堤防土工合成材料應(yīng)用技術(shù)

解土工合成材料鄙具有多方面的爽功能，一種土撥工合成材料往殃往就兼有數(shù)種師功能。隨著土沸工復(fù)合材料的博發(fā)展，所兼有把的功能就更多那?？偟恼f來，衛(wèi)土工合成材料擊的主要功能可忙歸納為六類，臥即反濾功能、粥排水功能、隔訊離功能、防滲辣功能、防護(hù)功賣能以及加筋和穗加固功能?，F(xiàn)蟲分別加以敘述碌。有關(guān)各種材雄料在不同工程賞中的應(yīng)用原則販和施工方法參癢閱后續(xù)各章。苦第一托節(jié)晨澡反濾功能漸一、反濾作用燒當(dāng)土中水流過沈土工織物時，單水可以順暢穿化過，而土粒卻躬被阻留的現(xiàn)象宅稱為反廣濾礙(擋過鼠濾煌)裳。反濾不同于祥排水，后者的淺水流是沿織物較表面進(jìn)行的，井而不是穿越織椅物。當(dāng)土中水警從細(xì)粒土流向滴粗粒土，或水追流從土內(nèi)向外販流出的出逸處惱，需要設(shè)置反搞濾措施，否則作土粒將受水流湖作用而被帶出塔土體外，發(fā)展符下去可能導(dǎo)致宵土體破壞。土領(lǐng)工織物可以代禍替水利工程中撞傳統(tǒng)采用的砂很礫等天然反濾姑材料作為反濾躁層房(滔或稱濾漏層黑)鐘。場用作反濾的土留工織物一般是什非織造瘦型租(鍋無房紡燙)釋土工織物，有停時也可以用織趨造型土工織物豐。王二、典型應(yīng)科用鋤(童舉蛋例自)鉆堤壩工程中可盆以用土工合成苦材料作濾層的夕情況很多，以妙下是一些常見遭的使用場合。迷（烤1蒸）堤壩粘土斜紡墻和粘土心墻以的反濾層。腹（盞2墓）堤壩內(nèi)部和雅下游排水體濾劣層。圓（耳3朵）渠道、堤防抓、海岸等亂石章或混凝土板護(hù)奔面下的濾層。騎（徹4錫）水閘分縫處康、下游護(hù)坦、掌河漫下的濾層殖。豐（機5乳）擋土墻、岸汗墻等背面排水訓(xùn)系統(tǒng)中的濾層況。伯（菜6癥）排水暗管或擦排水暗溝外面罰的包裹體。優(yōu)（盈7奮）減壓井或測繩壓管的外裹體加。島以上應(yīng)用的示結(jié)意見斯圖嗚2-暫1叫。亭此外，公路和驢機場跑道的基數(shù)層，鐵軌下道拆渣與土基間的栗隔離層等，也仔都同時要求反性濾功能。柴三、反濾和淤孝堵機理噴以往的直觀概叢念都認(rèn)為土工檢織物起反濾作下用等同于過篩戲作用，后來的選研究卻證明土臟工織物所以發(fā)撕揮反濾功能主躍要是由于它具臟有促進(jìn)天然濾氏層形成植的沸“漢催昨化涂”針作用。另外，桐當(dāng)土工織物作侄為濾層而長期喜作用時，發(fā)現(xiàn)之有淤堵現(xiàn)象，劣從而使其反濾研作用減弱或至宿消失。為此需少要弄清淤堵的尿成因，方能有雨效地防止淤堵愛發(fā)生。場（一）反濾機銹理紙土工織物的反界濾作用可以用歉圖擦2-報2們來說明。圖中吸左側(cè)為大孔隙眾堆石體，右側(cè)堪為被保護(hù)土，腐二者之間夾有曠起反濾作用的削土工織物。當(dāng)蔬水流從被保護(hù)茄土自右向左流裕入堆石體時，絨部分細(xì)土粒將游被水流挾帶進(jìn)圣入堆石體。在她被保護(hù)土一側(cè)閱的土工織物表進(jìn)面附近，較粗?jǐn)赝亮Ｊ紫缺唤匚锪?，使透水性尺增大。同時，匹這部分較粗粒處層將阻止其后肆面的細(xì)土粒繼嚷續(xù)被水流帶走涉，而且越往后獄細(xì)土粒被流失催的可能性越小身，于是就在土皮工織物的右側(cè)境形成一個從左炭往右顆粒逐漸值變細(xì)績的豐“邀天然反濾鄭層嘩”欺。該層發(fā)揮著凳保護(hù)土體的作票用?？梢娡凉よT織物的存在只紛是起了促成天歪然反濾層形成援的戀“用催視化皆”旬作用。疊(晉二墻)丸數(shù)淤堵機理獻(xiàn)土工織物中的婦孔道被堵塞，愧過水面積減小匪，滲透性下降頓的現(xiàn)象稱淤堵苦。形成淤堵的婆原因可分為機辛械淤堵、化學(xué)幟淤堵和生物淤裳堵。一般情況座下，機械淤堵拴為主要形式。響機械淤堵是土婆體中的細(xì)顆粒瞎隨水流進(jìn)入土刃工織物孔隙中旅，并停留其中躺，隨時間增長豈，停留的細(xì)粒欺愈來愈多，織媽物的透水性愈州來愈小。字化學(xué)淤堵是由根于滲流水中的怖各種離子，受馳化學(xué)作用形成孕不溶于水的化膜合物，染如牢CaC0逢3紐、午Fe0騰2托等，停留于織兇物孔隙中，減盟少水流通道從續(xù)而降低織物的編滲透性。跑生物淤堵是土敗體或土中水內(nèi)騰的藻尖、菌頭紙微生物和有機哭質(zhì)在織物孔隙爺中滋長繁殖，喚堵塞孔隙所造侮成。依淤堵對織造型著和非織造型土載工織物有著不另同影響?？椩烀啃涂椢锟卓谕ㄐ业绬我?，管狀靜通道間不連通馳，故孔口或通告道內(nèi)任一處被壘堵塞，整個通項道即不通。針艙刺非織造土工求織物則兼有垂看直和水平結(jié)構(gòu)件，而且它們之硬間是相通的，箭織物孔隙呈迂任回樹枝狀的立爹體結(jié)構(gòu)，水分騰進(jìn)入后即可相刮互串通，所以瘦即使大部分孔件隙被堵塞，仍?？杀３窒喈?dāng)?shù)挠雇杆浴Ｗ怂?、反濾設(shè)計榮準(zhǔn)則踢為了讓所選用句的土工織物能帳長期發(fā)揮反濾視作用，對織物丟應(yīng)該提出一定提的要求。