm）、铝合金钢带和不锈带钢、钢条（Q235钢）、尼龙绳、

13、玻璃纤维和土工织物等。有的地区，就地取材，也有采用竹筋、包装用塑料带、多孔废钢片、钢筋混凝土代用,效果亦好，可满足要求.（2）回填土料宜优先采用一定级配的砾砂土或砂类土,有利于压密和与拉筋间产生良好的摩阻力，也可采用碎石土、黄土、中低液限粘性上等，但不得使用腐殖上、冻土、白垩土及睢藻土等，以及对拉筋有腐蚀性的土。4 .构造要求面板一般采用钢筋混凝上预制构件，其厚度不应小于80mm,混凝土强度等级不应低于CI8；简易的面板亦可采用半圆形油桶或椭网形钢管。面板设计应满足坚固、美观、运输方便和安装容易等要求，同时要求能承受拉筋一定距离的内部土引起的局部应力集中。面板的形式有十字形、槽形、六箱形、1.

14、形、矩形、Z形等，般多用十字形，其高度和宽度由50150mni:厚度80-25（）mnu面板上的拉筋结点，可采用项锚拉环、钢板锚头或留穿筋孔等形式。钢拉环应采用直径不小于Iomm的1级钢舫，钢板锚头采用厚度不小于3mm的钢板，露T混凝土外部部分应做防锈处理：土工聚合物与钢拉环的接触面应做隔离处理.卜字形面板与拉筋连接多在两便预留小孔，内插销子，将面板嗓向互相连锁起来（图7-45）。面板与拉筋的连接处必须能承受施工设备和面板附近回填土耳密时所产生的应力。图7-45预制混凝土面板的拼装拉筋的锚固长度1.,一般由计算确定，但是还要满足1.07H（H一挡土墙高度）的构造要求。5 .旗工工艺方法要点（I

15、）加筋上工程结构物的施工程序是：基础施工、构件预制一面板安装T填料摊铺、压密和拉筋铺设一地面设施施工。（2）基础开挖时,基槽（坑）底平面尺寸一一般应大丁基础外集03m,基底应整平夯实。基底必须平整，使面板能够直立.（3）面板可在工厂或附近就地预制。安装可用人工或机械进行。每块板布置有安装的插销和插销孔.拼时由一端向另一端自下而上逐块吊装就位，拼装最卜.一层面板时,应把半尺寸的和全尺寸的面板相间地、平衡地安装在基础上。安装时单块面板便斜度殷宜内倾1/150左右，作为填料压实时面板外倾的预留度。为防止填上时面板向内外倾斜而不成一垂直面，宜用夹木螺栓或支斜掾撑住，水平误差用软木条或低强度砂浆谢整，水平及倾斜误差应逐块调整，不得将误差素积到最后再进行调整.（4）拉筋应铺设在已经压实的填土上，井与墙面垂直，拉筋与填土间的空隙，应用砂垫平，以防拉筋断裂。采用钢条作拉筋时,要用螺栓将它与面板连接.钢带或钢筋混凝十.带与面板拉环的连接以及钢带、钢筋混凝土带间的连接，可采用电焊、扣环或螺栓连接。聚丙烯士工聚合物带与面板的连接，可将带，