土工合成材料地基

7-1-8土工合成材料地基7-1-8-1土工織物地基土工織物地基又稱土工聚合物地基、土工合成材料地基，系在軟弱地基中或邊坡上埋設土工織物作為加筋，使形成彈性復合土體，起到排水、反濾、隔離、加固和補強等方面的作用，以提高土體承載力，減少沉降和增加地基的穩(wěn)定。圖7-41為土工織物加固地基、邊坡的幾種應用。圖7-41土工織物加固的應用（a）排水；（b）穩(wěn)定路基；（c）穩(wěn)定邊坡或護坡；（d）加固路堤；（e）土壩反濾；（f）加速地基沉降1-土工織物；2-砂墊；3-道渣；4-滲水盲溝；5-軟土層；6-填土或填料夯實；7-砂井1．材料要求土工織物系采用聚酯纖維（滌綸）、聚丙纖維（腈綸）和聚丙烯纖維（丙綸）等高分子化合物（聚合物）經加工后合成。一般用無紡織成的，系將聚合物原料投入經過熔融擠壓噴出紡絲，直接平鋪成網，然后用粘合劑粘合（化學方法或濕法）、熱壓粘合（物理方法或干法）或針刺結合（機械方法）等方法將網聯(lián)結成布。土工織物產品因制造方法和用途不一，其寬度和重量的規(guī)格變化甚大，用于巖土工程的寬度由2~18m；重量大于或等于0.1kg/m2；開孔尺寸（等效孔徑）為0.05~0.5mm，導水性不論垂直向或水平向，其滲透系數k≥10-2cm/s（相當于中、細砂的滲透系數）；抗拉強度為10~30kN/m（高強度的達30~100kN/m）。2．特點和適用范圍土工織物的特點是：質地柔軟，重量輕，整體連續(xù)性好；施工方便，抗拉強度高，沒有顯著的方向性，各向強度基本一致；彈性、耐磨、耐腐蝕性、耐久性和抗微生物侵蝕性好，不易霉爛和蟲蛀；而且，土工織物具有毛細作用，內部具有大小不等的網眼，有較好的滲透性（水平向1×10-1~1×10-3cm/s）和良好的疏導作用，水可豎向、橫向排出。材料為工廠制品，材質易保證，施工簡便，造價較低，與砂墊層相比可節(jié)省大量砂石材料，節(jié)省費用1/3左右。用于加固軟弱地基或邊坡，作為加筋使形成復合地基，可提高土體強度，承載力增大3~4倍，顯著地減少沉降，提高地基穩(wěn)定性。但土工聚合物存在抗紫外線（老化）能力較低，如埋在土中，不受陽光紫外線照射，則不受影響，可使用40年以上。適用于加固軟弱地基，以加速土的固結，提高土體強度；用于公路、鐵路路基作加強層，防止路基翻漿、下沉；用于堤岸邊坡，可使結構坡角加大，又能充分壓實；作擋土墻后的加固，可代替砂井。此外，還可用于河道和海港岸坡的防沖；水庫、渠道的防滲以及土石壩、灰壩、尾礦壩與閘基的反濾層和排水層，可取代砂石級配良好的反濾層，達到節(jié)約投資、縮短工期、保證安全使用的目的。3．施工工藝方法要點（1）鋪設土工織物前，應將基土表面壓實、修整平順均勻，清除雜物、草根，表面凹凸不平的可鋪一層砂找平。當作路基鋪設，表面應有4%~5%的坡度，以利排水。（2）鋪設應從一端向另一端進行，端部應先鋪填，中間后鋪填，端部必須精心鋪設錨固，鋪設松緊應適度，防止繃拉過緊或褶皺，同時需保持連續(xù)性、完整性。避免過量拉伸超過其強度和變形的極限而發(fā)生破壞、撕裂或局部頂破等。在斜坡上施工，應注意均勻和平整，并保持一定的松緊度；避免石塊使其變形超出聚合材料的彈性極限；在護岸工程坡面上鋪設時，上坡段土工織物應搭在下坡段土工織物上。（3）土工織物連接一般可采用搭接、縫合、膠合或U形釘釘合等方法（圖7-42）。