正像碧以往采用粒狀券土伴料所(遣砂礫興料肥)吵作反濾層時那脈樣，應(yīng)使土料督粒徑符合一定恢的準(zhǔn)則。對用錫作反濾的土工壺織物，基本要虎求如下，委(1榜)勇被保護(hù)的土料隸在水流作用下有，土粒不得被燒水流帶走，即室需要毛有避“穴保土斬性積”偽，以便防止管暗涌破壞。膽(2凳)暗水流必須能順掩暢通過織物平吧面，即需要醫(yī)有螺“激透水完性員”叮，以防止積水橋產(chǎn)生過高的滲飯透壓力。傻(3終)濁織物孔徑不能熟被水流挾帶的忙土粒所阻塞，益即要保有應(yīng)“貼防堵剛性遮”看，以避免反濾襯作用失效。標(biāo)(憶一粗)略省保土性準(zhǔn)則病既然要求織物慰保土，則織物圣的孔徑與土的僵粒徑之間就必企須符合一定的厲關(guān)系。孔徑過關(guān)大，土粒會穿槳過孔洞而流失巨；過小又妨礙頃透水和容易被魯堵塞。集借鑒傳統(tǒng)的粒屋狀土反濾層的俱保土要求，并四依據(jù)眾多的試悉驗研究表明，衫為了保土，織狀物的某等效孔熔徑壁O第e烏和被保護(hù)士的倦特征粒昨徑仿d冒85豪之間應(yīng)該符合摔以下關(guān)系：駝式讓中石O全e截是一個由試驗么測得的等效孔怕徑值。目前國堂內(nèi)外采用最多衰的撥是綁O雹e割＝結(jié)O摩95胳，或松者斷O勵e傘＝袖O律90啄。執(zhí)O啞95息和窄O覆90誘之間的統(tǒng)計關(guān)適系核為等O笛95遙/O加90治≈三1.蒜2液。惰d灌85栽是被保護(hù)土的屈一個特征粒徑啦，可從被保護(hù)做士的顆粒分析畢試驗曲線上查蘿得，它表明土圓中粒徑小于該絨值的顆粒的質(zhì)腎量是全土質(zhì)量閣的班8誤5努％。而式中疑的誤n疫則是與土中的石細(xì)專粒漲(騙土粒粒治徑肝d引≤止0.075m飯m億的部炮分偽)養(yǎng)含量和不均勻壁系蒙數(shù)妨C棉u貴(斃＝丹d卻60異/d順10庫)狡等相關(guān)的經(jīng)驗炕系數(shù)。補SI/T22燥5稿—多9盤8嘩《水利水電工淘程土工合成材驟料應(yīng)用技術(shù)規(guī)罩范》規(guī)定宵，常O烘e障＝性O(shè)校95蛛，笛n擇一般膛為觀1煮～筍2凈，選用該值的猾詳細(xì)規(guī)定請參妖考該《規(guī)范》騎。必須指出，俊以上蓮對般n本值的規(guī)定是針曉對一般水流情欠況而定的，對努于較為復(fù)雜的銅情況，例如對燭有往復(fù)水流或耽有動力作用的粥情況，則織物勤的孔徑應(yīng)該要兵求大一些。因針為在往復(fù)水流隙情況下，織物風(fēng)的保土側(cè)難以姻形按成佳“疤天然反濾與層鴨”善；對有浪擊的慎情況，負(fù)壓會需通過織物孔隙霸對土產(chǎn)生抽吸轎作用，等等。祥鑒于上述情況功，慧故匪SL/T22鎖5屯—糕9鹿8破對此作出如下片規(guī)定：誘另外在一些特走殊場合的特殊園工程，如防汛匆搶險，往往要聽求濾層中水流畝十分暢通，此編時需要采用孔鬧徑較大的材料扁，有時甚至采鳴用窗紗來做反國濾。懷(羞二應(yīng))慢氏透水性準(zhǔn)則頃目前對土工織害物透水性的要鍋求，是以織物兩和被保護(hù)士的鷹滲透系數(shù)的相從對關(guān)系來表示貞。規(guī)范對此作鮮了如下規(guī)定：褲(1寶)拍被保護(hù)土級配注良好，水力梯賴度低和預(yù)計不再致發(fā)生淤毛堵開(灣中粗砂漿等許)寨時駝(2窄)規(guī)若排水失效會析導(dǎo)致土體結(jié)構(gòu)施破壞，且修理碗費用高，或水膜力梯度高，流該態(tài)復(fù)雜等情況畜有的標(biāo)準(zhǔn)要求悟比歪式陽(2-4雀)晝中巴1耀0暮更大的系數(shù)，瓦是考慮土工織晴物在實際工作農(nóng)中，其滲透系主數(shù)可能圈會由于織物被蜜阻塞或受壓變敵薄而降低的情喬況發(fā)生。推(只三巡)軋寶防堵性準(zhǔn)則尊為防止土工織廊物在長期工作賺中被淤堵，應(yīng)吧該用選定的織擇物和被保護(hù)的論現(xiàn)場土料作較卻長期試驗來檢吐驗。這樣做費弊時費事，因涌此美SL/T22飯5干—輸9帽8酬對于土工織物倒防堵性提出了資以下要求：志(1畢)碑被保護(hù)土級配你良好，水力梯怖度低，流態(tài)穩(wěn)橫定，修理費用犯小及不發(fā)生淤曠堵時哄(2到)標(biāo)被保護(hù)土易管盯涌，具有分散嗽性、水力梯度置高、流態(tài)復(fù)雜違、修理費用大鴉的情況。盡這里需要解釋掀一順下鋼“身梯度好比駕”籍的意義。梯度惱比是美國陸軍杏工程師團為了先用較短時間判名斷土工織物濾烤層的工作狀態(tài)胖而建議的一個蓋指標(biāo)，由淤堵噸試驗裝置測定羞，如蟻圖聯(lián)2-沙3鴨。圖中符的要6喚代表待測定的淘土工織物，它萍被安放在作為估支承體的透水桑銅絲座布緞7糊上?？椢锷厦鏉u是由現(xiàn)場取來粘的并按要求壓羅實的土。在織重物上面壤25mm來和再上面伍50mm賭處的試驗筒兩林側(cè)壁上，各安扮裝有測壓水讀管咸(鞏同一高程兩側(cè)布各設(shè)一管是為結(jié)了取其平均值或作為測讀水蕩位盆)春，試驗筒頂不卡斷供水，使水膊流通過土體、易織物，由圖中您的調(diào)節(jié)跟管黃8理排出。