土工合成材料的優(yōu)點(diǎn)范文

時(shí)間:2023-11-02 18:04:45

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土工合成材料的優(yōu)點(diǎn)

篇1

關(guān)鍵詞:土工合成材料公路工程應(yīng)用

中圖分類號:X734文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A

1.概述

土工合成材料作為一種相對新型的施工材料, 已經(jīng)在歐美等發(fā)達(dá)國家得到了很成功的應(yīng)用,目前在鐵路、公路、建筑工程中也都得到了很廣泛的應(yīng)用。在公路工程中,土工合成材料通常會被應(yīng)用于填挖交界處、排水、地基處理、防護(hù)以及加筋等重要的隱蔽工程上,而且取得了非常顯著的效果。它具有造價(jià)低、適用性強(qiáng)、耐久性強(qiáng),強(qiáng)度高以及耐腐蝕性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。不僅在公路工程行業(yè),而且在水利、鐵道、巖土等工程等行業(yè)都到了廣泛應(yīng)用。

2.土工合成材料的種類

土工合成材料根據(jù)材質(zhì)和特征的不同,目前可分為以下幾中類型:

3 土工合成材料的功能

3.1隔離功能 土工合成材料將兩種不同的建筑材料隔開來,也可把相同材料的不同粒徑的材料隔開,避免兩種材料相互混雜,或者受到外部作用力的時(shí)候不至于流失,能夠保證所使用建筑材料的整體結(jié)構(gòu)和功能。

3.2防護(hù)功能 當(dāng)外部有比較集中的應(yīng)力作用到土體上的時(shí)候,土工合成材料可以將應(yīng)力從一種材料傳遞到另一種材料,從而起到減輕和分解的作用。防護(hù)功能主要有兩種情況,一種是沖刷防護(hù),另一種是坡面防護(hù)。

3.3 濾層功能 土工材料能夠使土壤中的液體排出的同時(shí),還可以防止在滲透力作用下的土或者其他顆粒流失,從而引起路基的不穩(wěn)定性。

3.4排水功能 較厚的土工合成材料能夠?qū)⑼寥乐械乃帜燮饋恚ㄟ^材料的空隙沿著材料流出。

3.5加筋功能 主要是利用土工合成材料的抗拉性來改善土層的力學(xué)性能,將材料埋置在土體中,可增強(qiáng)地基的承載力,土基的整體受力,提高路基的整體強(qiáng)度和穩(wěn)定性,從而能夠起到加固路基,穩(wěn)定土基的作用,土工格柵,由于土粒嵌入格櫥孔口之內(nèi),產(chǎn)生較大的摩擦力,從而提高土體的強(qiáng)度。

3.6防滲功能 在公路工程施工過程中,土工合成材料由于它具有特殊的結(jié)構(gòu)性能,可以按照工程的需要制成各種層厚,防滲性能也相當(dāng)明顯,在碎石層和路基之間加鋪一層防滲土工合成材料,可以有效的起到隔離水份的作用。

4 土工合成材料在公路工程的應(yīng)用

4.1用于道路面層與基層之間的柔性路面結(jié)構(gòu)層 高等級公路要求“強(qiáng)基薄面”,將高模量的土工合成材料置于路面結(jié)構(gòu)層中,可增大路面結(jié)構(gòu)層的抗拉強(qiáng)度,減薄路面結(jié)構(gòu)層的厚度,保持路面的結(jié)構(gòu)完整性。

4.2用于臨時(shí)道路 許多林區(qū)、海港、油田及一些軍用的臨時(shí)道路要通過水文地質(zhì)條件不良的地區(qū),采用避繞的方法需延長線路增大投資。將土工合成材料鋪設(shè)在軟弱的地基上,利用其良好的抗拉強(qiáng)度和變形特性,避免其上部的填料在荷載作用下與地基土相混淆,同時(shí)約束填料的側(cè)向移動,保證填料層的相對剛度,將上覆荷載擴(kuò)散到較大面積的地基上,減少地基所需承受的壓力。臨時(shí)道路完成使命后,由于軟弱地基土工合成材料的隔離作用其上的填料可回收再用。

4.3用于排水 用軟式透水管水平打人路塹邊坡中,排除邊坡內(nèi)積水,將其鋪設(shè)于道路中央分隔帶中,進(jìn)行分隔帶排水。

4.4用于植被防護(hù) 用三維土工網(wǎng)墊進(jìn)行路堤(塹)邊坡的植被防護(hù),也可將其鋪在河岸、水庫、池塘岸坡上防止邊坡被沖刷,或利用土工織物袋裝砂石及土工膜袋作護(hù)坡。

4.5用于護(hù)坡 用土工格柵和復(fù)合加筋帶構(gòu)筑加筋土擋墻和橋臺或加陡路堤邊坡,增強(qiáng)穩(wěn)定性,也用于路堤邊坡加強(qiáng)層。

4.6調(diào)節(jié)剛度 用土工格柵和土工網(wǎng)鋪設(shè)于橋頭、填挖交界處、新老路基結(jié)合部位,以謂節(jié)橋梁到路基的剛度,減小沖擊力,防止橋頭跳車及錯(cuò)臺。

4.7用于軟土路基加固處理 用塑料排水板代替砂井以加速軟土地基的固結(jié),提高地基承載力。或用土工織物、土工格柵、土工網(wǎng)結(jié)合碎石或砂礫墊層鋪設(shè)于軟土地基和路堤之間,利用其抗拉強(qiáng)度加筋軟基路堤,保證路堤的穩(wěn)定性。

4.8用于處理膨脹土和濕陷性路基 用不透水的土工膜作封閉層,使路基土含水量不發(fā)生大的變化。

4.9用土工膜鋪設(shè)于凍融翻漿路段,保持溫度穩(wěn)定減小路基凍害,治理道路翻漿。

4.10用纖維土(土工材料聚酯絲和無粘性土混合)建造陡坡路基和擋墻,法國及英國道路中于70年代末就有先例。

4.11用超輕質(zhì)填料(聚苯乙烯塊EPS)筑路堤,鋪在橋臺和引堤交接處,以減小地基荷載,防止堤身出現(xiàn)過度沉降和沉降差,以及橋臺和引堤交接處錯(cuò)臺。

5 結(jié)束語

土工合成材料在我國公路工程中的應(yīng)用時(shí)間雖然很短,但由于其施工方便、造價(jià)低廉、效果明顯、技術(shù)可行等優(yōu)點(diǎn),因而得到了迅速的發(fā)展,已大量應(yīng)用于路橋工程的各種場合。材料也從單一的土工織物發(fā)展到采用具有較高強(qiáng)度和模量的土工格柵、土工網(wǎng)和復(fù)合土工織物、玻纖網(wǎng)及土工墊的應(yīng)用數(shù)量也在逐年增加。

參考文獻(xiàn):

[1]王銀河, 江志超. 公路施工中土工合成材料應(yīng)用的探討[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品, 2012,(3): 45.

[2] 尚福濤. 土工合成材料在公路軟基中的應(yīng)用技術(shù)探討[J].道路工程, 2012, (6): 47-48.

篇2

【關(guān)鍵詞】 土工合成材料 軟土 不均勻沉降

1 軟土的定義和特性

軟土是自然歷史的產(chǎn)物,是隨著古地理、氣候、沉積環(huán)境的變化而形成的。一般是指在濱海、湖泊、谷地、河灘沉積的天然含水率大于30%,其液限一般在34%--43%的范圍內(nèi),塑性指數(shù)大部分在15―20之間,天然空隙比大于1的土。如淤泥和淤泥質(zhì)土,以及其他高壓縮性飽和粘性土、粉土。

由于軟土的生成環(huán)境及粒度、礦物組成和結(jié)構(gòu)特征,結(jié)構(gòu)性顯著且處于形成初期,故具有以下物理力學(xué)特性:

(1)顏色以深色為主,粒度成分以細(xì)顆粒為主,有機(jī)質(zhì)含量高;

(2)天然含水量高,容重小,天然含水量大于液限;

(3)天然孔隙比大,一般大于1.0;

(4)滲透系數(shù)小,一般小于10-6cm/s,沉降速度慢,固結(jié)完成所需時(shí)間長;

(5)粘粒含量高,塑性指數(shù)大;

(6)高壓縮性,壓縮系數(shù)大,基礎(chǔ)沉降大,般壓縮系數(shù)大于

0.5MPa-1;

(7)強(qiáng)度指標(biāo)小,快剪凝聚力小于l0kPa,內(nèi)摩擦角小于50;固結(jié)快剪的強(qiáng)度指標(biāo)略高,凝聚力小于15kPa,內(nèi)摩擦角小于100度;

(8)靈敏度高,靈敏度一般在2―10之間,有時(shí)大于10,具有顯著的流變特性。

(9)在荷載作用下一般會產(chǎn)生較大的沉降變形或失穩(wěn)。

2 土工合成材料的分類及性能指標(biāo)

土工合成材料是以人工合成的聚化物為原料制成的各種類型產(chǎn)品。可置于巖土或其它工程結(jié)構(gòu)內(nèi)部、表面或各種結(jié)構(gòu)層之間,具有過濾、防滲、隔離、排水、加筋和防護(hù)等多種功能,發(fā)揮加強(qiáng)、保護(hù)巖土或其它結(jié)構(gòu)功能的一種新型巖土工程材料。

一般將其分為土工織物、土工膜、土工復(fù)合材料和土工特種材料等。

表征土工合成材料的性能指標(biāo)一般可分為物理性能指標(biāo)、力學(xué)性能指標(biāo)、水力性能指標(biāo)、土工合成材料與土相互作用指標(biāo)及耐久性指標(biāo)等。

3 土工合成材料在軟土路基加固中的作用機(jī)理

3.1 約束地基側(cè)向位移,提高地基承載力

土有一定的抗壓強(qiáng)度,但抗剪強(qiáng)度很弱。土工合成材料在垂直荷載作用下,地基產(chǎn)生壓縮沉降和側(cè)向位移,此時(shí)土工合成材料受拉,故而能支承部分豎向荷載,土工合成材料與地基之間的摩阻力還可約束地基側(cè)向位移從而提高地基的承載力。

3.2 隔離、分散應(yīng)力

鋪設(shè)在軟弱地基上的土工合成材料將上部填料與地基土隔離開來,具有的抗拉強(qiáng)度和良好的變形性能,使得填料與地基土的接觸部分具有相對剛度,從而將上覆荷載較均勻地分散到較大范圍的地基上,提高了地基承載力。工程實(shí)踐證明,控制加載速率的條件下,鋪設(shè)土工布后地基承載力比天然地基承載力提高約12.8%。同時(shí),在不同性質(zhì)的填料分層面上,鋪設(shè)土工合成材料使不同性質(zhì)的填料互不摻雜,保持其結(jié)構(gòu)性能。

3.3 防滲、排水

土工膜和復(fù)合型土工膜(兩布一膜等)具有防止水流滲透的良好性能,它們通常被當(dāng)作土工結(jié)構(gòu)物的防滲層。土工合成材料的排水作用表現(xiàn)在它能使土體中的水分匯集到它的表面并沿著這個(gè)表面排出。在沼澤、鹽漬土等軟弱地基處理中通常利用土工布來隔斷毛細(xì)水或地下水上升。

3.4 邊坡加固

邊坡加固作用表現(xiàn)為兩種形式,一是將土工合成材料鉚釘在邊坡的表面,結(jié)合邊坡綠化等措施實(shí)現(xiàn)邊坡防護(hù)功能,二是將特定的土工合成材料平鋪到邊坡內(nèi)部一定的深度,借助材料的抗拉強(qiáng)度來加固邊坡。在膨脹土路基設(shè)計(jì)或既有路基加寬設(shè)計(jì)時(shí),通過在邊坡一定深度內(nèi)分層鋪設(shè)土工格柵等具有一定抗拉強(qiáng)度和變形性能的土工合成材料來加固邊坡。

3.5 減小不均勻沉降

通常土工合成材料與碎石層共同作為一層,這層具有與路堤本身和軟土地基不同的剛度,通過這一墊層將堤身荷載傳到軟土地基中去,它既是軟土固結(jié)的排水面,又是路堤的柔性筏基,因此可使地基變形均勻,且路堤中心沉降量比不鋪土工合成材料時(shí)要小。

4 設(shè)計(jì)檢算

4.1 穩(wěn)定性驗(yàn)算

土工合成材料加筋路基的穩(wěn)定性包括地基與堤身的整體穩(wěn)定性、堤身穩(wěn)定性、平面滑動穩(wěn)定性。各項(xiàng)穩(wěn)定性的安全系數(shù)不得小于表l規(guī)定的值。