采用搭接時，應有足夠的寬（長）度，一般為0.3~0.9m，在堅固和水平的路基，一般為0.3m，在軟的和不平的地面，則需0.9m；在搭接處盡量避免受力，以防移動；縫合采用縫合機面對面或折疊縫合，用尼龍或滌綸線，針距7~8mm，縫合處的強度一般可達縫物強度的80%；膠結法是用膠粘劑將兩塊土工織物膠結在一起，最少搭接長度為100mm，膠結后應停2h以上。其接縫處的強度與土工織物的原強度相同；用U形釘連接是每隔1.0m用一U形釘插入連接，其強度低于縫合法和膠結法。由于搭接和縫合法施工簡便，一般多用之。圖7-42土工織物連接方法纖（舍a兩）搭接；淋（嶺b勝）膠合；膠（訂c催）、暑（圣d恭）縫合；粥（富e楊）釘接?。?斥）攜為防止土工織仔物在施工中產葛生頂破、穿刺樸、擦傷和撕破陪等，一般在土伯工織物下面宜特設置礫石或碎教石墊層，在其陶上面設置砂卵挑石護層，其中析碎石能承受壓孩應力，土工織姜物承受拉應力題，充分發(fā)揮織怎物的約束作用供和抗拉效應，氧鋪設方法同砂懸、礫石墊層。初（睬5此）敘鋪設一次不宜揭過長，以免下模雨滲水難以處命理，土工織物菜鋪好后應隨即群鋪設上面砂石斬材料或土料，妖避免長時間曝縫曬和暴露，使小材料劣化?；ㄊ?塵）巧土工織物用于堂作反濾層時應爽作到連續(xù)，不兼得出現(xiàn)扭曲、異折皺和重疊。光土工織物上拋愈石時，應先鋪狂一館層侵30m爸m拿厚卵石層，并關限制高度駛在嫌1.5券m律以內，對于重堆而帶棱角的石筍料，拋擲高度教應不大升于莊50c永m(xù)撈。賊（方7侵）虹土工織物上鋪爺墊層時，第一六層鋪墊厚度應鴨在刃50c它m摩以下，用推土率機鋪客墊時，應防止殺刮土板損壞土能工織物，在局建部不應加過重傘集中應力。植（席8煤）出鋪設時，應注泊意端頭位置和輸錨固，在護坡燭坡頂可使土工難織物末端繞在嚷管子上，埋設值于坡頂溝槽中修，以防土工織米物下落；在堤罩壩，應使土工納織物終止在護庫坡塊石之內，自避免沖刷時加暗速坡腳沖刷成干坑。搜（凝9論）虛對于有水位變瓜化的斜坡，施顧工時直接堆置梢于土工織物上被的大塊石之間偶的空隙，應填孝塞或設墊層，協(xié)以避免水位下哪降時，上坡中言的飽和水因來賓不及滲出形成拼顯著水位差，微使土擠向沒有著壓載空隙，引脖起土工織物鼓史脹而造成損壞怨。規(guī)（書1神0孩）現(xiàn)場施工中慶發(fā)現(xiàn)土工織物兩受到損壞時，宋應立即修補好叛。4．質量控制訂（懶1苗）漠施工前應對土療工織物的物理火性能（單位面府積的質量、厚切度、比重）、傾強度、延伸率償以及土、砂石蹈料等進行檢驗位。土工織物罪以薯100m臂2梯為一批，每批染抽傳查卸5乘%醫(yī)。奇（貪2礦）湯施工過程中應退檢查清基、回嫂填料鋪設厚度坊及平整度、土私工織物的鋪設礙方向、搭接縫磁搭接長度或縫需接狀況、土工距織物與結構的散連接狀況等。薪（并3書）旁施工結束后，暖應作承載力檢長驗。問（糧4秒）年土工織物地基作質量檢驗標準巡如封表走7-3徒9眼所示。振土工織物（土福工合成材料）威地基質量檢驗傭標準甲址涂表濾7-39形項擋序都檢查項目識允許偏差或允壩許值乒檢查方法行單位婦數值談主控項目蒜1姨土工織物（土漂工合成材料）嘴強度勾%芳≤袍5兔置于夾具上作揚拉伸試驗（結堂果與設計標準偶相比）廉2稿土工織物（土告工合成材料）譯延伸率醉%臭≤滋3突置于夾具上作階拉伸試驗（結知果與設計標準敲相比）偽3遙地基承載力志設計要求文按規(guī)定方法看一般項目提1拆土工織物（土批工合成材料）觸搭接長度醫(yī)mm嬸≥芽300閱用鋼尺量扮2蜘土石料有機質陸含量瓦%玉≤托5勿焙燒法剩3勿層面平整度豎mm撇≤甩20咸用身2稱m興靠尺濟4束每層鋪設厚度渴mm武±嘗25剩水準儀堤7-1-8-項2剝勵加勁土地基餃加勁土地基系猴由填土和填土布中布置一定量額的帶狀筋體（恭或稱拉筋）以史及直立的墻面阿板樸3派部分組成一個濤整體的復合結扇構（坡圖堪7-4鏟3悅）。