量測通竟過上面粉50mm巧土層后測壓管洽的水位差，計益算出相應(yīng)的梯宰度蠢i昌s芬；同樣量測通廊過下面螺25mm箱土層和土工織圍物的測壓管水排位差，計算出偏相應(yīng)的梯沾度有i萬sg趴。后一梯度對淺前一梯度的比軌值，喪即兔G隱R敞＝抵i靈sg絮/i擁s薄稱為梯度比。盡G曾R蛙≤蒼3僵的準(zhǔn)則可以轉(zhuǎn)秘化為滲透系數(shù)糕的概念。按此蝕，應(yīng)該有叨附帶說明，上親面所述的和其葬他一些現(xiàn)有的討保土準(zhǔn)則都是兵針對非織造型始土工織物制定引的。對于織造困型土工織物，疲現(xiàn)在還沒有公綱認(rèn)的準(zhǔn)則康，唇SL/T2珠2符5蹈—私9警8蝕的條文說明中抱介紹了部分單絨位的經(jīng)驗，可膏供參考。另外未，為了防堵，漁許多專家主張朗，采用的土工削織物的孔徑宜筋較準(zhǔn)則要求的烘適當(dāng)加大。努五、設(shè)計要點遠(yuǎn)采用土工織物限作為反濾層時律，首先要求選蹄用的材料必須寨滿足反濾準(zhǔn)則剖；其次，它們修在鋪設(shè)后必須辣是穩(wěn)定的；再最次，雖然它們載并不是作為受掀力部件來作用呼，但需要有一露定的強度，應(yīng)奉能承受施工應(yīng)碧力和可能遇到揮的其他荷載。宜因此一般的設(shè)亭計應(yīng)該包括以份下內(nèi)容。任(磁一蒼)云寶提供必要的基跌本數(shù)據(jù)敗1怠.均被保護(hù)土的主死要物理力學(xué)性檔指標(biāo)路被保護(hù)土的主壓要物理力學(xué)性呆指標(biāo)包括：土鄙的分類、顆粒影分析曲趕線堆(押由此可查取土賠的特征粒棒徑壯d拌85沃、保d沈60死、腿d沈15紋、肯d恩10判…缸)房、土的不均勻驚系野數(shù)獎C血u嫁＝紀(jì)d第60陷/d輪10神、土的滲透系犯數(shù)短K郊、土的抗剪強途度指標(biāo)、土的凝化學(xué)成分等，聲它們可由試驗催確定。叮2洲.帥填土的性質(zhì)指墨標(biāo)庸填土的性質(zhì)指蘿標(biāo)即回填土的摔擊實試驗曲線渾，從曲線上確維定填土的最大條干容猛重假γ濕dmax標(biāo)和最優(yōu)含水炕率刊W母op扶。何3鴨.疫待選土工織物伸的性質(zhì)指標(biāo)爛待選土工織物丹的性質(zhì)指標(biāo)包標(biāo)括土工織物的秋單位面積質(zhì)港量用M報、等效孔鄉(xiāng)徑掩O弄95散、垂直滲透系角數(shù)瓶K泊υ易、水平滲透系危數(shù)置K驚h撐、抗拉強度以響及由淤堵試驗速測得的梯度炒比熄G順R無等。霜(死二近)悟團一般的強度要柔求銳織物要求的強曲度氣T憶很難計算確定襲，通?？梢愿鶅鰮?jù)經(jīng)驗按以下積情況取值。旋(1抓)撐一般閘壩，要西求無紡?fù)凉た椧何锩Φ墨FM貼≥沉300g析/m匹2暖，簡T仇≥剃8.0kN/姐m敘，縱橫向強度評比連為方2/咳3達(dá)～皂3/2(矛M碑為單位面積質(zhì)版量退，暴T野為抗拉強查度真)潔。精(2伶)嚼預(yù)計應(yīng)力較大送時狂，援M拔≥淘400g只/m森2親，鋸T撓≥讀10kN/繼m嫁，縱橫強度比恨為共2/病3閱～矩3/歇2予。遠(yuǎn)(3麥)夸應(yīng)力更大時鞭，局M雷≥澇500g惕/m衣2居，育兇T肌≥庸12kN/頌m呢，縱橫強度比找為投2/兆3圍～信3/2瞇第二堤節(jié)故翅排水功能悟一、排水作用哀水利工程中需鬧要將土中水排敞走的情況很多截，例如堤壩工腳程中降低浸潤火線位置，以減楚小滲流力；擋洽墻背面排水，薄以消減水壓力福，提高墻體穩(wěn)課定性；土坡排爆水，減小孔隙謹(jǐn)壓力，防止土咐坡失穩(wěn)；隧道吉和廊道排水，滋以減輕滲水壓肝力；軟土地基疑排水，以加速丹土固結(jié)，提高神地基承載力等幸等。傳統(tǒng)的排疊水材料多采用臨強透水粒狀材盲料，土工織物臂用作排水時兼漏起反濾作用，喝同時，不致因斷土體固結(jié)變形萍而失效，它具娛有施工簡便，呼縮短工期，節(jié)姐約工程費用等挺優(yōu)點。果二、典型應(yīng)順用僑(婦舉酸例架)放以下是堤壩工崗程中可以應(yīng)用緒土工合成材料呈作為排水設(shè)施躬的一些常用場寬合。療(1傳)唇堤壩體內(nèi)煙囪扇式排水及下游京排水褥墊層。謊(2奇)烘堤壩防滲土工倒膜下的排水、抽排氣墊層。休(3晨)柄設(shè)于水力沖填續(xù)壩中的孔壓消揮散層。且(4拒)深土堤下游坡的罪排水層。煮(5忽)去擋墻及岸墻后鉗的排水層。嘩(6摟)怒加速軟基固結(jié)肆的排水帶或排頌水板。齡(7壺)劍凍脹區(qū)用于截學(xué)斷毛細(xì)水上升豆，防止凍害；宰干旱區(qū)防止毛旋細(xì)水上升造成研鹽堿化。狂三、設(shè)計要點料土工合成材料掩用作排水體的尤設(shè)計方法與反路濾層的基本相棒同。但由于在陣此項用途中，最織物應(yīng)有足夠磁的平面排水能垮力以導(dǎo)走來水嘗，所以要進(jìn)行幅排水能力的校朵核。本節(jié)先介密紹一般的排水各設(shè)計方法，而原后再就幾種特按殊情況，做些煌說明。悉(妨一躺)韻才一般的排水設(shè)若計鐵1污.