4.1.1 加筋路堤整體穩(wěn)定性

加筋路堤穩(wěn)定性分析的計(jì)算方法,常采用圓弧條分法進(jìn)行。計(jì)算時(shí)應(yīng)假設(shè)若干個(gè)穿越地基土的滑弧。以求得安全系數(shù)最小值和相應(yīng)的臨界滑動面。計(jì)算常采用瑞典法和荷蘭法兩種計(jì)算模型。瑞典法計(jì)算模型是假定土工合成材料的拉力總是保持在原來鋪設(shè)方向。如圖1所示,則安全系數(shù)最小值和相應(yīng)的臨界滑動面可按下式計(jì)算:

(1)

式中:-第i土條土重,KN/m

-第i土條土體粘聚力,kPa

-內(nèi)摩擦角

-第j層土工合成材料設(shè)計(jì)抗拉強(qiáng)度,KN/m

-第i層土條所受地震水平力,KN/m

其余符號含義如圖1所示。

4.1.2 加筋路堤的堤身穩(wěn)定性

采用圓弧條分法按公式(1)計(jì)算,此時(shí)不考慮地震力。在計(jì)算時(shí)應(yīng)在堤身范圍內(nèi)假定不同的滑弧,求得安全系數(shù)的最小值和相應(yīng)的臨界滑動面。

4.1.3 加筋路堤的平面滑動穩(wěn)定性

當(dāng)?shù)滔碌鼗菧\層軟弱土層或相對于路堤荷載淺層地基土強(qiáng)度較低時(shí),應(yīng)驗(yàn)算加筋路堤的平面滑動穩(wěn)定性。加筋路堤平面滑動表現(xiàn)圩堤與地基沿下臥硬土層頂面滑動和地基側(cè)向擠出滑動。

(1)下臥硬土層頂面滑動的穩(wěn)定性計(jì)算采用式(2),其相應(yīng)的計(jì)算圖如圖2所示。在計(jì)算中應(yīng)假定d、C點(diǎn)位于堤腳線,變換線位置形成不同的滑動面,求出安全系數(shù)的最小值。

(2)

式中:-ab面的主動土壓力,KN/m

-cd面的被動土壓力,KN/m

-硬土層側(cè)面的抗滑力,KN/m

Q-作用于土體abcd上的地震水平力,KN/m

(2)地基土側(cè)向擠出滑動的穩(wěn)定計(jì)算采用公式(3),其相應(yīng)的計(jì)算圖示如圖3所示。在計(jì)算中應(yīng)假定abcd土體不同位置以及不同的b、C兩點(diǎn)距離,求出安全系數(shù)的最小值。

(3)

式中:分別為地基軟土層與土工合成材料界面的粘聚力和摩擦角。

Q為作用于土體abcd上的地震水平力,KN/m

其余符號意義相同。

4.2 復(fù)合地基承載力計(jì)算

軟土地基在鋪設(shè)土工織物后地基極限承載力為以下三項(xiàng)之和,即為沒有鋪設(shè)土工織物時(shí),原天然地基的極限承載力;在荷載作用下,地基的沉降使土工織物發(fā)生變形而承受拉力所產(chǎn)生的垂直分力;土工織物阻止隆起而產(chǎn)生的平衡鎮(zhèn)壓作用的效應(yīng).土工織物加筋復(fù)合地基的極限承載力計(jì)算公式:

(4)

式中:-土的粘聚力

-地繼承載力

-土工織物的抗拉強(qiáng)度

-基礎(chǔ)邊緣與土工織物的傾斜角

-地基底寬

-地基形狀系數(shù)

-復(fù)合地繼承載力

-地基變形當(dāng)量半層

4.3 土工合成材料鋪設(shè)長度計(jì)算

加筋路堤中,土工合成材料深入到穩(wěn)定土中的錨固長度,不得小于最小錨固長度,最小錨固長度采用公式(5)計(jì)算。

(5)

式中:-最小錨固長度,m

-土工合成材料設(shè)計(jì)抗拉強(qiáng)度,KN/m

-錨固安全系數(shù),對于無粘性土取1.5,粘性土取2.0

-作用在某層筋材上的覆壓力,kPa

-土與土工合成材料的界面摩擦系數(shù),當(dāng)計(jì)算的錨固長度小于2.0時(shí),取為2.0。

土工合成材料的鋪設(shè)長度 L為滑動面內(nèi)的長度與錨固長度之和,即:

L=+……………………………………………………(6)

5 結(jié)語

土工合成材料具有以下的優(yōu)點(diǎn):經(jīng)濟(jì),資料表明通常情況下,采用土工合成材料比傳統(tǒng)方法節(jié)約30% 以上的投資;施工工藝簡單,進(jìn)度快,輕便,勞動強(qiáng)度低,無須特殊機(jī)械;材料生產(chǎn)工廠化,材料來源基本上不受地域限制;質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)化,易檢測,易儲存,易運(yùn)輸;功能復(fù)合,效果突出,適用領(lǐng)域更加廣闊;環(huán)保,施工無噪音,對水源、大氣污染小。基于這些優(yōu)點(diǎn)土工合成材料在軟土地基的加固中得到了廣泛的應(yīng)用,但作為一種新型的合成材料對其性能以及施工工藝還有待于進(jìn)一步的認(rèn)識和探索。

參考文獻(xiàn):

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[6]錢家歡.土工原理與計(jì)算[M].北京:水利水電出版社,1996.

篇3

關(guān)鍵詞:公路工程;土工合成材料;施工技術(shù)

1土工合成材料介紹

土工膜袋、土工網(wǎng)、土工網(wǎng)墊、土工格柵等都屬于土工合成材料。在制造土工合成材料時(shí),首先需要加工聚合物原料,使其形成絲、短纖維、紗或條帶,然后將其連接制作形成平面結(jié)構(gòu)。有紡?fù)凉た椢锖蜔o紡?fù)凉た椢锸前凑罩谱鞣椒ǚ殖傻膬纱箢愅凉た椢锊牧希瑑烧吲帕行问酱嬖谝欢ú煌帯S屑復(fù)凉た椢锝豢椀姆绞綖檎换蛐苯坏慕?jīng)線和緯線,而無紡?fù)凉た椢锸嵌ㄏ螂S意排列然后加工形成的。土工織物的聯(lián)結(jié)方式主要包括三類,分別為化學(xué)聯(lián)結(jié)、熱力聯(lián)結(jié)和機(jī)械聯(lián)結(jié)。重量輕、連續(xù)性好、施工方便、抗拉強(qiáng)度高、耐腐蝕、抗微生物等都是土工織物突出的特點(diǎn)。由于土工合成材料的抗拉力學(xué)性能較好,尤其是土工布和土工格柵,可以在工廠批量生產(chǎn),質(zhì)量便于控制,當(dāng)前在土木工程各個(gè)領(lǐng)域中已經(jīng)得到了較為廣泛的應(yīng)用。土工布在公路工程中主要用以路面罩面的形式應(yīng)用,可以將路面發(fā)射裂縫發(fā)生的概率降低,有助于反射裂縫發(fā)生和發(fā)展的控制。在公路工程軟土路基中,利用土工格柵還能夠達(dá)到快速固結(jié)地基、地基承載力優(yōu)化的效果。

2土工合成材料的基本功能

隔離、加強(qiáng)、排水、過濾是土工合成材料的最為基本的四個(gè)功能。在公路工程中,土工材料廣泛地應(yīng)用于路基排水、防護(hù)、裂縫防治等工作中。不同的材料的性能存在一定差別,但是其基本功能相差不大。

2.1隔離功能

在不同材料的交界面鋪設(shè)土工合成材料能夠達(dá)到隔離的作用,避免這些材料相互摻雜。通過設(shè)置土工合成材料,能夠?qū)崿F(xiàn)擴(kuò)散應(yīng)力的作用,從而均勻控制地基土沉降量,為地基排水固結(jié)創(chuàng)造有利條件。

2.2加強(qiáng)功能

在地下鋪設(shè)土工合成材料能夠?qū)崿F(xiàn)材料和土層摩擦力的增強(qiáng),進(jìn)而將拉伸強(qiáng)度提高。通過鋪設(shè)土工合成材料,能夠約束材料變形,增加土工合成材料復(fù)合體在外表上層的強(qiáng)度,達(dá)到下沉效果抑制的作用。

2.3排水功能

多孔隙透水是土工材料的特點(diǎn)之一,在土體內(nèi)部埋設(shè)土工合成材料能夠借助材料的平面滲透性將土體中的水分排出,讓內(nèi)部水沿著垂直于平面的方向流動。

2.4過濾功能

相比于過去天然骨料過濾層,土工合成材料的過濾排水作用、功能形態(tài)都有著很大的改善。土工合成材料可以利用被過濾土層中形成的濾餅層打到過濾的效果而不是利用自身的透水性進(jìn)行過濾。換言之,土工合成材料并不需要自身具備較強(qiáng)的透水性,通常只要是相鄰?fù)镣杆禂?shù)的十倍就可以滿足工程過濾功能的要求。

3土工合成材料在公路工程中的應(yīng)用

3.1路堤加筋及軟弱地基的處理

如果公路所在地區(qū)為軟土地基,那么在高填土路堤施工中會導(dǎo)致表面受到側(cè)向土壓力的影響出現(xiàn)水平剪應(yīng)力,進(jìn)而可能發(fā)生路堤位移、失穩(wěn)等不良現(xiàn)象。通過在路堤中使用土工合成材料可以利用加筋作用將路堤的穩(wěn)定性有效提高,從而將路堤不均勻沉降問題大大減小。通常可以在堤身底部鋪設(shè)土工合成材料完成加筋工程施工。其中土工格柵嵌入到土體中能夠緊密貼合土體,利用自身較高的強(qiáng)度以及材料和土體的膜材料實(shí)現(xiàn)路堤或者軟弱地基強(qiáng)度優(yōu)化的效果。熱熔擠壓方法也是制作土工格柵的一種常用方法,和冷拉格柵相比,熱熔擠壓方法制作的格柵各項(xiàng)性能有所降低,所以在質(zhì)量要求較低的公路工程中可以應(yīng)用熱熔擠壓土工格柵。近些年土工格柵材料也在不斷改進(jìn)創(chuàng)新,當(dāng)前有一種纖維土工格柵主要是由滌綸或者玻璃纖維制作而成,有著較強(qiáng)的強(qiáng)度和較低的延伸率,在公路工程中可以發(fā)揮良好的效果。

3.2臺背路基處理

橋涵、隧道等是公路工程建設(shè)中常見的構(gòu)造物,在此類建筑物修建時(shí)如果沒有合理處理臺背路基填土很容易導(dǎo)致剛度出現(xiàn)較大的差異,進(jìn)而導(dǎo)致臺背出現(xiàn)不均勻沉降的問題,久而久之,路橋結(jié)構(gòu)穩(wěn)定向降低,橋頭跳車問題嚴(yán)重。在臺背路基處理中合理地應(yīng)用土工合成材料能夠?qū)⒒靥畈牧虾蜆?gòu)造物形成一個(gè)整體,將不均勻沉降問題發(fā)生的概率大大降低,從而將公路工程的施工質(zhì)量提升。當(dāng)前土工泡沫聚苯乙烯塊是公路工程臺背路基施工處理中常用的材料,它能夠填筑或者換填臺背路基材料,可以將路基的自重大大減小,有助于路基穩(wěn)定性的改善,降低發(fā)生橋頭跳車的現(xiàn)象。

3.3路基防護(hù)

公路工程中路基是非常重要的一部分內(nèi)容,路基防護(hù)主要包括兩方面內(nèi)容,一是沖刷防護(hù),二是坡面防護(hù)。對于土質(zhì)坡面的防護(hù)措施常用的包括拉伸網(wǎng)草皮、固定草種布以及網(wǎng)格固定撒種等;在防護(hù)巖石邊坡時(shí)常常采用的防護(hù)方式包括土工網(wǎng)或土工格柵;在防護(hù)沿河路基時(shí)常常采用的防護(hù)方式為土工織物軟體沉排、土工模袋。通過沖刷防護(hù)能夠?qū)⒙坊€(wěn)定性提升,通常可以采用直接加固的方式急性坡岸的沖刷防護(hù)。另一種間接防護(hù)主要是將水流的方向、速度等進(jìn)行干預(yù)。當(dāng)前土工網(wǎng)墊、土工格室、土工格柵等都是常見的路基防護(hù)措施。土工網(wǎng)比土工格柵強(qiáng)度低,但是有著更小變形量,所以此類交叉黏結(jié)的復(fù)合土工材料在坡面防護(hù)中得到廣泛應(yīng)用。在路基沖刷防護(hù)工程中應(yīng)用土工網(wǎng)需要配合填充土石、混凝土材料等,將其剛度和側(cè)限提升,保證結(jié)構(gòu)整體的穩(wěn)定性。