這種結構梨內部存在著墻含面土壓力、拉駱筋的拉力、以織及填土與拉筋畝間的摩擦力等呢相互作用的內移力，并維持互赤相平衡，從而波可保證這個復差合結構的內部警穩(wěn)定。同時這刪一復合體又能林抵抗拉筋尾部旅后面填土所產東生的側壓力，茂使整個復合結執(zhí)構保持穩(wěn)定。羅圖愁7-43信熔加勁土結構物澆的剖面示意圖糞1賠-鼓面板慢；掉2援-侍拉筋侮；錯3管-耕填料1．加固機理信松散土在自重飲作用下堆放就斃成為具有天然潮安息角的斜坡新面，但若在填踩土中分層布置返埋設一定數量濕的水平帶狀拉癢筋作加筋處理回，則拉筋與土障層之間由于土驗自重而壓緊，膏因而使土和拉刺筋之間的摩擦尊充分起作用，好在拉筋方向獲飾得和拉筋的抗構拉強度相適用怒的粘寶聚力，使其成字為整體，可阻巨止土顆粒的移餅動，其橫向變憲形等于拉筋的域伸長變形，一柳般拉筋的彈性赴系數比土的變娘形系數大得多囑，故側向變形莫可忽略不計，塘因而能使土體席保持直立和穩(wěn)滔定。莖2捧．特點及適用告范圍個加勁土地基的甚特點是：土與細拉筋共同作用放，可充分利用急材料性能，使唉擋墻結構輕型查化，其體積僅暢相當重力式擋毛墻結構吼的攤3%~5繼%欄，對地基土的劃要求較低；加問勁土的墻面和尖拉筋由工廠預愉制，可實現(xiàn)工閃廠化生產，加兄速工程進度，映降低施工成本腰；適應性強，隙加勁為柔性材餐料，可以承受閱地基較大變形同，它所容許的動沉降比傳統(tǒng)的抖擋墻為大，因竟而更適合于軟熄弱地基上進行洪構筑；加勁土來用于重力式構撞筑物，墻面垂甜直，節(jié)省用地珠面積，有效減賤少土方量；擋沿墻面板薄，基揚礎尺寸小，可隙節(jié)省工程投野資貓20%~60抖%滿；而且理論上磚可不受高度限專制；用作擋土蓋結構，面板的快形式可按需要經進行美化設計堡，有利于美化只環(huán)境；加勁土萌復合結構的整數體性能好，結月構穩(wěn)定性強，番有良好的抗震買性能；結構簡幣單，施工方便竿，除壓實機械勤外，不需配備勇其他機械，施圍工迅速，質量搶易于控制。滲加勁土適用于乞山區(qū)或城市道筍路的擋土墻、烏護坡、路堤、甩橋臺、河壩以劣及水工結構和青工業(yè)結構等工頓程上，斬圖禍7-4販4鵝為加勁土的部跨分應用，此外怎還可用于處理虹滑坡。避圖川7-44啊拳加勁土的應用鉗（倒a庫）蓮常規(guī)深基處理秒方法；贏（仙b岡）穴加勁土處理方壟法（不用深基劫）唯1輪-屆填土好；繩2染-吐礦渣襖；灣3脅-顯粉土災；扶4鞠-澤礫石慌；養(yǎng)5拒-惜泥灰?guī)r；落6逆-矮近代沖積層店；蛇7衡-世白堊土爭；愚8番-棚公路枯；使9諸-志面板革；魚10撇-靠拉筋縱3奏．斑加勁土的材料桌和構造要求喘（狗1轎）洲拉筋材料搖要求抗拉強度攜高，延伸率小鴨，耐腐蝕和有養(yǎng)一定的柔韌性播。多采用鍍鋅宿帶鋼（截閱面陶5mm×40置m邁m?；蛟?mm×60搭mm批）暈、鋁合金鋼帶盼和不銹帶鋼、陜鋼條煉（長Q23旬5局鋼）、尼龍繩琴、玻璃纖維和固土工織物等。救有的地區(qū)，就寬地取材，也有振采用竹筋、包桿裝用塑料帶、古多孔廢鋼片、確鋼筋混凝土代其用，效果亦好信，可滿足要求箱。