列所需的基本資說料座與反濾設(shè)計中潑要求的類似，傳應(yīng)提供土體的慰物理力學(xué)特性拋，如土的分類現(xiàn)、土的顆粒分駐析曲線、土的鑰滲透系數(shù)等；塔有關(guān)地質(zhì)、水編文資料；來水鐵量溝(共或根據(jù)條件估橡算歐)壞；土與水的化白學(xué)成分等。崖另外，應(yīng)提供泰待選土工織物匪的厚見度爪δ斜、等效孔原徑納O邀95都、水平滲透系爭數(shù)揭K嬌h餓、垂直滲透系禁數(shù)掩K灶υ辨等。璃2誰.懂以反濾準(zhǔn)則檢乎驗待選土工織但物糧用于排水的無鍋紡?fù)凉た椢锸追€(wěn)先應(yīng)符合反濾棍準(zhǔn)則，故待選之材料應(yīng)先按第批一節(jié)中的三項訪準(zhǔn)則逐一加以伴檢驗，如不合太格，應(yīng)更換其負(fù)他合格材料。搏3捕.失排水能力校核副這里我們先介盾紹一種反映土鳳工織物透水性輩的指標(biāo)。土工任織物排水是依賀靠其平面滲透岸性，按照理論和應(yīng)該以其水平渴滲透系勝數(shù)佩K紙h冤來表示。但是揀，由于織物埋煌在土內(nèi)要受到何一定的壓力，浪其厚惜度府δ拴要變薄，垂直仍滲透性和水平兵滲透性都將減君小，為了回避紋可變的厚院度聯(lián)δ壺，根據(jù)達(dá)西定悟理，推導(dǎo)出反柿應(yīng)織物滲透性深的另外兩個指敘標(biāo)：壺式中墻：袍樸q余表示單位寬度傍的來水量；驚△抗h插為土工織物上跳下兩側(cè)的水位緊差值發(fā)；設(shè)A亮為通過水流的哭面積吼；儲書i米為水流通過織趴物時的水力梯高度。孝某種土工織物壩用作排水時是寺否合適，需要轎先計算兩種導(dǎo)肢水率：一個是容由需要排除的意水著量敵q嶼(刊亦即來水留量葡)陣計算得要求的昨?qū)恃aθ山r惰，另一個是根控?fù)?jù)所提供織物技的指標(biāo)算出的潮織物可提供的泊導(dǎo)水給率噴θ作a綢，按以上所述筆，它們可以按井式識(2-10付)摔及嚷式虹(2-11每)該計算：散式中透：悔F宏s獲是安全系數(shù)，錢一般應(yīng)不小椒于策3違；甲q杰為來水量，可虜以借流網(wǎng)法或耽其他方法估便算努(華可參考有關(guān)資辟料未)躍。饑式停(2-11閑)掠如果得不到滿賽足，可以更換騙厚一些的織物購，或改用排水盛量大的其他排允水土工合成材撒料。很(悼二諷)撓媽煙囪式排水布暗置羨上游來水流到松豎向排水體土搬工織除物挎(屢圖煌2-4妖)糠，將沿織物往粥下流，通過下膏游底部排水層健導(dǎo)向堤外。破這種情況下的蠟計算與上述（樂一）中所述的坊基本相同，即團先按流網(wǎng)估算猛進(jìn)人煙囪式排河水體的來水豈量攤q啊，由此按顫式篩(2-9作)攻算公出省θ航r篩(咐其中稻的立i止＝倍si揭n罩β砍)別；其次由提供藍(lán)的土工織物指找標(biāo)，按健式殼(2-10戶)雪算山出伍θ腸a奇；再由糕式象(2-11佳)武檢驗提供的織厭物是否合適。叫要注意的是流陵入織物的滲流籃量是由上而下烈累計增大的，升如斥圖牧2-4(b息)跪，其底部流量蜻最大，應(yīng)該逐順段驗算。蔑(及三味)車晶堤壩底部排水第層悔軟基上堤壩底攏部鋪設(shè)土工織施物作為排水層茶的示意如雙圖搭2-倡5勸。飽和軟土地催基在堤壩重力滲作用下將排水翠固結(jié)，排出的志水量通過土工照織物向兩側(cè)流果走。中這種情況的排懼水計算較前述遞的稍復(fù)雜，因襲為它要涉及土抖的固結(jié)計算。碗這里不作詳細(xì)材介紹，僅寫出偷以下公式作為勻參考。寺式予(2-12傻)璃假設(shè)土工織物至的最大承壓力判為地基中最大徐水壓力乞的欣1估0安％炭～手1圓5擋％，并根據(jù)單爽向固結(jié)理論推陶導(dǎo)得出：毫式中年：深B砍為堤壩底寬揀；走K貸s句υ悉是地基土的垂首直向滲透系數(shù)攏；陜C賢υ飛為土的固結(jié)系性數(shù)，它是由地義基土的固結(jié)試害驗求得的反映術(shù)固結(jié)快慢的一速個指標(biāo)巨；恩t下為筑堤的時間答。霸同樣，可按繭式輝(2-11叫)賠檢驗所采用的鬧織物是否有足翠夠的導(dǎo)水能力眼。浸(江四懇)寸搞塑料排水帶垂掌直排水設(shè)計妥在第一章中已湯簡單介紹了塑丘料排水帶的構(gòu)源造，它是由塑狂料排水芯材外窄包非織造土工沈織汪物苗(峽濾彩膜揪)勝構(gòu)成的一種土論工復(fù)合排水材廊料，在軟土地梅基加固中應(yīng)用蛇廣泛。這種材輸料是由早期倆的共“航排水砂院井建”轟演變而來。勞利用砂井加速畜軟土地基固結(jié)坐的基本概念如郵下：假設(shè)有一絮處飽和軟土地袍基，如找圖諷2-6(a誼)呀，在其表面施垮加外荷票載喉(司建筑物重扣量斥)厚，土中會產(chǎn)生筐超過靜水壓力夢的孔隙水壓力殃，于是，土體今中多余水分逐你漸從排水裂面妹(魔地遺表課)魯排出，這種現(xiàn)門象稱為排水固餡結(jié)。當(dāng)土層厚攜度嫂H昨(善假設(shè)其下為不糾透水謙層姥)蛾較大時，排水歡行描程叫(狹即朋H命)條太長，土層完偷成排水固結(jié)的為時間也將增大府。若粘土滲透辭性小，則固結(jié)瞞時間需要很長宵，故建造在軟兄土上的建筑物再將長期處于持教續(xù)下沉的狀態(tài)料。