3.4排水

排水是公路工程中非常關(guān)鍵的一項(xiàng)工作,其直接影響著公路結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性。在公路防排水施工中,土工合成材料能夠?qū)⒔Y(jié)構(gòu)的排水能力改善和提升。將土工合成材料應(yīng)用于公路工程中能夠充當(dāng)排水體和過濾體,當(dāng)前土工復(fù)合材料、土工模袋等常常在暗溝、滲溝中應(yīng)用,是公路穩(wěn)定性提升、路基排水性能優(yōu)化的常用方法。在應(yīng)用土工模袋時(shí),需要在模袋中灌入混凝土或砂,使其形成具有一定透水性和強(qiáng)度的結(jié)構(gòu),在地基或者護(hù)坡中可以應(yīng)用此結(jié)構(gòu)。和設(shè)置泄水孔相比,土工模袋的施工更加便捷,并且反濾和排水效果更好。可以用薄形的土工織物包裹土工復(fù)合排水材料,實(shí)現(xiàn)土工織物排水性能優(yōu)化、降低排水結(jié)構(gòu)內(nèi)部滲透入小顆粒的概率,避免阻塞排水通道。在路基路面縱橫向排水系統(tǒng)中或者支擋結(jié)構(gòu)墻后的反濾排水系統(tǒng)中可以應(yīng)用復(fù)合土工排水材料。

3.5對新、舊路基銜接應(yīng)用

公路工程改擴(kuò)建施工各種常常需要進(jìn)行新舊路基路面的銜接,在結(jié)合位置非常容易出現(xiàn)的一種現(xiàn)象就是不均勻沉降。可以說,不均勻沉降已經(jīng)成為困擾公路改擴(kuò)建施工的一大難點(diǎn)。如果施工人員沒有合理處理新舊路基接合位置,一旦在后期運(yùn)行中發(fā)生錯(cuò)臺現(xiàn)象就會進(jìn)而造成開裂,對公路質(zhì)量安全產(chǎn)生嚴(yán)重不良影響,甚至引發(fā)交通事故。為了將不均勻沉降問題盡量減少,需要合理處理新舊路基交接部位。首先需要處理新路基部分,然后按照臺階形狀挖掘原路基,開挖按照0.5~0.8m臺階高度、1.0~2.0m臺階寬度逐級完成,到最后一級臺階寬度應(yīng)當(dāng)≥2m。然后將土工合成材料順著路線鋪設(shè),將其鋪平扯直,避免重疊、扭曲、褶皺。新路基鋪設(shè)的土工合成材料長度大于2m從而實(shí)現(xiàn)土工合成分別落在原路基和新路基尚,盡量保持新就路基填料一致。采用分層填筑的方式填筑臺階,逐層壓實(shí)。

3.6對隧道內(nèi)的路面應(yīng)用

隧道內(nèi)巖層局部會存在較高的水位和較大的水壓力,容易出現(xiàn)地下水反滲的情況,如果沒有采取有效的排水設(shè)施,那么長此以往會導(dǎo)致路面遭受地下水的浸泡腐蝕,影響路面結(jié)構(gòu)。隧道路面的結(jié)構(gòu)層大多為混凝土材料,基層防水性不佳,將土工合成材料鋪設(shè)在混凝土路面和基層之間,同時(shí)做好排水管的設(shè)置可以有效避免地下水對路基產(chǎn)生侵蝕,降低地下水對路基路面的影響。土工合成材料能夠?qū)⒎礉B的水繞到兩側(cè)排水溝中將路面干燥性提高,保證通車安全。

4結(jié)語

在公路工程中,土工合成材料能夠解決很多施工中的難題,能夠達(dá)到排水、加固、隔離等諸多效果,有助于工程成本的控制,有助于施工效率和工程質(zhì)量的優(yōu)化。當(dāng)前土工合成材料已經(jīng)在很多公路項(xiàng)目中應(yīng)用,取得了良好的效果。在未來發(fā)展中,應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步改進(jìn)創(chuàng)新,提升土工材料的各項(xiàng)性能。

參考文獻(xiàn):

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篇4

關(guān)鍵詞:土木合成材料 運(yùn)用 施工工藝

一、目前我國瀝青路面存在的問題

瀝青路面以其行車舒適、噪音低、揚(yáng)塵少、易維修等優(yōu)點(diǎn)已占據(jù)我國公路建設(shè)的主導(dǎo)地位。然而,其中存在的弊端隨著車輛的不斷增加和人們過往的日益頻繁,嚴(yán)重影響了瀝青路面的使用效果。

一是使用壽命短,目前我國的瀝青混凝土路面中使用壽命較長的為8年~12年,普遍短于設(shè)計(jì)使用壽命的15年~20年,再加上由于自然環(huán)境的影響和運(yùn)行狀況不良等因素,有的路面甚至剛剛使用了3、5年就需要整體翻修改造。費(fèi)工費(fèi)料不說,還嚴(yán)重影響人們的生活正常秩序。

二是路面的早期破壞嚴(yán)重,有的新路面開通后短的2、3年之內(nèi),長的8年左右就出現(xiàn)坑糟、開裂、車轍、剝落、泛油、抗滑性能不足等病害而需要維修。這些原因,除了交通量增長過快,重載、超載嚴(yán)重,使道路長期處于超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)以外,主要是設(shè)計(jì)和施工方面的原因,比如材料(瀝青、骨料等)性能差,導(dǎo)致路面抵抗拉應(yīng)力(如冷熱、干濕的脹縮應(yīng)力、荷載彎拉與疲勞應(yīng)力、反射裂縫的擴(kuò)張應(yīng)力等)、剪應(yīng)力、滲水和粘結(jié)老化等能力相對不足。

以上兩方面的弊端非常嚴(yán)重地影響了行車的舒適性和行車的安全性。可想而知,路況差,必然增加行駛難度,造成駕駛?cè)藛T緊張,降低運(yùn)輸效率,增加油耗,直接影響市政道路運(yùn)輸和經(jīng)濟(jì)發(fā)展,并帶來不良社會影響。

二、土工合成材料的類型

“土工合成材料”是從80 年代后期興起的早期稱之為“土工布”、“土工織物”、“土工織物與土工膜”等系應(yīng)用于土木工程中的合成纖維織物的統(tǒng)稱。隨著高分子化學(xué)工業(yè)的飛速發(fā)展合成纖維新品種和高分子合成新材料均不斷出現(xiàn)這些新型材料已超越“織物”的范疇其產(chǎn)品或組合產(chǎn)品均相繼在巖土工程中得到廣泛的應(yīng)用故而統(tǒng)稱為“土工合成材料”。目前應(yīng)用于強(qiáng)瀝青路面的土工合成材料主要有塑料格柵、玻璃纖維格柵和土工織物。

(1)塑料格珊和玻纖網(wǎng)均為網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),在瀝青路面中作用機(jī)理也完全相同。所不同的是塑料格柵剛度較小,延伸性較大,在路面結(jié)構(gòu)中能夠以較大的變形吸收應(yīng)力,從而減少應(yīng)力集中;玻璃纖維網(wǎng)剛度較大,且本身強(qiáng)度很高,能夠依靠自身的剛度擴(kuò)散應(yīng)力分布范圍,承受較大的應(yīng)力。

(2)土工織物是透水性的平面土工合成材料。按制造方法分為無紡(非織造)土工織物和有紡(織造)土工織物。無紡?fù)凉た椢锸怯杉?xì)絲或纖維按定向排列或非定向排列并結(jié)合在一起;有紡?fù)凉た椢锸莾山M平行細(xì)絲或紗按一定方式交織而成的織物。

(3)玻纖聚酯防裂布是玻璃纖維和聚酯纖維的混合物,利用玻璃纖維的強(qiáng)度和聚酯纖維的柔韌特性生成的防裂布,提高了二種原料的優(yōu)點(diǎn),彌補(bǔ)了單一材料的缺陷。防裂布通過與瀝青材料熱熔后形成的一個(gè)結(jié)構(gòu)層,具有防水耐熱和耐腐的物理特性,并具有膨脹系數(shù)低,韌性好。

三、土工合成材料在瀝青路面中的運(yùn)用

據(jù)國外統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),公路工程中應(yīng)用的土工合成材料已占其全部用量的1/3以上。我國從上個(gè)世紀(jì)80年代,就在各地陸續(xù)開展了土木合成材料在路面工程中應(yīng)用的現(xiàn)場試驗(yàn)。迄今為止應(yīng)用于強(qiáng)瀝青路面的土工合成材料最廣泛的主要是塑料格柵、玻璃纖維格柵、土工織物和玻纖聚酯防裂布。

(1)選擇合適的土工合成材料

在一般車輛荷載作用下,公路三層結(jié)構(gòu)的動穩(wěn)定度基本上取決于表層,而與中、下層關(guān)系不大。在目前廣泛使用重交通道路瀝青和規(guī)范規(guī)定的混合料骨料級配條件下,如果在面層下部或底面合理采用適合的土工合成材料,既可提高面層的抗裂、防滲性能,還可以對基層或路基承載能力的提高發(fā)揮作用,不僅能夠相對節(jié)省造價(jià)和不增加施工難度,而且維修周期將有效延長,破損程度也將減輕。

比如純水泥混凝土承擔(dān)更高荷載作用時(shí),如果只考慮水泥的力學(xué)性能或骨料的配合比而不加入適當(dāng)?shù)匿摻?高分子聚合物等非金屬)來承擔(dān)它工作中過大的拉、壓、剪應(yīng)力,那么它至今也不會獲得如此廣泛的應(yīng)用。

根據(jù)以往實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和國家標(biāo)準(zhǔn)《土工合成材料應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》(GB 50290-98)第7.6節(jié)及交通部標(biāo)準(zhǔn)《公路土工合成材料應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》(JTJ/T019-98)第七章規(guī)定,為了減少或延緩新建道路基層(因干縮作用)或舊路面(各種拉應(yīng)力作用)已有裂縫向上新鋪面層反射,可以選用非織造針刺土工織物,其單位面積質(zhì)量(g/)不大于200,極限抗拉強(qiáng)度不小于8kN/m,耐溫性宜在170℃以上。也可選用玻纖網(wǎng),其孔眼尺寸宜為瀝青混凝土面層的混合骨科最大粒徑的0.5~1.0倍,極限抗拉強(qiáng)度應(yīng)大于50kN/m,最大負(fù)荷延伸率不大于3%.不過二者在面層下面實(shí)際所起的作用機(jī)理和效果是多方面的,既有相同但又有區(qū)別。

(2)玻璃纖維材料的應(yīng)用

近年來剛剛出現(xiàn)的玻璃纖網(wǎng)具有高抗拉強(qiáng)度和摸量,無長期蠕變且熱穩(wěn)定性好,表面經(jīng)處置后與瀝青相容性、材質(zhì)的化學(xué)穩(wěn)定性和望個(gè)嵌鎖骨料的作用均較好。因此它鋪在瀝青混凝土面層下部或底面時(shí),能使面層抗變形能力增強(qiáng)。同時(shí)由于它攤鋪的面積一般較大,有時(shí)是在整路段全鋪,面層上輪軸荷載帶來的壓力、次生彎拉應(yīng)力、箭力以及溫度拉應(yīng)力求會在界面變形相容條件下轉(zhuǎn)由它承擔(dān),并通過它在其覆蓋范圍內(nèi)得到擴(kuò)散,從而使面層抗疲勞強(qiáng)度獲得提高、抗車轍及鼓包能力增強(qiáng),同時(shí)還可減少彎沉值。

2004年,廣(州)至惠(州)高速公路K75+150~K84+940段路基設(shè)計(jì)寬為35 m,瀝青路面為雙向4車道。路面基層驗(yàn)收過程中發(fā)現(xiàn)局部路段出現(xiàn)了縱橫交錯(cuò)裂縫。從抽芯檢查情況看,裂縫深度已貫穿整個(gè)上基層,屬于不正常的基層質(zhì)量問題。初步分析認(rèn)為施工不規(guī)范產(chǎn)生裂縫。處理方案采用了萊蕪市土工合成材料有限公司生產(chǎn)的玻纖格柵,規(guī)格為BJG50―50。廣惠高速公路全線通車已近7年,經(jīng)過日曬雨淋、車載運(yùn)行,從目前通車情況來看,玻纖格柵處理基層裂縫效果較為理想

(3)半剛性基層瀝青路面的施工技術(shù)

當(dāng)前,特別是在等級較高的公路由于是由石灰土、水泥穩(wěn)定粒料、二灰穩(wěn)定土(粒料)等作為基層或底基層。其半剛性基層剛度較大,受溫度影響容易產(chǎn)生收縮裂縫;同時(shí),半剛性基層在施工之后由于水分變化也易產(chǎn)生干縮裂縫。這些裂縫在半剛性基層成型過程和使用中,不但不會減少,而且會變得越來越嚴(yán)重。在交通荷載和環(huán)境因素的長期綜合作用下,這些裂縫逐漸擴(kuò)展至瀝青面層,這種裂縫常被稱為反射裂縫。為了防止這些裂縫的反射,我們可以借鑒國外的一些經(jīng)驗(yàn)并結(jié)合自身實(shí)際采取以下措施:

首先,我國一些地區(qū),通過在石灰土基層上修筑-碎石過渡層,然后在碎石層上修筑瀝青面層,利用碎石層來減緩反射裂縫的出現(xiàn);在國外,多半是修筑較厚的瀝青面層,但這種方法造價(jià)比較昂貴。近年來,由于一些新材料的出現(xiàn),用土工織物、橡膠瀝青、玻纖格柵等方法來防止或延緩反射裂縫,取得了一定的效果。英國使用一種聚合物網(wǎng)格"Tenser ARI"來加強(qiáng)瀝青路面,使路面的疲勞開裂壽命延長了10年,在防止反射裂縫的車轍方面,道路使用壽命是原來的3倍。

其次,為減輕反射裂縫,我們還可以從改變半剛性材料的溫度和濕度敏感性入手,例如,在半剛性材料中摻入骨料和乳化瀝青等,以減少它們的濕縮和干縮系數(shù)。

再次,由于半剛性基層的裂縫是不可避免的。那么對于它的力學(xué)分析,如仍用連續(xù)介質(zhì)力學(xué),就會產(chǎn)生較大的差誤。因此,我們可以用斷裂力學(xué)原理對它進(jìn)行分析。特別在裂縫的尖端,由于應(yīng)力集中會產(chǎn)生一個(gè)很大的應(yīng)力場,對于設(shè)計(jì)各種防裂措施都是十分必要的。

(4)土工合成材料在施工中應(yīng)注意的問題

首先,土工合成材料鋪筑時(shí),應(yīng)先將一端固定,然后緊勒,使張拉伸長率控制在1.0%-1.5%之間,固定另一端。

其次,在施工時(shí)如果采用玻璃纖維網(wǎng),那么最好先鋪設(shè)玻纖網(wǎng),再灑布熱瀝青作粘層油(0.4―0.6kg/m2)。而土工織物在使用前宜先灑粘層油,再鋪土工織物,最后灑布粘層油(0.4~0.6kg/m2)。

第三,施工車輛不得在土工合成材料上轉(zhuǎn)彎、急剎車,如攤鋪機(jī)在其上打滑,應(yīng)在粘層油土灑石屑。

參考文獻(xiàn):

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【關(guān)鍵詞】土工織物;防汛搶險(xiǎn);應(yīng)用

引言

每年七八月份汛期, 各地堤壩工程險(xiǎn)情迭出。在汛期中如何針對不同的險(xiǎn)情應(yīng)用土工合成材料進(jìn)行搶險(xiǎn)防汛是一個(gè)急需解決的問題。土工合成材料是一種新型的巖土工程材料。它以人工合成的聚合物,如塑料、化纖、合成橡膠等為原料,制成各種類型的產(chǎn)品,置于土體內(nèi)部、表面或各層土體之間,發(fā)揮加強(qiáng)或保護(hù)土體的作用,給我國防汛搶險(xiǎn)工作帶來了新的發(fā)展方向。

一、防汛搶險(xiǎn)中常用的土工合成材料

土工合成材料可分為土工膜、土工織物、復(fù)合型土工合成材料特種和土工合成材料等類型。我國在利用土工織物和天然纖維材料進(jìn)行防汛護(hù)堤、搶險(xiǎn)、堵口方面已有很久的歷史,但利用土工合成材料來防汛搶險(xiǎn)還是一項(xiàng)新技術(shù)。隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展和對土工合成材料功能和特點(diǎn)的逐漸認(rèn)識、研究,土工合成材料將越來越廣泛地應(yīng)用于水利水電工程的搶險(xiǎn)等工程中。

土工合成材料品種繁多,防汛中應(yīng)用最廣的有下列數(shù)種:( 1 )土工膜,由聚乙烯( P E ) ,聚氯乙烯( P V C ) 等制成的基本不透水片材,與土工織物結(jié)合形成各種復(fù)合土工膜,可用作隔水層或擋水軟體排。( 2 ) 土工織物,分為有紡?fù)凉た椢锖蜔o紡?fù)凉た椢飪纱箢悾删酆衔锏木郾?( P P ) ,聚醋( P E T ) 纖維或扁絲等織成或鋪成,為透水材料。( 3 ) 土工網(wǎng),由聚丙烯、高密度聚乙烯( H D P E ) 等壓制成板后,再經(jīng)沖孔,然后通過單向或雙向拉伸而成的帶方孔或長孔的、具有高拉伸強(qiáng)度和較高拉伸模量的加筋片材,它可以用于填土加筋。

除此之外,還有各種加工制成品,為了防汛需用,將上述材料加工成專用制品如下:( 1 ) 土工管袋,高強(qiáng)有紡?fù)凉た椢锟p制成的類似于土枕的長管袋,直徑一般在1 . 0 m以上乃至5 m,長度數(shù)十米至百米,靠泵人江河泥沙,通過管壁排水,管內(nèi)泥沙固結(jié),形成連續(xù)堤身,可以用作護(hù)岸或形成圍堤或圍堰;( 2 ) 軟體排,用大面積的土工織物縫制成的單片排或雙片排,單片排可在周邊連接混凝土塊作壓重。 ( 3 )防汛袋,用經(jīng)表面加糙的有紡織物縫制成的袋體,其中可以填充土石料,操作方便,大小宜便于個(gè)人搬動 ;( 4 ) 土枕,即長土袋,一般直徑在0.4--1.0 m之間,長度不限,可用作壓載,穩(wěn)定性優(yōu)于土袋;( 5 ) 石籠,以土工網(wǎng)或土工格柵縫制成的類似于鉛絲籠的空管,內(nèi)填充石塊作護(hù)岸幫俄載;( 6 ) 吸水速凝子捻,以有紡?fù)凉た椢锟p制成的有要求形狀的管袋體,其中裝有高效保水材料S A P 充水后幾分鐘內(nèi)即吸水膨脹形成塑性膠凍體,能自立用作防水子捻。

洪水期間堤防工程可能出現(xiàn)的險(xiǎn)情:(1)由于風(fēng)浪沖擊或水位壅高發(fā)生險(xiǎn)情;(2)堤身發(fā)生漏洞、裂縫、坍塌;(3)背水坡發(fā)生滲水、脫坡、管涌、流土;(4)臨河堤岸發(fā)生淘刷、坍塌;(5)水位上漲超過防洪標(biāo)準(zhǔn),堤防可能發(fā)生漫溢。采用土工織物防汛搶險(xiǎn)是一項(xiàng)新技術(shù).它具有成本低、抗沖耐磨、強(qiáng)度高、施工方便、重量輕,是防汛搶險(xiǎn)的理想材料,在防汛搶險(xiǎn)中廣泛應(yīng)用。

二、工織物在防汛搶險(xiǎn)中的應(yīng)用

(一)高水位大面積風(fēng)浪險(xiǎn)工搶護(hù)

一般水域較寬的堤段,遇大風(fēng)激起波浪,水借風(fēng)勢、推波助瀾,沖刷堤岸,融蝕堤土。當(dāng)?shù)谭琅R水坡風(fēng)浪沖刷嚴(yán)重時(shí),首先要進(jìn)行護(hù)堤防浪。利用土工織物的搶護(hù)方法是:在臨水坡面鋪墊抗老化土工布軟排體.一布一膜土工布,鋪設(shè)時(shí)布朝上、膜朝下。上部周定在堤頂,下部護(hù)至坡谷以下0.6m,一般考慮下部護(hù)至險(xiǎn)情以下lm,采用寬幅土工布制排非常方便。這種搶險(xiǎn)方法的優(yōu)點(diǎn)是布排迅速,洪水過后可立即拆除,妥善保管再用。

堤防土工布鋪設(shè)方法一般在堤頂開溝填土夯實(shí)或打樁,用防滑釘錨固:下部在坡腳一端.必須壓緊在護(hù)坡齒墻下面.固定排體在土體上。土工布的寬度可依堤防臨水坡受風(fēng)浪沖擊范圍而定,一般不小于4m,寬的可達(dá)8、9m,鋪?zhàn)o(hù)寬度不夠時(shí).應(yīng)按需要預(yù)先粘結(jié)或焊好。如果順堤長度不夠時(shí)可以搭接,并應(yīng)在鋪設(shè)中釘壓牢固,必要時(shí)每隔3-5m壓一組裝土編織袋,以免被風(fēng)浪揭開。鋪設(shè)前應(yīng)將鋪設(shè)范圍的堤坡清理干凈。土工布的四周可用平頭釘釘牢,在險(xiǎn)情嚴(yán)重時(shí),可用土袋壓蓋并加強(qiáng)觀察,隨時(shí)采取補(bǔ)救措施。

(二)管涌險(xiǎn)情的搶護(hù)由于滲流的應(yīng)用,汛期堤壩及地基基礎(chǔ)薄弱處往往發(fā)生滲透變形,產(chǎn)生管涌、流土、滑坡等險(xiǎn)情,如不及時(shí)處理,就將危及堤壩安全。但在防汛搶險(xiǎn)時(shí),有時(shí)來不及試驗(yàn),只能憑經(jīng)驗(yàn)處理使用土工織物對管涌險(xiǎn)情的搶護(hù),其施工方法是: a. 將泉眼周圍或嚴(yán)重散浸的地面整理平整清除草皮雜物以及尖角石塊。b . 如泉眼小,可以用整塊的土工織物蓋住泉眼,如泉眼較大或連片泉眼,則應(yīng)將土工織物互相搭接并用線縫起來,或采用化學(xué)粘合。搭接寬度一般為5 - 2 0 c m 。在松軟的土基或水下施工時(shí),搭接寬度應(yīng)取4 0 - 6 0 c m 。c . 將土工織物蓋在泉眼上面,即以重物將其固定,再由周圍向中央壓易透水的2 - 4 c m粒徑的小卵石或小石子,厚度3 0 - -5 0 c m石子上面再壓塊石或混凝土塊,最后形成中心高,四周低的壓重體。d . 鋪放土工織物的面積取決于泉眼的大小和嚴(yán)重滲水段的范圍,其面積應(yīng)大于需要保護(hù)的滲水范圍0 . 5 m以上。

(三)滲水(散浸)搶護(hù)。堤防滲水是常見的險(xiǎn)情之一,如不及時(shí)處理有可能發(fā)展成為管涌、滑坡、漏洞等險(xiǎn)情。搶護(hù)滲水的原則是:臨河截滲,背河導(dǎo)滲。降低浸潤線使土壤干燥,促進(jìn)堤身穩(wěn)定.切忌用粘土在背水坡壓滲。水情預(yù)報(bào)水位不再上漲時(shí),應(yīng)加強(qiáng)觀察,注意險(xiǎn)情變化,可暫不處理。若滲出嚴(yán)重或已開始滲出渾水.必須迅速處理,防止險(xiǎn)情擴(kuò)大,主要有兩方面:

1.背水反濾、導(dǎo)滲溝。對背水坡濾水修筑反濾設(shè)施是將滲入堤內(nèi)的水盡快由

背水坡排出,但不允許帶走泥沙,如此可降低浸潤線干燥土壤、穩(wěn)定堤坡。土工布是能夠保護(hù)土粒不被水流帶走并起導(dǎo)滲作用的最好材料,采用符合濾層要求的土工布時(shí)。錨固方式可在護(hù)坡頂部挖槽,沿槽邊和槽底將土工布端頭鋪好,再填土夯實(shí),也可用防滑釘、木樁等將土工布釘在土體上。必要時(shí)在槽底中加打短樁,槽深和寬不宜小0.4m。

在背水坡開縱橫向Y型溝和人型溝等,溝的尺寸和間距應(yīng)根據(jù)具體情況而定。溝底應(yīng)平整、順暢,導(dǎo)滲溝的底坡一般與堤坡相同.溝底平整順直。土工布外露長度以能遮蓋透水材料并適當(dāng)搭接0.2m以上為宜。土工布長寬不足時(shí)可采取搭接型式,搭接寬度不應(yīng)小于0.5m。透水材料鋪好后覆蓋塊石草袋、土工編織袋或上鋪席片麥秸稻草,然后壓土保護(hù)。保護(hù)層不得小于0.5m在緊急情況下,也可用土工布包梢料捆成枕放在導(dǎo)滲溝內(nèi),然后上面鋪蓋土沙保護(hù)層。

2.臨水截滲。在現(xiàn)場缺乏粘土料且水深較淺時(shí),采用一布一膜土工布加保護(hù)層在迎水坡截滲。施工方法:首先對鋪設(shè)范圍內(nèi)堤線和堤腳附近的地面清理干凈,以免造成土工布的破壞。土工布的寬度視堤坡尺寸應(yīng)預(yù)先粘結(jié)或焊接,以鋪滿滲水段堤坡并伸入臨水堤腳以外lm以上為宜。長度不夠可以搭接,搭接長度不應(yīng)小于0.5m。鋪設(shè)前可將土工布卷在寬8―10m的鋼管滾筒上,置于臨水堤肩。每次滾鋪前把土工布的下邊折疊粘牢形成卷筒,并插入直徑4―5cm的鋼管使其下沉展鋪。土工布鋪好后壓一層土袋,從最下端壓起,逐漸向上平鋪嚴(yán)壓,不留空隙,作為土工布的保護(hù)層并起防浪作用。鋪設(shè)人員應(yīng)穿軟底鞋,以免破壞土工布,并密切注意防火。