潑（樓2港）回填土料億宜優(yōu)先采用一束定級配的礫砂勇土或砂類土，錢有利于壓密和花與拉筋間產生動良好的摩阻力水，也可采用碎夕石土、黃土、拔中低液限粘性皇土等，但不得撒使用腐殖土、賠凍土、白堊土止及硅藻土等，標以及對拉筋有踢腐蝕性的土。4．構造要求獸面板一般采用勒鋼筋混凝土預墾制構件，其厚埋度不應小狡于扔80m朋m賠，混凝土強度詳等級不應低疤于顏C1凝8剪；簡易的面板描亦可采用半圓佛形油桶或橢圓紹形鋼管。面板核設計應滿足堅析固、美觀、運倦輸方便和安裝境容易等要求，間同時要求能承服受拉筋一定距諒離的內部土引萄起的局部應力私集中。面板的冬形式有十字形避、槽形、六角巖形遼、死L閘形、矩形氣、宰Z膊形等，一般多識用十字形，其蛋高度和寬度技由濁50~150暮m問m蜂；厚殃度質80~250磁m丈m頓。面板上的拉像筋結點，可采膠用預錨拉環(huán)、約鋼板錨頭或留星穿筋孔等形式愿。鋼拉環(huán)應采維用直徑不小餅于崇10m導m牛的拼I頸級鋼筋，鋼板匯錨頭采用厚度孤不小吹于近3m鄰m跌的鋼板，露于持混凝土外部部薪分應做防銹處損理；土工聚合脆物與鋼拉環(huán)的駁接觸面應做隔覽離處理。十字碧形面板與拉筋須連接多在兩側冊預留小孔，內夸插銷子，將面息板豎向互相連思鎖起來（陜圖孕7-4草5詠）。面板與拉美筋的連接處必杏須能承受施工爹設備和面板附舍近回填土壓密精時所產生的應慨力。森圖岸7-45畏氏預制混凝土面希板的拼裝借拉筋的錨固長香度董L播，一般由計算恭確定，但是還駱要滿毅足闖L燥≥吩0.7玩H杰（裂H烘—謠擋土墻高度）羅的構造要求。石5授．施工工藝方忙法要點互（錄1術）鑄加筋土工程結贈構物的施工程嚇序是：基礎施樓工、構件預已制兼→糕面板安劣裝培→逗填料攤鋪、壓蔑密和拉筋鋪鏡設納→做地面設施施工錫。旦（揚2孫）基礎開挖時煮，基槽（坑）途底平面尺寸一遮般應大于基礎食外建緣俯0.3細m肚，基底應整平浩夯實。基底必資須平整，使面醉板能夠直立?？埽▽?姥）也面板可在工廠蓋或附近就地預種制。安裝可用淹人工或機械進保行。每塊板布漂置有安裝的插施銷和插銷孔。棉拼時由一端向例另一端自下而隊上逐塊吊裝就浸位，拼裝最下沿一層面板時，姻應把半尺寸的勒和全尺寸的面汪板相間地、平造衡地安裝在基肅礎上。安裝時斤單塊面板傾斜豆度一般宜內橋傾可1/15啄0塵左右，作為填峰料壓實時面板房外傾的預留度汁。為防止填土舟時面板向內外礦傾斜而不成肝一垂直面，宜傘用夾木螺栓或海支斜撐撐住，她水平誤差用軟痕木條或低強度霧砂漿調整，水火平及傾斜誤差未應逐塊調整，嘩不得將誤差累炒積到最后再進購行調整。擇（擔4麗）兩拉筋應鋪設在陽已經壓實的填造土上，并與墻慢面垂直，拉筋戶與填土間的空峽隙，應用砂墊燦平，以防拉筋跡斷裂。采用鋼勒條作拉筋時，炎要用螺栓將它遼與面板連接。陪鋼帶或鋼筋混賊凝土帶與面板克拉環(huán)的連接以舒及鋼帶、鋼筋骨混凝土帶間的跑連接，可采殊用電焊、扣環(huán)襖或螺栓連接。拉聚丙烯土工聚武合物帶與面板購的連接，可將落帶一端從面板睡預埋拉環(huán)或預激留孔中穿過，頂折回與另一端謙對齊。聚合物宮可采用單孔穿揚過、上下穿過未或左右環(huán)孔合咳拼穿過，并綁撥扎防止抽動（代圖拔7-4榮6丘），但避免土三工聚合物帶在響環(huán)（孔）上綁繁成死結。沖圖乎7-46澡悅聚丙烯土工聚雞合物帶拉筋穿恐孔法谷1餃-授上下穿筋享；壽2默-來左右穿筋浩；黎3射-維單孔穿筋欣（臂5懂）價填土的鋪設與差壓實，可與拉欣筋的安裝同時呢進行，在同一您水平層內，前截面鋪設和綁拉庸筋，后面即可悉隨填土和進行烏壓密。當拉筋遮的垂直間距較順大時，填土可奶分層進行。每灘層填土厚度應美根據上下兩層么拉筋的間距