為了加速固妻結(jié)，可以在軟鋼基中設(shè)置垂直艇方向的砂掃井欠(壟砂井是用造孔靈機械在平面上常按一定間距和戶布置方頌式甜(房常為正方形或搞梅花形分逃布大)今造執(zhí)孔塑(猾一般穿過軟土回層菊)鉛，同時填入砂系料，形成砂柱郵，如老圖緞2-6(b廣)托。砂柱為軟土符提供了排水面廈，排入砂柱的嘩水向上進(jìn)入地繪面的砂墊層，觸再沿水平方向授排走。根據(jù)固徒結(jié)理論，排水緞固結(jié)的時間與曉排水距離的平三方成反比。例處如在很圖兩2-戲6爆中，不設(shè)砂井悟時的最大排水親距離裕為灘H注，設(shè)砂井后，丈相應(yīng)距離談為按d素e菌/挽2取。式中燕的杯d該e地約為砂井間距因，則為達(dá)到一瑞定的固結(jié)度后洽者所需的時謹(jǐn)間鳳t灶與前者時李間體T隆的關(guān)系為蔑：億t籠＝起[研（彎d腳e井/耽2敵）祥2郵/H耀2樓]燙T候，所以只要調(diào)割整塔d暑e帆，即可使固結(jié)政所需的時間縮恢短到要求的時勤間。事實上，環(huán)所需時間比上起式計算的還要驕短一些，因為習(xí)在砂井水平排篇水的同時，還殼有土層自身的損垂直向排水。晉砂井設(shè)計的要波點在于按現(xiàn)有每的土質(zhì)特嚴(yán)性切(嚇固結(jié)系延數(shù)慣C醋υ干等乘)舒、砂井的直徑予和深度，現(xiàn)有鉛的造孔設(shè)備規(guī)泊格董(不孔徑和造孔深巾度船)咸，以及許可的學(xué)固結(jié)時間，通忽過三維固結(jié)理螺論來估算砂井候的分布間距?？澈苊黠@，間距揚愈小，固結(jié)將烈愈快，但為了絮使地基土不因假砂井造孔而過利分地擾動，砂豬井的間距不宜隊過小，一般賽為疑2桿～間3違m傍。便塑料排水帶加者速地基固結(jié)的也概念與砂井的仔完全相同，只亮是以截面為矩影形的排水帶代傲替了截面為圓喘形的砂井，排嘩水帶計算仍然途采用砂井理論宴中的固結(jié)理論勁，所以需要將錦排水帶截面的稀周換長帖(更寬度和厚度分斥別揮為掘b燕和陳δ夠)甚轉(zhuǎn)化為等效砂式井直霧徑息d跳，顯駛?cè)惠卍護(hù)＝嗽（銹2濕/枯π堵）顧(獵b語十涂δ烈)衡。這樣排水帶祝就可以完全按命直徑雙為朱d洗的砂井設(shè)計。完在塑料排水帶畏插帶過程或砂那井施工過程中機，不可避免會批引起地基土的膝擾動，并因此鼓在排水帶或砂潮井周圍形成一肆相對不透水的折土層，這種因逼對地基土擾動緊引起透水性降打低的作用，稱悼為涂抹作用。嘉同時，塑料排最水帶或砂井的來導(dǎo)水能力需要醒在一定的水頭公差作用下才能角起作用，以排折出從地基土流搏人的水量，這仁種砂井導(dǎo)水能津力的有限性可喊稱之為井阻。閑考慮涂抹和井扭阻作用的計算林方法很多，有勻的方法可估算短擾動土層的范沾圍和滲透系數(shù)駛，以及塑料排不水帶的滲透系虎數(shù)，然而，這調(diào)些量的確定仍辦然是困難的。貍這里不再介紹綱有關(guān)的計算方慮法，僅引用《伯建筑地基處理俗技術(shù)規(guī)范》中飄的規(guī)定：對長拳徑比較大和井頭料滲透系數(shù)小杠的袋裝砂井或重塑料排水帶，茶應(yīng)考慮井阻作馳用，當(dāng)采用擠辟土方式施工時口，尚應(yīng)考慮土?xí)r的涂抹和擾動涂影響?？紤]的秩方法是將理想中條件下計算得扇到的平均固結(jié)墨度乘洋以饞0.8封0程～聲0.9賢5磁的折減系數(shù)。艱用以上介紹的沙方法進(jìn)行軟土磁地基的排水固歲結(jié)計算一般已慌能滿足工程設(shè)節(jié)計的要求。在艙設(shè)計中還可針找對實際情況進(jìn)芹一步考慮其他庸因掌素末(梢如分級加載，戚井深不穿過軟兆土層，或地基避土強度捎等踏)經(jīng)的影響，這里郵不再作進(jìn)一步妄介紹，如有需山要可參考有關(guān)奉文獻(xiàn)。史第三蝴節(jié)宅料隔離功能罵一、隔離作用煤隔離是指在兩趨種物理力學(xué)性喪質(zhì)不同的材料割之間鋪設(shè)土工銷合成材料，使領(lǐng)它們不互相混碰雜。例如將碎近石和細(xì)粒土隔謹(jǐn)離，軟土和填絞土之間隔離等泰等。隔離可以礦為工程帶來許誰多預(yù)期的良好世效應(yīng)，舉簡例伸說明如下：翅(1)慣爹通過隔離層，李引起應(yīng)力擴散引作用，使地基年土的沉降量得白到一定程度的滔均化。耽(2)太供隔離提供排水拌面，加速地基昂土固結(jié)，使承孔載力提高。車(3)務(wù)斜隔離層起整體仙性作用，可使鄙要求的地基粗界粒料支持層的尺厚度減少，節(jié)洲約建筑材料。稅(4)魔徹地基中有部分濾軟弱區(qū)域，或轟有小范圍洞穴僵，鋪隔離層有曾架橋作用，以蘇掩蓋和減弱洞俘穴區(qū)或軟弱區(qū)虎的影響。胖(5)攜瑞在地下水位較濫高的地基中，見隔離層可以切姻斷毛細(xì)水上升剃，防止鹽堿化周，或減弱凍脹則。跟(6)講殲道路基床中，霜隔離是防治翻缺漿冒泥的有效品措施。糊(7)擇冤隔離層還起一若定的保溫作用據(jù)。字前面已經(jīng)談過挖，一種土工合丙成材料常具有念多種功能。利答用它作為隔離宴層，更能說明套這一特征，在訓(xùn)水利工程中，絕經(jīng)常遇到的是屯水流從土體中漂通過，有時要桿穿越顆粒粗細(xì)子不同的土層，飯或從土體中流暴出。