(四)漏洞搶險(xiǎn)。對于施工質(zhì)量差,堤身內(nèi)存在洞穴、樹根等隱患。在高水位壓力下堤防背水坡及坡腳附近發(fā)生穿堤漏水孔洞,如漏洞流出的是渾水,或者由清變渾,或渾濁程度逐漸增大,表明漏洞迅速發(fā)展,若不及時(shí)搶堵就會出現(xiàn)滑坡、坍塌甚至很快潰決的危險(xiǎn),這是一種嚴(yán)重的險(xiǎn)情。搶護(hù)漏洞的原則:前堵后導(dǎo),臨背并舉,搶早搶小,一氣呵成。進(jìn)口封堵采用一布一膜土工布制成軟排體,一般排體寬5m。沉入上游坡面,兩邊用防滑編織袋裝土壓載使之穩(wěn)固。起到防水隔滲的作用。

在漏水孔洞出口處,應(yīng)將反濾土工布覆蓋在堤防背水坡漏洞出口處,并在其上部加壓重物進(jìn)行堵漏,也可在漏洞出口上側(cè)堤坡或堤頂打短樁掛土工布排水,并在排體上用土袋壘砌圍井。采用土工布的主要作用是保土濾水,所以鋪設(shè)不能太密也不能太稀。

結(jié)束

近幾年土本織物以其特有的特點(diǎn)迅速在國內(nèi)打開市場,主要因其價(jià)格低、重量輕、運(yùn)輸方便、施工簡易,土工織物在水利工程中得到了廣泛應(yīng)用,具有搶險(xiǎn)迅速、有效的優(yōu)點(diǎn),尤其應(yīng)在中小型工程中推廣。

參考文獻(xiàn)

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【3】董哲仁.堤防搶險(xiǎn)實(shí)用技術(shù)[M].北京:中國水利水電出版社.2009

篇6

【關(guān)鍵詞】膨潤土;建筑涂料

中圖分類號:A715文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A

一、前言

在建筑涂料中,膨潤土的應(yīng)用是越來越廣泛,但是還是存在一些問題,科學(xué)技術(shù)人員對于膨潤土在建筑涂料中的應(yīng)用在不斷的完善,更能保證建筑涂料的質(zhì)量問題,更能促使經(jīng)濟(jì)不斷進(jìn)步。

二、膨潤土在涂料中的作用

膨潤土在水中形成絮凝狀物質(zhì),具有增稠劑的作用,它的分子基團(tuán)能與涂料中有機(jī)基料結(jié)合,能增強(qiáng)涂層的耐水性,提高涂層的強(qiáng)度和附著力。膨潤土在水介質(zhì)中具有良好的懸浮性和分散性,使生成的涂料不易沉淀,不易分層、顏色均勻。從而改善涂料的懸浮穩(wěn)定性,且涂刷性好,能形成厚薄均勻平整光滑的涂層。基于此點(diǎn),涂料中可加入一些廉價(jià)的重質(zhì)碳酸鈣代替部分輕質(zhì)碳酸鈣,從而降低成本。膨潤土由于具有一定的粘結(jié)力和遮蓋力,而且價(jià)格低廉,把它加到聚已烯醇系列涂料中,可使聚乙烯醇和其它填料(如輕質(zhì)碳酸鈣)的用量大為減少,從而使產(chǎn)品成本降低。膨潤土具有優(yōu)良的親水性、塑性、膨脹性、粘結(jié)性,與適量水結(jié)合成膠體狀,在水中能釋放出帶電微粒,這種微粒間的電斥性使之在涂料中具有分散劑的功能。在防水涂料中,高速運(yùn)動中的膨潤土膠粒與低粘度熱溶瀝青發(fā)生激烈碰撞、切割,將瀝青破碎、膠化。已膠化的瀝青顆粒內(nèi)極性物質(zhì)對膨潤土膠體微粒發(fā)生吸附作用,使被分散的瀝青顆粒表面形成膠體水化膜,降低了瀝青與水的界面張力,阻止瀝青顆粒的重新凝聚,從而形成穩(wěn)定的分散相,起到了乳化劑的作用。膨潤土具有耐寒性,所配制的涂料在冬季較低的溫度下仍可施工。總之,膨潤土的膠體溶液所具有的懸浮性、吸附性、分散性、粘結(jié)性和滑潤性是建筑涂料所特別需要的,也使其在建筑涂料中具有粘結(jié)、增稠、懸浮、分散、乳化、填充等多種功能,并提高涂料的涂刷性和流平性,改善涂料的耐水性。

三、膨潤土在建材工業(yè)中的應(yīng)用研究進(jìn)展

利用鈉基膨潤土的吸水膨脹性、粘結(jié)性、膠體分散性等特性,除天然鈉基膨潤土外,還有人工鈉化的鈉基膨潤土可以生產(chǎn)多種防水材料。當(dāng)鈉基膨潤土受濕時(shí),因吸附水量多且在晶層間,而顆粒本身又帶負(fù)電性,以致顆粒間相互排斥,使吸附水膜增厚,即使在高壓下,水也不會被排斥,從而具有良好的防水作用。目前,廣泛利用膨潤土制作防水材料。

1、膨潤土防水板

膨潤土防水板以瓦楞紙板為外殼,在瓦楞內(nèi)填裝一定配比的膨潤土,并封固瓦楞紙板周邊的防水板材。膨潤土防水板大多用于地下工程外防水。其工法有別于其他防水材料,它是用搭接的方式固定在結(jié)構(gòu)外側(cè),回填土后,紙板逐漸降解,膨潤土與添加劑經(jīng)水化而形成凝膠隔水膜,從而起到防水作用。膨潤土防水板可遇水膨脹,滲透系數(shù)小,防水性能優(yōu)良,并具有良好的自封能力和耐久性。

2、膨潤土膠泥

膨潤土膠泥是將膨潤土與其他配合料制成均勻膏狀的膠泥。以瀝青為主體的膠結(jié)介質(zhì)與膨潤土制成膠泥,除能達(dá)到一般瀝青膠泥的性能外,其防水性能優(yōu)良,可遇水膨脹,具有一定的膨脹壓力,是一種優(yōu)于其他接縫防水材料的防水膠泥,可廣泛用于穿墻管周圍和填充于混凝土接縫中。

3、膨潤土止水條

膨潤土止水條是將膨潤土與橡膠等混煉成一定的條狀。膨潤土止水條除具有膨潤土膠泥的優(yōu)點(diǎn)外,還具有一定的抗拉強(qiáng)度和延伸率,可在自由狀態(tài)下使用。施工時(shí),緊密貼在混凝土的預(yù)留縫中,擠壓后遇水膨脹而堵塞縫隙。

4、土工合成材料膨潤土墊

土工合成材料膨潤土墊是近年來在國外發(fā)展起來的一種新型的、主要用于防滲的土工合成材料。土工合成材料膨潤土墊是在兩層土工合成材料(土工織物或土工膜)之間夾封膨潤土粉末(或膨潤土粒),通過針刺、縫合或粘合而成的一種復(fù)合材料,也有的土工合成材料膨潤土墊產(chǎn)品只有一層土工膜,其上有用粘合劑粘合的一層薄薄的膨潤土。它可以在城市固體廢棄物填埋場中用于防止?jié)B濾液污染地下水和防止雨水滲入廢棄物填埋場中,也可用于渠道防滲。在發(fā)達(dá)國家,土工合成材料膨潤土墊用于渠道防滲的技術(shù)已相當(dāng)成熟。

5、水泥基滲透結(jié)晶型防水材料

目前,國內(nèi)外主要開發(fā)應(yīng)用的水泥基滲透結(jié)晶型防水材料是充分利用膨潤土的特性及其他活性材料制備而成的防水材料。其具有滲透性,生成的晶體能深入封堵結(jié)構(gòu)內(nèi)部的孔隙,改善內(nèi)部結(jié)構(gòu),防水具有永久性;微細(xì)裂縫自修復(fù)性能;背水面防水與修補(bǔ)效果更佳等特點(diǎn)。

四、膨潤土應(yīng)用中出現(xiàn)的問題及對策

1、涂料沉淀

膨潤土具有較好的分散性和懸浮性,在涂料中可用作懸浮防沉劑。在加入膨潤土后,涂料仍產(chǎn)生沉淀,則可能是膨潤土的質(zhì)量不好,蒙脫石含量過低,應(yīng)考慮選用蒙脫石含量高的膨潤土;或是所用的膨潤土為鈣基膨潤土,其分散性、懸浮性差,有效的解決辦法是將鈣基膨潤型為鈉基膨潤土。

2、涂料增稠

使用人工改型的鈉基膨潤土容易在涂料中出現(xiàn)增稠變厚現(xiàn)象,主要原因可能是改型劑選用不當(dāng),鈣基膨潤型為鈉基膨潤土,改型劑一般選用鈉鹽或鈉堿,如碳酸鈉、磷酸鈉、硅酸鈉、醋酸鈉、氫氧化鈉等,在選用中應(yīng)考慮改型劑與涂料體系中其他組分的相容性;改型劑用量偏多,在配方中使用了水玻璃(即液態(tài)硅酸鈉,實(shí)際上是膨潤土鈉化的一種改型劑)或是水玻璃的用量偏多也能造成涂料增稠,用量過多時(shí),游離的改型劑與涂料中的某些成分(基料及某些顏、填料)作用使涂料增稠,解決辦法是減少改型劑的用量。

3、涂膜龜裂

膨潤土具有吸水膨脹、失水收縮的特性。在涂料中加入膨潤土有時(shí)會產(chǎn)生涂膜龜裂現(xiàn)象,主要原因是膨潤土用量過多。應(yīng)控制膨潤土的用量,一般以3%~10%為宜。如果用量已經(jīng)很少仍出現(xiàn)上述現(xiàn)象,則應(yīng)從基料等其他方面找原因。綜上所述,只要我們在應(yīng)用膨潤土的過程中注意解決好這些問題,建筑涂料中膨潤土的加入不但可以改善涂料的性能,提高產(chǎn)品質(zhì)量,而且可明顯地降低原材料成本,在實(shí)際生產(chǎn)中提高經(jīng)濟(jì)效益。

五、膨潤土在其他涂料中的應(yīng)用

膨潤土可用作防水涂料的原料。膨潤土雖具有很好的防水性,但其本身呈顆粒狀態(tài),無粘聚性,因而需選擇非水介質(zhì)與膨潤土制成膠泥,而該介質(zhì)要有一定的防水性。膨潤土乳化瀝青防水涂料就是將膨潤土和瀝青混合制得防水涂料,它主要用于屋面防水,可以提高工效50%,降低工程造價(jià)40%,且大大改善工人的勞動條件,提高防水效果。據(jù)報(bào)道,屋面上涂刷膨潤土乳化瀝青防水涂料,可增加使用壽命多年,施工好的屋面35年尚未損壞。膨潤土用在環(huán)氧改性有機(jī)硅涂料中,對環(huán)氧改性有機(jī)硅起補(bǔ)強(qiáng)作用。當(dāng)膨潤土的加入量為添加總量的5%~10%時(shí),不影響涂層的耐蝕性和耐熱性。

六、結(jié)束語

綜上所述,就膨潤土在建筑涂料中的應(yīng)用研究方面而言,在建筑涂料的安全方面提供了許多便利條件,但是可能在應(yīng)用研究方面上還存在一些問題,相信在以后的日子中,科學(xué)技術(shù)人員會多做努力。建筑涂料給人們的生活帶來很大的方便,為社會經(jīng)濟(jì)做出巨大的貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)

[1]劉陽 膨潤土的改性及其應(yīng)用 中國陶瓷工業(yè) 2001年

[2]黎治平 膨潤土在建筑涂料中的應(yīng)用研究 化學(xué)礦物與加工 2003年

篇7

【關(guān)鍵詞】土工膜;防滲;貯灰場;應(yīng)用

土工合成材料是以合成材料為原材料制成的應(yīng)用于巖土工程的新型建筑材料,已廣泛應(yīng)用于水利、電力、公路、鐵路等各個(gè)領(lǐng)域。目前土工合成材料基本形成系列產(chǎn)品:土工織物、土工膜、土工網(wǎng)、土工格柵、土工席墊、土工格室、土工復(fù)合材料及相關(guān)產(chǎn)品等。其中土工膜是土工合成材料中應(yīng)用最早也是最廣泛的一種產(chǎn)品,其最早在國外應(yīng)用已有50多年的歷史,最初應(yīng)用在低水頭的渠道防滲。我國在70年代初開始在水利工程中應(yīng)用土工膜防滲,近些年其應(yīng)用范圍逐漸擴(kuò)大到輸水渠道、尾礦壩、貯灰場、蓄水池、地下工程等,而且取得了良好效果。