因此，應(yīng)仁用于隔離的材傭料除要求有一知定的強度外，錄還需要有足夠候的透水性，讓走水流暢通，避兩免引起過高的夫孔隙水壓力；恥有足夠的保土豐性，防止形成壁土骨架的土粒倉流失，保證土疼體穩(wěn)定性；堤投壩坡防護(hù)層下彎的土工織物墊呼層要保護(hù)墊層暑下的土體不被菌沖刷帶走，實沫際上也起到隔扇離作用。由此炕看來，隔離功童能往往不是單海獨存在的，它粒常與排水、反督濾，甚至防護(hù)踐功能連系在一爪起，難以截然員分開。疲本節(jié)中所述的還隔離作用主要薄側(cè)重于那種用鴿于持力層，因航而對材料的抗傲頂破和刺破能暫力特別需匯要關(guān)注。煩二、材料及其輪應(yīng)用舉例遼用于隔離的土霉工合成材料應(yīng)擇以它們在工程蒜中的用途來確要定。應(yīng)用最多服的是有紡和無昏紡?fù)凉た椢?。革如果對材料的確強度要求較高狗，有時還要求侄以土工網(wǎng)或土挪工格柵作為材慶料的墊層。當(dāng)糞要求隔離防滲廣時，則需要土撕工膜或復(fù)合土慘工膜。脊水利工程中要殺求隔離的實例肥很多，茲舉典今型的如下：道(1)尼今堤壩粘土心墻換和斜墻上下游逃的過濾層。符(2)甘恒堤壩排水體與獸壩體的隔離層鉗。庫(3既)生岸坡防護(hù)層江下的墊層以及檔地基上填筑粗調(diào)粒料時的界面座隔離層等。木為了重點闡明牧隔離層的受力戶狀態(tài)，可以沈圖蕩2-壤7分作示意性解釋近。班圖軌2-7(a鵝)侍為在粗粒土上扒覆蓋細(xì)粒土，驕并有荷載作用桂；偶圖熊2-7(b埋)鋼與肺圖差2-7(a扶)越相反，為在細(xì)挑粒土上填筑粗燒粒土；信圖夜2-7(c噸)恥則既有粗、細(xì)抖粒土的相鄰，閱又有滲流運動脫；色圖狼2-7(d渴)炎則是在兩種不旱同界面處有孔剝穴存在。在這蛾幾種情況中，停明顯看出，在謀標(biāo)有號痕碼偷“攜1逢”裕處，隔離材料轉(zhuǎn)在粗粒土的孔偶隙部位或兩種遵材料界面的孔刮穴部位將受到園來自受壓軟土及的擠頂作用，決為此，要求隔吧離材料必須有農(nóng)足夠的抗頂破蓬能力；在標(biāo)有援號詞碼鎮(zhèn)“苦2符”喝處，隔離材料籍則將受到由粗判土粒棱角施加翻的穿刺力，故撓隔離材料還應(yīng)拒有抵抗刺破的學(xué)能力。軋三、工程設(shè)計給要點偏設(shè)計及驗算的紫內(nèi)容應(yīng)根據(jù)隔無離層預(yù)計的工牧作條件來確定胡：失(忙一設(shè))嫂勢非持力層情況鳴隔離層不要求公承受施工應(yīng)力育以外的較大荷如載，不需要按紐受力部件來考燙慮，則按本節(jié)劍中酸“鏈反泰濾卵”番和閥“夠排妖水極”物兩段所述要求運來選擇隔離材脈料即可。縱(躺二燈)盲服持力層情況舞如帝圖思2-制7槐所示情況，受洋上覆荷載作用龜，隔離材料有躁抵抗頂破和刺寄破的要求，則誤除滿足反濾和派排水準(zhǔn)則，還繪需要對其進(jìn)行吊力學(xué)分析。由綢于力學(xué)分析理與憶Mulle認(rèn)n丹脹破試驗健及亦CB墳R麗頂破試驗緊密想相連，因此有魄必要在這里先愿簡單介紹這兩纖種試驗的情況瓦。黃1蛛.溫脹破和頂破試蜓驗絞(1)Mul健le智n癢脹破試驗。這岸個試驗是為了禽模擬土工織物態(tài)鋪在凹凸不平建的層面上受到驢擠壓，評價其臥強度而設(shè)計的甚。所用儀器如娃圖雨2-保8升。環(huán)形夾具中毅間為一可擴散駝的薄填膜攜(蜓加筋的人造橡溜膠癥)親。試驗時將土兵工織物試樣覆晃蓋在薄膜上，藥用環(huán)形夾具將診其夾緊，然后爹開動機器加液奇壓，使薄膜連牛同土工織物同黎時鼓脹，直到斃織物被脹裂，鵝將脹破壓力扣市除使薄膜擴張婦至脹裂狀態(tài)所引需的壓力稱脹郵破強度或頂破抱強度。但(2)CB店R環(huán)頂破試驗。這偷個試驗是為模徹擬粗粒石料對榜土工織物的頂月壓作用，評價搬其強度而設(shè)計平的。試驗所濫用薦CB碌R乎試驗儀如昨圖棄2-鍛9領(lǐng)。試驗方法是倡將土工織物試同樣緊夾在禿圖頸2-8(a常)刃的環(huán)形夾具中辛，然后用騰圖惰2-8(b趣)止中直徑為濫50mm泛的干CB坑R趁儀的圓柱頂壓油桿在織物平面殲垂直向以一定瓶速率頂向織物浩，直至試樣被移頂破，頂破過索程中的最大頂漏壓力稱頂破強寇度或刺破強度從。蒼2廚.精力學(xué)分析汽故用作隔離的蒸土工織物恩的首Mulle褲n美試驗的頂破強遣度應(yīng)不小于按紋式帝(2-13藝)或算得的數(shù)值。豬有的學(xué)者建糠議潮d敞c段取值如下：捉帶棱角顆友粒霞d反c拒＝立（援1/濫4環(huán)）斑d幟50燕圓鈍顆炒粒輔d冷c磁＝豎（猴1/括2艦）潛d雜50娃故用作隔離的捕土工織物的刺走破強度應(yīng)不小訴于按蠅式木(2-14載)曬算得的數(shù)值。校第四猛節(jié)譯圾防滲功能段一、防治作用屯及其應(yīng)用舉例職防滲是防止流盟體滲透流失的五作用，也包括磚防止氣體的揮誠發(fā)擴散。日常辨生活中要求防驕滲的事例很多剝，水利工程中震要修建大量的嫂擋水蓄水、引招水和輸水等建貴筑物，更有防策滲、防漏的要勵求。在水利工棟程中常見的防傻滲工程可列舉倦如下。似(1)變幸堤壩的防滲斜沉墻或心墻。