1土工膜的種類及性能

1.1土工膜的種類

土工膜可分為三大類:普通土工膜(單膜)、復(fù)合土工膜、加筋土工膜。

(1)普通土工膜:僅為單層膜材。使用聚合物、彈性材料及低分子材料通過滾壓或擠壓工藝制成,是一種沒有任何織物加筋的均質(zhì)薄膜。其典型厚度為0.25~4mm(擠壓工藝)和0.25~2mm(滾壓工藝)。

(2)復(fù)合土工膜:聚合物膜與土工織物加熱壓合或用膠粘劑粘合而成。可以是一層膜一層織物壓合一起(俗稱一布一膜),也可以是二層織物中間壓合一層膜(二布一膜),根據(jù)工程需要還可以是三布二膜。這種膜的優(yōu)點(diǎn)是土工織物能保護(hù)土工膜免被碎石刺破,免被人為損壞和機(jī)械壓壞,而且土工織物具有排水作用,還可增加與接觸面的摩擦系數(shù)。

(3)加筋土工膜:為了提高土工膜的抗拉、抗頂破、抗撕裂的強(qiáng)度,在聚合物內(nèi)部加筋,加筋材料一般為錦綸絲布、錦綸帆布、丙綸針刺織物等。根據(jù)工程需要可選擇加筋層數(shù)為一層、二層或三層等。

1.2土工膜的性能

土工膜的性能一般包括物理、力學(xué)、水力和耐久性能。

(1)物理性能指標(biāo):包括單位面積質(zhì)量(g/mm2)、厚度(mm)、材料比重、孔徑等。

(2)力學(xué)性能指標(biāo):包括抗拉強(qiáng)度、握持強(qiáng)度、撕裂強(qiáng)度、脹破強(qiáng)度、頂破強(qiáng)度、刺破強(qiáng)度等。

(3)水力性能指標(biāo):包括水平、垂直滲透系數(shù)、淤堵、防水性等。

(4)耐久性能指標(biāo):包括耐磨、抗紫外線能力、化學(xué)穩(wěn)定性、生物穩(wěn)定性及抗大氣環(huán)境等。

(5)普通土工膜(PE膜)的性能指標(biāo)為:

①密度不應(yīng)低于900 kg/m3;②破壞拉應(yīng)力不應(yīng)低于12MPa;③斷裂伸長率不應(yīng)低于300%;④彈性模量在5oC不應(yīng)低于70MPa;⑤抗凍性(脆性溫度)不應(yīng)低于-60oC;⑥聯(lián)接強(qiáng)度應(yīng)大于母材強(qiáng)度;⑦撕裂強(qiáng)度應(yīng)大于或等于40N/mm;⑧抗?jié)B強(qiáng)度應(yīng)在1.05MPa水壓下48h不滲水;⑨滲透系數(shù)應(yīng)小于10-11cm/s;⑩膜厚度不小于0.25mm。

(6)復(fù)合土工膜的性能指標(biāo)根據(jù)復(fù)合的膜與布的層數(shù)確定。

2土工膜防滲技術(shù)特點(diǎn)

2.1土工膜防滲形式

土工膜的防滲形式一般有垂直防滲、水平防滲、及其他防滲形式。

(3)其他防滲形式:根據(jù)工程實(shí)際情況可采用水平與垂直組合形式,或其他可靠防滲形式。

2.3土工膜類型的選擇

土工膜類型的選擇涉及兩個(gè)問題,一是選擇何種材料的土工膜,二是選用何種形式的土工膜(單膜或復(fù)合土工膜)。

(1)國內(nèi)外土工膜所用的材料主要是聚乙烯(PE)和聚氯乙烯(PVC)兩種。工程選料時(shí),主要根據(jù)力學(xué)性、可連接性、經(jīng)濟(jì)性三方面來選定。PE膜和PVC 膜的拉伸強(qiáng)度相差不大,PVC膜因添加有塑化劑,其拉伸率比PE膜大一些,柔性較好,并且與砂之間的摩擦系數(shù)大于PE膜;一般PE膜只能用加熱熔合的方式連接,而PVC膜除此之外還可以采用特殊的粘合劑進(jìn)行粘接;目前兩種材料的價(jià)格基本相同,而PE膜的相對密度小于PVC膜,所以同樣厚度情況下單位面積的價(jià)格PE膜要低一些。

(2)選用單膜還是復(fù)合膜主要從土工膜的作用和經(jīng)濟(jì)性綜合考慮來確定。復(fù)合土工膜的第一個(gè)作用是可以增加膜與土料之間的摩擦系數(shù),增加穩(wěn)定性;第二個(gè)作用是保護(hù)土工膜不受運(yùn)輸和施工過程外力的損害。復(fù)合膜比單膜的力學(xué)性能有很大提高,有較強(qiáng)的各種情況適應(yīng)能力;第三個(gè)作用是具有反濾排水功能,避免土工膜被水應(yīng)力頂起的危險(xiǎn)。我國目前堤壩建設(shè)心墻式垂直防滲大多采用單膜或多層單膜,斜墻式大多采用復(fù)合膜。單膜對低水頭小型堤壩防滲效果良好,但在經(jīng)濟(jì)允許的情況下,復(fù)合膜具有更優(yōu)越的工程特性。

3 土工膜防滲的優(yōu)缺點(diǎn)

土工膜是一種柔性材料,具有可靠的防滲功能。其優(yōu)點(diǎn)如下:

(1)結(jié)構(gòu)簡單。堤壩斷面形式便于布置,只要土工膜上下的保護(hù)層作好,就可保證防滲功能的正常使用效果。

(2)防滲效果好。土工膜的滲透系數(shù)一般小于10-11cm/s,其厚度在滿足制造工藝要求條件下,一般不小于0.25mm(單膜),防滲效果相當(dāng)于滲透系數(shù)為10-7cm/s(非常密實(shí)),厚度為2.5m的黏土。計(jì)算滲透量非常小。

(3)施工方便。由于采用土工膜防滲,使堤壩斷面結(jié)構(gòu)簡單,因此施工過程不繁瑣,同時(shí)施工質(zhì)量也容易保證。

(4)工程造價(jià)低。采用土工膜防滲,在防滲效果同等條件下,其材料費(fèi)用可節(jié)省約30%左右,而且施工費(fèi)用也比采用粘性土心墻或斜墻的低。

(5)可提高堤壩的應(yīng)力和減少沉降。土工膜是柔性材料,具有較高的抗拉強(qiáng)度,可以承擔(dān)土體的部分拉應(yīng)力,即提高堤壩應(yīng)力,增強(qiáng)壩體穩(wěn)定性。而且土工膜具有抑制堤壩發(fā)生位移的作用,減少堤壩的沉降量。

土工膜與粘性土、混凝土等防滲材料相比,有如下幾個(gè)弱點(diǎn):

(1)容易破裂。土工膜是一種高分子化合物的柔性材料,厚度較薄,因此容易破裂。如運(yùn)輸或施工過程中的受損破壞;被石塊等尖銳物刺破;堤壩過大的變形或不均勻沉降而導(dǎo)致破裂等。

(2)容易脆裂。其在低溫環(huán)境下,性能惡化,容易脆裂。這方面可通過選擇耐低溫的品種或增加保護(hù)層厚度來解決。

(3)易老化。土工膜在接觸陽光、冷熱氣候、臭氧的條件下,將較快老化而失去性能。但長期處于水中或埋在土里,其老化還是相當(dāng)慢的。目前在正常使用條件下,其壽命可達(dá)50~100年。

(4)化學(xué)腐蝕。土工膜遇上某些化學(xué)物質(zhì),如酸性或堿性液體,或礦物油,可能會被腐蝕破壞。在用于封閉具有腐蝕性的固體或液體時(shí),應(yīng)考慮此方面問題。

土工膜防滲具有幾方面的優(yōu)點(diǎn),同時(shí)也有缺點(diǎn),在實(shí)際工程設(shè)計(jì)中,是采用土工膜還是采用粘性土或其他防滲材料,應(yīng)結(jié)合工程具體情況,通過技術(shù)、經(jīng)濟(jì)綜合比選確定。

篇8

關(guān)鍵詞:渠道;防滲;技術(shù)

1 水利渠道防滲非常重要

水利渠道防滲的好壞,直接關(guān)系著渠道的正常輸水和灌溉效益的充分發(fā)揮。渠道防滲處理后不僅可以節(jié)約用水,控制地下水。而且能夠減少清除淤泥工程量,節(jié)省勞動力,達(dá)到提高灌溉效益,增產(chǎn)、增收的目的。因此水利渠道工程的防滲非常重要。渠道防滲是目前應(yīng)用最廣泛的節(jié)水灌溉工程技術(shù)措施,它可以極大地減少農(nóng)業(yè)灌溉用水的浪費(fèi) 渠道采取防滲措施后,可以提高灌溉水的利用率,緩解農(nóng)業(yè)用水供需矛盾,節(jié)約的水可擴(kuò)大灌溉面積,進(jìn)一步促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展;可以減少渠道占地面積,防止渠道沖刷淤積及坍塌,節(jié)約運(yùn)行管理費(fèi)用,有利于灌區(qū)的管理;可以降低地下水位,防止土壤鹽堿化,有利于生態(tài)環(huán)境和農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化建設(shè)。

2 當(dāng)前渠道防滲技術(shù)存在的問題

由于對渠道防滲工程重視的不夠,導(dǎo)致投入的較少,影響著防滲工程的研究,直至發(fā)展今日,仍然有很多的問題有待解決。目前我國在水利渠道防滲中廣泛的采用混凝土等防滲材料,它有著防水效果好且承受水流速大等優(yōu)點(diǎn)。但是不抗凍,仍然在我國北方有待提高。如不解決,將在很大程度上限制渠道防滲工程的發(fā)展。在防滲中,各種防滲材料的復(fù)合使用是未來發(fā)展的方向,如何將各個(gè)材料的優(yōu)缺點(diǎn)較好的結(jié)合起來,將其防滲性能好與成本低的材料有機(jī)的結(jié)合起來,做到取長補(bǔ)短,達(dá)到經(jīng)濟(jì)上的最大效益。

3 水利渠道防滲技術(shù)

渠道襯砌是渠道水利工程改造的主要內(nèi)容和主要的目標(biāo),因此,工程方案比較集中的,也主要是襯砌方式的比較與設(shè)計(jì),包括渠道襯砌形式、厚度及超高等。襯砌的設(shè)計(jì)與施工是農(nóng)田防滲水渠建造工作中極為重要的一個(gè)環(huán)節(jié),在一般的情況下,梯形渠道的設(shè)計(jì)和施工是農(nóng)田水利建設(shè)中最主要的一個(gè)環(huán)節(jié)。

3.1 砂礫墊層施工

渠道粘性土斜墻填筑完成后,采用挖掘機(jī)進(jìn)行粗削坡,人工進(jìn)行精修處理,處理時(shí)按照設(shè)計(jì)高程掛線、整平。坡面修整完成后,驗(yàn)收合格后進(jìn)行砂礫墊層施工。砂礫料運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場后,堆放在堤頂,從下到上在坡面上均勻攤鋪。砂礫料攤鋪完成后,用反鏟進(jìn)行粗削坡,然后人工進(jìn)行精修坡。人工修坡時(shí),分別在坡腳、坡肩、及坡面布設(shè)控制樁,順渠道方向布置一排樁,樁與樁之間線繩連結(jié),把渠坡分成若干小塊,線繩之間掛滑動線繩,人工移動,控制削坡厚度,并嚴(yán)格控制坡面平整度。坡面修整完成后,采用平板振動夯對坡面進(jìn)行壓實(shí)。壓實(shí)過程中人工對出現(xiàn)的坑洼及時(shí)找平。人工進(jìn)行坡面修整,人工修坡只需根據(jù)測量放樣單進(jìn)行加密控制坡頂高程、坡面高程、平整度和渠底的開挖高程。

3.2 復(fù)合土工膜鋪設(shè)

1)施工程序

土工合成材料的施工程序?yàn)椋浩秸拢ǖ祝┟妗獜?fù)合土工膜鋪設(shè)——混凝土澆筑。

2)土工合成材料鋪設(shè)

進(jìn)出口渠道采用復(fù)合土工膜作為加強(qiáng)防滲材料,其中膜選用聚乙烯土工膜;選用寬幅聚酯長絲針刺土工布。復(fù)合土工膜物理力學(xué)的設(shè)計(jì)應(yīng)該滿足設(shè)計(jì)的實(shí)際要求。土工合成材料鋪設(shè)前應(yīng)對基礎(chǔ)面驗(yàn)收,清除鋪設(shè)面上的一切樹根、雜草和尖石,并使表面平整,不出現(xiàn)凸凹部位,并碾壓密實(shí)。土工合成材料鋪設(shè)應(yīng)力求平順,松緊適度,不得繃?yán)o,土工合成材料與基礎(chǔ)及支持層之間應(yīng)壓平緊貼,避免架空,清除氣泡,以保證安全。

3)機(jī)械襯砌

機(jī)械襯砌是渠道施工的重要環(huán)節(jié),它是保證渠道的使用壽命,混凝土澆筑前先調(diào)整襯砌機(jī)機(jī)架的坡比和高程,校核無誤后進(jìn)行澆筑。混凝土拌和物由混凝土攪拌運(yùn)輸車運(yùn)送至布料機(jī)進(jìn)料口,布料機(jī)再將砼熟料均勻地?cái)備佋谝r砌面上。攤鋪完成后,開動布料機(jī)配備的插板式振搗器將砼振搗密實(shí),然后用振動成型機(jī)進(jìn)行提漿、整平及進(jìn)一步壓實(shí)。澆筑過程中由專人進(jìn)行現(xiàn)場指揮,觀察鋪料情況、向機(jī)械操作人員傳遞信息,掌握好振搗時(shí)間和機(jī)械行走速度。混凝土布料振搗完成后及時(shí)機(jī)械找平壓光。在靠近模板及邊角處是機(jī)械振搗的薄弱之處,要用人工采用插入式振搗器和平板振搗器進(jìn)行補(bǔ)振。人工壓光要掌握好時(shí)間,使表面平整光滑。

3.3 平整度和厚度的控制

平整度一般先從人工修坡工藝進(jìn)行控制,再就是保溫板鋪設(shè)時(shí)用砂土或細(xì)砂找平進(jìn)行控制,最難控制也是最容易出現(xiàn)問題的就是混凝土襯砌時(shí)的平整度控制,混凝土襯砌完成20分鐘后要進(jìn)行抹光工作,抹光的工作要放慢,盡量保持坡面的光滑,對不平的地方要進(jìn)行找平,如果用抹光機(jī)完成的抹面,完成后要進(jìn)行人工抹面。混凝土厚度直接關(guān)系到施工質(zhì)量和項(xiàng)目成本,由于農(nóng)田水利渠道水的流速不是太大,設(shè)計(jì)的施工要滿足實(shí)際的要求,主要取決于坡面開挖時(shí)是否存在欠挖現(xiàn)象和襯砌機(jī)工作時(shí)的工況在混凝土施工過程中安排一個(gè)專人在混凝土趟鋪時(shí)用對混凝土的厚度量測,若發(fā)現(xiàn)超澆部分及時(shí)在要求誤差范圍之內(nèi)進(jìn)行襯砌機(jī)高度的調(diào)整。

3.4 止水縫的施工處理

在對梯形混凝土襯砌進(jìn)行設(shè)計(jì)施工時(shí),對于渠道止水縫的設(shè)計(jì)是一個(gè)至關(guān)重要的環(huán)節(jié),止水縫是在對渠道進(jìn)行襯砌設(shè)計(jì)施工時(shí),根據(jù)具體的設(shè)計(jì)施工要求,通過專業(yè)技術(shù)處理而預(yù)留的隔離縫。隔離縫能夠有效的釋放造成渠道受力變形的能量,防止由于大氣中的氣體溫度變化或者由于地基本身的缺點(diǎn)從而在渠道上產(chǎn)生隨意性的裂縫。除此之外.止水縫還能夠起到減少渠道漏水,增強(qiáng)水渠防滲功能的作用。

3.5 水利渠道防滲工程的質(zhì)量控制

混凝土在使用時(shí)要進(jìn)行強(qiáng)度的測定。因?yàn)榛炷劣幸欢ǖ碾x散性,即使達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)也有可能在施工中發(fā)生質(zhì)變,所以強(qiáng)度的測定是很有必要的。混凝土的離散性主要和原材料有關(guān),原材料的變異將會直接導(dǎo)致混凝土強(qiáng)度的下降。因此對原材料的管理至關(guān)重要,決不能出現(xiàn)不合格的原料或長期存放的。對原料的購進(jìn)與存儲應(yīng)及時(shí)的匯報(bào),采取相應(yīng)的管理方案,保證原料的質(zhì)量,進(jìn)而保證了混凝土的強(qiáng)度。

減少混凝土中的有害物質(zhì)。原料中含有一定的有害物質(zhì),如果超出規(guī)定范圍的話,就會降低原料的水化,在后期配制成的混凝土強(qiáng)度也會大大降低。減少原料中的有害物質(zhì),能夠降低混凝土原料在水化中的非正常變化,防止混凝土出現(xiàn)結(jié)塊,軟硬不均的現(xiàn)象。如果混凝土中出現(xiàn)松散的顆粒,就需要加大水量,絕不能用一些有機(jī)水進(jìn)行攪拌,這樣會使混凝土表面形成鹽霜。對于混凝土的原料來講,由于原料配合的比例而使混凝土變質(zhì)從而降低強(qiáng)度,主要是含水量與沙石比重的變化所影響的。

加強(qiáng)混凝土的質(zhì)量。混凝土的質(zhì)量與離散性對施工有著很大的影響。混凝土的離散性差值會導(dǎo)致混凝土強(qiáng)度的下降,穩(wěn)定性不高。混泥土質(zhì)量的影響也是不可忽視的。混凝土質(zhì)量的下降將會導(dǎo)致混凝土級配的變化,新配制的混凝土粘黏性不好,吸水性較差,混凝土的強(qiáng)度得不到保證。為了確保混凝土的質(zhì)量,在施工的前期一定要做好原料的管理工作,對原料的質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格的把關(guān),必須符合技術(shù)指標(biāo)。

4 總結(jié)

到目前為止,水利渠道防滲工程已經(jīng)取得了不錯(cuò)的成果,針對防滲工程中所涉及到的防滲材料的選用以及不良土質(zhì)的處理都影響著渠道防滲的效果。如能積極實(shí)施防滲工程,減少渠道滲水量,是水利工程渠道防滲的重要任務(wù)。

篇9

關(guān)鍵詞:市政道路;軟土路基;處理方法

Abstract: the urban road construction often will encounter all sorts of soft soil subgrade, and combining with the actual situation of the soft soil period, flexible use all sorts of processing method, ensure road of the soft soil foundation stability. Expounds the construction and road of soft ground treatment method.

Keywords: municipal road; Soft soil subgrade; Processing method

中圖分類號:TU99 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,道路工程規(guī)模不斷擴(kuò)大,目前我國已建成和正在修建的道路工程,很多區(qū)域路基為軟土路基,軟土層較厚,分布較廣,軟土路基的處理工作成為道路建設(shè)研究的重點(diǎn)。通常,軟土路基對市政道路的不利影響主要是由于軟土路基的抗剪強(qiáng)度不足,難以承受路面?zhèn)鬟f的荷載作用,在荷載作用下軟土路基會產(chǎn)生局部或者整體剪切破壞,從而產(chǎn)生路面路堤塌方、失穩(wěn),造成道路結(jié)構(gòu)層的破壞。

軟土路基是路基中土的含水量高、孔隙比大、壓縮性高、透水性能較差以及抗剪強(qiáng)度低。軟土的成分復(fù)雜,含有大量的碳酸鹽以及蒸發(fā)鹽等化學(xué)成因物質(zhì)和腐殖泥碎屑等生物成因物質(zhì)。軟土一般是在流水環(huán)境中沉積而成,帶有粉砂顆粒并呈現(xiàn)明顯的層理,地區(qū)差異性較大。

一、針對市政道路軟土路基表層施工處理方法

1.1表層排水法。如果軟土路基含水量較大然而土質(zhì)卻較好,可以采用表層排水法處理。在道路路基填筑前,在地表開挖溝槽,排除地表水以降低地基表層的含水量,為了使溝槽在施工中發(fā)揮盲溝作用,可以使用透水性良好的砂礫回填。

1.2 砂墊層法。對于軟土路基層厚較薄,而且含水量較高時(shí),可以采用砂墊層法排水固結(jié)軟土路基,而且砂墊層會起到地下排水層的作用,以降低填土的內(nèi)部水位改善施工機(jī)械的作業(yè)條件。砂墊層用砂一般采用中砂及粗砂,含泥量不宜超過3%~5%。通常情況下,為了保證施工機(jī)械的通行,砂墊層一般結(jié)合表層排水以及敷墊材料使用,此方法我們在施工經(jīng)常運(yùn)用。

1.3鋪墊材料法。在軟土路基表層鋪設(shè)一層或多層土工織物,由于土工織物具有整體連續(xù)性好,抗拉強(qiáng)度較高,耐腐蝕以及施工便利的優(yōu)點(diǎn)。鋪墊材料法減少路堤填筑后的路基不均勻沉降,同時(shí)可以提高路基承載能力。鋪墊材料一般采用編織土工布和土工格柵等,將其鋪設(shè)于軟土路基表面,同時(shí)可以起到反濾、排水、隔離和補(bǔ)強(qiáng)的作用。

1.4 添加劑法。軟土路基的表層為粘性土?xí)r,可以采用在表層粘性土內(nèi)摻入添加劑,改善地基的壓縮性能和強(qiáng)度特性。使用較多的添加劑是生石灰,熟石灰和水泥。為了加快路基施工進(jìn)度,我們對路基土中添加生石灰,改善了土的特性,保證了工程質(zhì)量。

二、對市政道路軟土路基深層處置方法

2.l樁基法。當(dāng)淤土層較厚,難以大面積進(jìn)行深處理,可采用打樁的辦法進(jìn)行加固處理。 當(dāng)淤土層厚度小于5m時(shí),宜打砂樁或石灰樁,通過吸水和排水來擠密淤土,使其孔隙比小于1,以達(dá)到一般地基要求;當(dāng)淤土層厚度在5~7m時(shí),宜打預(yù)制管樁至硬土層,設(shè)承載樁臺;當(dāng)淤土層厚度在7~10m時(shí),宜打灌注樁至硬土層,設(shè)承載樁臺;當(dāng)淤土層厚度在10m以上時(shí),宜采用打懸浮樁的辦法,擠密淤土層并靠摩擦承載。而樁基礎(chǔ)處理軟基的方法繁多,但也存在缺陷:一是水泥土攬拌樁水灰比、輸漿量和攪拌次數(shù)等控制管理自動化系統(tǒng)未健全,設(shè)備陳舊,技術(shù)落后,存在攪拌均勻性差及成樁質(zhì)量不穩(wěn)定問題;二是砂石樁用以加固較深淤泥軟土地基,由于存在工期長,工后變形大等問題,已不再用作對變形有要求的建筑地基處理。

2.2排水固結(jié)法。排水固結(jié)法,適用于淤泥質(zhì)土、淤泥、沖填土等飽和勃性土地基。飽和軟勃±在荷裁作用下,孔隙中水漫匿被排出,土的孔隙比減小,隨著超靜孔隙水壓力消散,有效應(yīng)力提高,土的強(qiáng)度增加。袋裝砂井和塑料排水帶的長細(xì)比大,井阻影響得到入們的重視。

2. 3真空預(yù)壓法。真空預(yù)壓法是在需要加固的軟土地基內(nèi)設(shè)置砂井或塑料排水板,然后在地面鋪設(shè)砂墊層,其上覆蓋不透氣的密封膜使其與大氣隔絕,通過埋設(shè)于砂墊層中的吸水管道,用真空裝置進(jìn)行抽氣,將膜內(nèi)空氣排出,因而在膜內(nèi)外產(chǎn)生氣壓差,氣壓差即轉(zhuǎn)變成作用于地基上的荷載,地基不會產(chǎn)生剪切破壞,這對軟土地基是有利的。該方法不需要堆載,省去了加載和卸荷工序,縮短了預(yù)壓時(shí)間,省去了大量堆載材料,所使用的設(shè)備及施工工藝均比較簡單,無需大量的大型設(shè)備,便于大面積施工。

2.4深層攪拌法。深層攪拌法是通過特制機(jī)械沿深度將固化劑與地基士強(qiáng)制攪拌就地成樁加固地基的方法,當(dāng)固化劑(水泥或石灰)為粉體時(shí)又稱為粉體噴射攪拌法。深層攪拌法適用于處理淤泥、淤泥質(zhì)土和含水量較高的地基及承載力特征值不大于120kPa的粘性土、粉土等軟土地基。該法目前在國外特別是日本和美國應(yīng)用很廣,國內(nèi)近些年發(fā)展較快。

2.5高壓噴射注漿法。高壓噴射注漿法是將帶有特殊噴嘴的注漿管置于土層預(yù)定深度,以高壓噴射流使固化漿液與士體混合,凝固硬化加固地基土體的方法。它適用于淤泥、淤泥質(zhì)土、粘性土、粉土、黃土、砂土、人工填土和碎石土等地基。高壓噴射注漿法在意大利、日本和聯(lián)邦德國得到較快的發(fā)展,意大利Radio公司還開發(fā)了可同時(shí)在鉆進(jìn)中檢測地層土質(zhì)、機(jī)器控制和自動調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)漿量并收集反饋信息的機(jī)械,國內(nèi)也很重視并已進(jìn)行過一些探索性試驗(yàn).