胃(2)魔鎖透水地基上堤騙壩的水平防滲暗鋪蓋和垂直防漁滲墻。逐(3)爸趙混凝土壩、圬島工壩及碾壓混障凝土壩的防滲織體。厘(4)檔紅渠道的襯砌防聰滲。旅(5)籮像涵閘、海漫與幣護(hù)坦的防滲。帖(6)昆倚隧道和堤壩內(nèi)慣埋管的防滲。逆(7)寫踐施工圍堰的防揀滲。疾圖何2-1赴1造是一些防滲結(jié)嗚構(gòu)的示意。諸以往的防滲材浪料大多為透水群性低的粘土、季瀝青油毛氈和她各種涂料，它鑰們的用量大，鐘施工復(fù)雜，還瘡?fù)霈F(xiàn)干裂芝等質(zhì)量事故。學(xué)土工合成材料慘為防滲材料增鄭加了一種極有券前途的品種，拳國內(nèi)外的使用沸經(jīng)驗證明，土括工膜用于防滲體效果很好，質(zhì)覽量輕，運輸方腫便，施工簡單亦，造價不高，蒼只要使用得當(dāng)繼，在絕大多數(shù)嫩情況下，完全糧可以替代傳統(tǒng)于的防滲材料。箏但是，為了保織證土工膜發(fā)揮鐵其應(yīng)有的防滲亡作用，應(yīng)該注跟意一些關(guān)鍵性苦問題。竄(1央)緞土工膜材質(zhì)。擇土工膜的原材膏料有多種，應(yīng)米該根據(jù)當(dāng)?shù)氐膩啔夂驐l件等進(jìn)慢行適當(dāng)選擇。剩例如在寒冷地惜帶，應(yīng)考慮土算工膜在低溫下右會不會變脆破造壞，是否會影搞響焊接質(zhì)量；載土質(zhì)和水質(zhì)中披的某些化學(xué)成倒分會不會給膜瞎材或粘結(jié)劑帶鞏來不良作用等于。貍(2秘)撒排水、排氣問吉題。鋪設(shè)土工竿膜后，由于種慚種原因，膜下榴有可能積氣、像積水，如不將墓它們排走，可仁能因受頂托而摩破壞。忌(3忽)宇表面防護(hù)。聚圓合物制成的土工工膜容易因日趴光紫外線照射擇而降解或破壞中，故在儲存、架運輸和施工等暗各個環(huán)節(jié)，都敲必須時時注意攝封蓋遮陽，特駛別是在施工過斗程中，應(yīng)盡量芬縮短其外露時義間，原則上應(yīng)沙隨鋪隨用土覆翼蓋。賀二、防滲結(jié)構(gòu)養(yǎng)土工膜的厚度婚很薄，容易遭啟破壞，為了有柿效保護(hù)和提高袍其在坡面上的鹿穩(wěn)定性，要求平按一定的結(jié)構(gòu)恭形式鋪設(shè)。原匙則上防滲結(jié)構(gòu)扒應(yīng)包徹括稼5聾層，如傅圖艇2-1施2暖。過1溪.穩(wěn)防護(hù)層訊防護(hù)層是與外獸界接觸的最外脅層，奧是匯繪為了防御外界紛水流或波浪沖毀擊、風(fēng)化浸蝕采、冰凍破壞和鏟遮蔽日光紫外裹線而設(shè)置。該灶層由透水的堆撫石、砌石或預(yù)遭制混凝土板構(gòu)界成，要求有一俘定厚度。責(zé)2削.爺上墊層州上墊層是防護(hù)悠層和下臥土工狀膜之間的過渡榨層，由于防護(hù)薄層多是大塊粗刃糙材料，如果備直接置于土工妄膜上，很容易矮破壞土工膜，串如果防護(hù)層的博塊體有移動，澆更會傷害膜材犧，因此上墊層圓必須做好。上廟墊層可以采用戶透水性良好的危砂礫料，厚度選應(yīng)不小于皂10cm叮，根據(jù)具體情呆況，有時也可妄采用無砂混凝輸土或瀝青砂漿稈等；如果防滲舒材料采用的是蛛復(fù)合土工膜，腎則膜兩側(cè)的非嗎織造土工織物販可以起保護(hù)膜暫的作用，不必希另設(shè)墊層。特3六.栗土工膜料土工膜是防滲積主體，除要求訴有可靠的防滲勞性外，還應(yīng)該站能承受一定的她施工應(yīng)力和使謝用期間結(jié)構(gòu)物駱沉降等引起的砌應(yīng)力，故也有波強度要求。土珠工膜的強度與擇其厚度直接有匠關(guān)，可通過理臥論計算或工程餓經(jīng)驗來確定。排單一土工膜表河面光滑，摩擦麥系數(shù)小，鋪在扔坡面上要考慮奸下滑的可能性仁。為此，在可功能條件下，一嗽般要求采用復(fù)渣合土工膜，其幕表面的非織造流土工織物與土區(qū)的摩擦系數(shù)要浸比單膜的大得耀多；另外，也則有地方將單膜仔加上紋路以增殿加糙度；再有羨則是從鋪設(shè)方林式上著眼，例隨如按鋸齒形、羊臺階形鋪設(shè)，疊或在坡面上設(shè)刃戧臺誘等寨(驕圖很2-13歐)直。盤4仰.宣下墊層駝下墊層鋪在土筆工膜的下面，幻有雙重功能：皮一是排除膜下歷的積水、積氣捷，確保膜的穩(wěn)使定；二是保護(hù)撒土工膜，使其肚不受支持層的固破壞。租對于粗粒的堆較石壩，下墊層旁也可起堆石與卻土工膜之間過秧渡層的作用，畫這時的下墊層睡由礫石、細(xì)礫呢和砂構(gòu)成，三面者之間的粒徑床應(yīng)符合一定的潑層間關(guān)系。如答果采用的是非謊織造土工織物競復(fù)合膜，而且戲是用于碾壓式瞧土壩，則下墊級層一般可以省菜去，因為非織覽造土工織物已絨經(jīng)可以起到保檔護(hù)和排水排氣桿作用，而且又埋增加了與土工醉膜的摩擦力。吳下墊層對土工調(diào)膜起支持層的折重要作用。如乎果土工膜直接洗放在粗粒料上棟，在水壓力作圓用下，它會被葉壓進(jìn)粗粒的大箱孔隙中，而被怒拉破。相反，界如果膜下為平笛整硬層或細(xì)粒望土料，則情況勉就會不同借了。前人的試剩驗研究證明，便0.25mm劈厚的聚乙烯土刻工膜鋪在級配呆良好的砂卵石套層上，作用水暮頭甚至達(dá)到頌200m責(zé)，土工膜也沒辜有破壞，這表吃明膜下墊層的衰狀態(tài)對膜的安豎全至關(guān)重要。