2.6加筋地基

土工合成材料(Geosynthetics)是一種新型的巖土工程材料,是巖土工程應(yīng)用的合成材料產(chǎn)品的總稱。加筋地基是將基礎(chǔ)下一定范圍內(nèi)的軟弱土層挖去,然后逐層鋪設(shè)土工合成材料與砂石等組成的加筋墊層來做地基持力層。當(dāng)埋設(shè)方式和數(shù)量得當(dāng)時(shí),就可以極大地改善地基承載力。土工合成材料的應(yīng)用被稱為巖土工程革命,土工合成材料進(jìn)一步發(fā)展勢必促進(jìn)地基處理新技術(shù)的發(fā)展。例如用二維土工網(wǎng)格加植被加固邊坡是近年發(fā)展的新方法。

結(jié)語

軟土地基在道路工程中造成的危害很大,如引起路基的滑移、開裂,路面的起伏不平,橋涵通道處的跳車顛簸等等。如何進(jìn)行軟基處理,一直是困擾公路建設(shè)者的一大難題。而上述的一些加固處理措施,就是為了增加地基承載力,提高地基強(qiáng)度,減小地基沉降量,使過往車輛及司乘人員能安全、快速、舒適地行駛在公路上。但是,在實(shí)際工程中應(yīng)綜合考慮經(jīng)濟(jì)、水文、地質(zhì)、材料、機(jī)械設(shè)備能力等各方面因素,選取最為經(jīng)濟(jì)合理的軟土地基處理方案。

參考文獻(xiàn):

[1] 地基處理手冊.中國建筑工業(yè)出版社,1988.

篇10

關(guān)鍵詞:巖土工程;新技術(shù);設(shè)計(jì);施工

中圖分類號:S611 文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A

一、引言

巖土工程技術(shù)于20世紀(jì)60年代起源歐美國家,是從土木工程實(shí)踐中分支并獨(dú)立出來的一種新技術(shù)體制。顧名思義,巖土工程主要是求解與巖體、土體的有關(guān)工程問題,主要包括地基處理、基礎(chǔ)施工、邊坡加固、地下通道開挖與支護(hù)等地下工程問題。經(jīng)過多年的發(fā)展,目前我國巖土工程技術(shù)已經(jīng)取得了十足的進(jìn)步,但仍存在新技術(shù)發(fā)展、新材料應(yīng)用等方面等存在不足。因此為了克服巖土工程施工中的難題,現(xiàn)階段急需加強(qiáng)巖土工程新技術(shù)研究。

二、巖土工程技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用現(xiàn)狀

由于受氣候條件、周圍建筑環(huán)境以及水文條件的影響較大,而且?guī)r土體本身就特性復(fù)雜性,使得巖土工程問題成為當(dāng)前工程設(shè)計(jì)與施工中的一大難題。但是目前玩過很多設(shè)計(jì)與施工單位,由于思想觀念落后等原因,使得巖土工程新技術(shù)、新材料不能夠得到及時(shí)應(yīng)用,發(fā)展緩慢。具體表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

1、創(chuàng)新意識差,新技術(shù)發(fā)展緩慢

目前我國很多巖土工程設(shè)計(jì)與施工單位的從業(yè)人員缺乏創(chuàng)新意識,新技術(shù)、新材料研發(fā)方面投入低,沒有系統(tǒng)的人才培養(yǎng)制度,在面對復(fù)雜的巖土工程問題時(shí),仍然采用傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)理論或施工方法,不僅造成施工成本增加,施工效率降低,更是極大的阻礙了巖土工程新技術(shù)的發(fā)展,降低了企業(yè)的市場競爭力。

2、綜合素質(zhì)差,創(chuàng)新能力較低

巖土工程技術(shù)在我國已經(jīng)發(fā)展了50多年,在水利、鐵道和礦井工程建設(shè)、建筑工程、市政工程和交通工程領(lǐng)域,我國巖土工程發(fā)展了取得了一定的進(jìn)步。但是總體而言我國巖土工程技術(shù)發(fā)展仍然存在很多不足,仍然沿用傳統(tǒng)的庫倫定律、Rankine理論、Fellenius圓弧滑動分析理論、Terzaghi一維固結(jié)理論等,至今沒有發(fā)展新的巖土理論,使得復(fù)合地基設(shè)計(jì)、土體蠕變、巖爆等一些復(fù)雜的巖土工程難題無法解決。

三、巖土工程新技術(shù)與新材料

現(xiàn)代科學(xué)發(fā)展的一個(gè)特點(diǎn)是學(xué)科間相互滲透,產(chǎn)生學(xué)科交叉并不斷出現(xiàn)新的學(xué)科,這種發(fā)展態(tài)勢也影響巖土工程的發(fā)展。自20世紀(jì)60年代以來,隨著電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展,計(jì)算分析能力和測試能力的提高,巖土工程新材料和新技術(shù)不斷涌現(xiàn)。

1、巖土工程新材料

巖土工程新材料的出現(xiàn)對于解決以往無法處理的工程難題提供了可能,其中最為典型的就是近年來發(fā)展出來的土工合成材料,由于土工合成材料具有節(jié)約資源、綠色環(huán)保、經(jīng)濟(jì)效益高、處理效果好等優(yōu)點(diǎn),迅速在巖土工程中被得以運(yùn)用。土工合成材料的出現(xiàn)與發(fā)展可以稱為巖土工程的一次革命。

(1)輕量土

輕量土是由原料土、聚苯乙烯泡沫顆粒、 水泥和水所組成的混合物,具有輕質(zhì)、強(qiáng)度的可調(diào)性、變形小等優(yōu)點(diǎn)。將淤泥或淤泥質(zhì)土作為原料土,制作出來的輕量土,不僅重量輕、強(qiáng)度高,還將淤泥、淤泥質(zhì)土回收再利用,對于環(huán)境保護(hù)意義重大,具有廣闊的應(yīng)用前景。

(2)土體固化劑

當(dāng)進(jìn)行公路施工時(shí)經(jīng)常會遇到橡皮土,路基基床冒漿等危害,而固化劑的出現(xiàn)對于防止該現(xiàn)象的發(fā)生提供了極大可能。土體固化劑是一種由多種無機(jī)、有機(jī)材料合成的用以固化各類土壤的新型節(jié)能環(huán)保工程材料。根據(jù)土壤的物理和化學(xué)性質(zhì),摻入一定量的固化劑,經(jīng)拌勻、壓實(shí)處理,經(jīng)過一系列物理化學(xué)反應(yīng)后,土體的強(qiáng)度、密實(shí)度、回彈模量、彎沉值、CBR、剪切強(qiáng)度等性能指標(biāo)明顯改善。土體固化劑替代了石灰、水泥、粉煤灰、碎石、礫石等傳統(tǒng)材料,具有技術(shù)指標(biāo)優(yōu)良、工程造價(jià)低、施工方便、縮短工期,節(jié)省資源、能源,節(jié)約土地,保護(hù)植被等優(yōu)點(diǎn),已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于公路的基層及底基層、水利護(hù)坡等工程建設(shè)當(dāng)中。

(3)盾構(gòu)用氣泡劑

盾構(gòu)用氣泡劑由多種表面活性劑、穩(wěn)定劑、強(qiáng)化劑和滲透劑等復(fù)配而成,載體為水。在工作過程中與水混合,通入壓縮空氣,液體膨脹產(chǎn)生泡沫,注入開挖倉內(nèi)。利用刮面膏狀微細(xì)泡沫的效果使開挖土呈塑性流動;泡沫在受到強(qiáng)力攪拌作用下,微細(xì)氣泡與開挖土均勻混合,將置換土顆粒中的孔隙水,因而可提高其止水性。盾構(gòu)用氣泡劑能夠提高土壤的工作性能,減少土體的內(nèi)摩擦力,減小土體的黏度,出渣更容易,無需膨潤土的分離及再回收,施工環(huán)境良好,對周圍影響小等優(yōu)點(diǎn)。

2、巖土工程新技術(shù)

近些年來隨著地下空間的開發(fā),海洋拓寬,海底隧道、人工島和跨海大橋的修建,沙漠改造,以及高速公路、高速鐵路的修建,人們遇到巖土工程問題越來越復(fù)雜,因此發(fā)展并應(yīng)用新型的巖土工程技術(shù)尤為重要。

1、灌注樁后注漿技術(shù)

灌注樁后注漿是指在灌注樁成樁后一定時(shí)間,通過預(yù)設(shè)在樁身內(nèi)的注漿導(dǎo)管及與之相連的樁端、樁側(cè)處的注漿閥注入水泥漿。灌注樁后注漿不僅可以加固樁底沉渣(虛土)和樁身泥皮,還能對樁底和樁側(cè)一定范圍的土體通過滲入(粗顆粒土)、劈裂(細(xì)粒土)和壓密(非飽和松散土)注漿起到加固作用,增大樁側(cè)阻力和樁端阻力,提高單樁承載力,減少樁基沉降。相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)采用灌注樁后注漿技術(shù)可使單樁承載力提高40%~120%,樁基沉降減小30%左右。而且利用注漿鋼導(dǎo)管可發(fā)揮承載力樁身縱向鋼筋和聲測管。

2、型鋼水泥土復(fù)合攪拌樁支護(hù)結(jié)構(gòu)技術(shù)

型鋼水泥土復(fù)合攪拌樁支護(hù)結(jié)構(gòu)是通過特制的多軸深層攪拌機(jī)自上而下將施工場地原位土體切碎,同時(shí)從攪拌頭處將水泥漿等固化劑注入土體并與土體攪拌均勻,通過連續(xù)的重疊搭接施工,形成水泥土地下連續(xù)墻;并在水泥土硬凝之前,將型鋼插入墻中,形成型鋼與水泥土的復(fù)合墻體。型鋼水泥土復(fù)合攪拌樁支護(hù)結(jié)構(gòu)施工時(shí)對鄰近土體擾動較少,占地和施工占地少,廢土外運(yùn)量少,施具有可靠的止水性;施工時(shí)無振動、無噪聲、無泥漿污染,而且施工成本較鉆孔灌注排樁能夠約節(jié)省20%~30%。

3、工具式組合內(nèi)支撐技術(shù)

工具式組合內(nèi)支撐技術(shù)是在混凝土內(nèi)支撐技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)體系,主要利用組合式鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面靈活可變、加工方便、適用性廣的特點(diǎn),具有施工速度快、支撐形式多樣、計(jì)算理論成熟、可拆卸重復(fù)利用、節(jié)省投資等優(yōu)點(diǎn)。特別適用于周圍建筑物密集,相鄰建筑物基礎(chǔ)埋深較大,施工場地狹小,巖土工程條件復(fù)雜或軟弱地基等類型的深大基坑。

4、逆作法施工技術(shù)

逆作法施工技術(shù)是高層建筑物目前最先進(jìn)的施工技術(shù)方法。先沿建筑物地下室軸線或周圍施工地下連續(xù)墻或其他支護(hù)結(jié)構(gòu),同時(shí)建筑物內(nèi)部的有關(guān)位置澆筑或打下中間支承樁和柱,作為施工期間于底板封底之前承受上部結(jié)構(gòu)自重和施工荷載的支撐。然后施工地面一層的梁板樓面結(jié)構(gòu),作為地下連續(xù)墻剛度很大的支撐,隨后逐層向下開挖土方和澆筑各層地下結(jié)構(gòu),直至底板封底。逆作法能夠提高地下工程的安全性,可以大大節(jié)約工程造價(jià),縮短施工工期,防止周圍地基出現(xiàn)下沉,是一種很有發(fā)展前途和推廣價(jià)值的深基坑支護(hù)技術(shù)。

5、其他

除以上新技術(shù)以外,長螺旋鉆孔壓灌樁技術(shù),水泥粉煤灰碎石樁復(fù)合地基技術(shù),真空預(yù)壓法加固軟土地基技術(shù),土工合成材料應(yīng)用技術(shù),復(fù)合土釘墻支護(hù)技術(shù)等由于綠色環(huán)保,經(jīng)濟(jì)效益高也是我國推薦使用的巖土工程新技術(shù)。

四、結(jié)束語

中國地域遼闊,工程地質(zhì)復(fù)雜,在工程建設(shè)中遇到的巖土工程技術(shù)問題也是空前的,這對于廣大巖土工作者來說既是機(jī)遇也是挑戰(zhàn),需要共同努力,將中國巖土工程推向一個(gè)新的水平。

參考文獻(xiàn):

[1] 汪稔,孟慶山. 巖土工程中新技術(shù)與新材料. 中國土木工程學(xué)會第九屆土力學(xué)及巖土工程學(xué)術(shù)會議論文集,北京,2003-10-25-28:79-87

[2] 韋國付. 巖土工程施工新技術(shù)的應(yīng)用. 黑龍江科技信息,2010,33:280