進(jìn)5士.船支持層感土工膜是柔性濁材料，必須鋪戀設(shè)在可靠的支生持層上，它可惜以讓土工膜受滿力均勻。除上哭述的下墊層外巖，支持層還可漁采用級配良好流的壓實土層，椅粒徑應(yīng)根據(jù)膜擋厚來選擇。有寶學(xué)者建議，對狹于風(fēng)0.2mm泛厚的土工膜，典支持層的最大腰粒徑應(yīng)不大于截6mm頂，不均勻系數(shù)舞應(yīng)不小加于俱2膨0綱。輸如果是碾壓式弱土石壩，由于黎其壩面平整，處又有較大密實控度，可以不專筆門設(shè)置支持層亦。時三、設(shè)計要點待(軍一瘋)家軍堤壩的防滲要土工膜僅是土漢石壩的一個組寺成部分，其總鑼體布置、設(shè)置賺范圍與高程等絞應(yīng)遵紙循們SDJ21化8甩—車8娛4陣《碾壓式土石逗壩設(shè)計規(guī)范》鋪的規(guī)定。針對定土工膜的核算校有兩方面。嘆1廁.抖穩(wěn)定性驗算放心墻土工膜不悲存在滑動失穩(wěn)把問題，對于斜躍墻穩(wěn)定目前主深要驗算兩種失吵穩(wěn)情況。佩(1)美達(dá)土工膜以上的喜防護(hù)層、上墊鬼層連同膜本身黎沿下墊層或支腿持層面的滑動件。這種情況一瓜般不致發(fā)生，江因為膜上端要葛求固定于壩頂旱，加之膜下下砍墊層要求透水身，不致產(chǎn)生過椅高的孔隙水壓塊力使接觸面強谷度降低。這種決形式的破壞可筍不考慮。奇(2)香再土工膜以上防織護(hù)層和上墊層猾沿土工膜表面帖的滑動。這種我情況的抗滑穩(wěn)緣定驗算一般采羊用土力學(xué)中的犧極限平衡法。思由于土坡有不核同工況，驗算念需要按正常運蘋行尾(夕即水位保持不端變，堤壩內(nèi)有匯穩(wěn)定滲流和非堆常情冬況公(純通常指外水位儲由某水位快速闊下降到某一低騙水巴位跑)踐進(jìn)行。對于非莫常情況，還有唱上墊層材料是割透水和不透水利之分，后一情頭況是當(dāng)該層與爭膜的交界面處封存在過高的孔湊隙水壓力，使死強度顯著下降慚造成的，這是紫驗算中的一種水最危險的控制洲工況。演2霞.咐土工膜下的排禾水能力的驗算幫前面已經(jīng)提及穿，堤壩坡面鋪猛土工膜后，其送下仍將會有一蘆定的滲流量，葬應(yīng)該及時充分瘋排除，以避免悲孔隙水壓力的讓產(chǎn)生。但是，細(xì)對此迄今還沒耳有較好的估算箏方法，最好是掘采取防預(yù)措施旺較為穩(wěn)妥。例型如采用非織造撥土工織物復(fù)合貢土工膜，通過擔(dān)織物排水，就翠是一種方便途浩徑。若預(yù)計來滾水量較大，則斥不妨用較厚的羅織物復(fù)合，甚餃至在膜下再鋪蝦薄砂層。攔以上兩種驗算票的具體方法可誠以參考有關(guān)規(guī)求范。棟(似二副)粗稻堤壩前的水平艘防滲鋪蓋來土石堤壩建在樣透水地基上，雞當(dāng)?shù)鼗穸冗^輸大，采用其他重方式防止地基脂滲流不經(jīng)濟或固不可能時，可施采用鋪蓋防滲涌。它是將透水戚性小的材料水刮平鋪設(shè)在堤壩別上游的一段長警度內(nèi)，并與堤呆身或壩身的防束滲體系相連接被，以增加滲流悟路徑，減小滲艇透坡降，防止棚地基滲透變形震并減少滲流量患。一般用于遠(yuǎn)鋪蓋材料的滲窩透系數(shù)至少應(yīng)譯比地基的透水辰性勸小大10傾0列倍，故以往常乞用的材料為粘傍性土。土工膜聞比粘土的透水潛性還要小，具宏有極大的柔性津，能和地面密辣切貼合，而且哪施工相當(dāng)方便否，只要正確應(yīng)漫用，就能收到修良好的效果。棟土工膜鋪蓋設(shè)卸計與粘土鋪蓋濫的基本相同，容主要是根據(jù)透脖水地基的厚度皂、地層土滲透營系數(shù)、壩前水蜓深和地層土容犯許的滲透坡降姑等指標(biāo)，通過彩水力學(xué)計算來形確定垂直于堤綁壩軸線的合理滴長度。遺根據(jù)規(guī)范，土距工膜所需厚度類應(yīng)按作用水頭貓，地層中可能孩存在裂隙的形春狀與大小，以捕及膜材的抗拉克強度和破壞應(yīng)印變等，借薄膜恐理論來估算，享根據(jù)經(jīng)驗，對裁于中水頭堤壩劈，要求厚度一我般翼為乖0.匪5依～但0笑.6mm虎。土工膜鋪蓋扛長度也應(yīng)按計先算確定，不過笛，大量的工程君經(jīng)驗表明，長災(zāi)度取為壩前水戚深焦的惡5矛倍左右即可，梨太長了效果不律大。沫應(yīng)指出：屋①羊土工膜下應(yīng)該者設(shè)反濾層，以挖防止鋪蓋萬一字穿孔時造成地捕層土流失，采清用非織造土工位織物的復(fù)合土員工膜可以同時齒滿足運行需要井。列②永大面積鋪蓋下掠很可能會積水瘋、積氣，應(yīng)根羞據(jù)具體情況設(shè)屑排放措施，將典它們排除，例救如在膜下建縱抹橫排放溝或采室用專門的排放咬設(shè)軋備圓(為如逆止謝閥唐)撞。躲③矩注意鋪蓋和堤沒壩防滲體、與質(zhì)其連接的結(jié)構(gòu)模物以及岸坡的搬有效連接，以打形成完整的封兆閉防滲系統(tǒng)。壓與建鋪蓋類似無，土工膜也可知用于庫區(qū)防滲俘。使用時，將甲其妥善地鋪在安需要堵漏的部歪位。意(另三舌)怎聞地基垂直防滲除墻灑垂直防滲墻是筆在透水地基內(nèi)壘造孔或挖槽，娃以透水性極低便的材料填入建況成的連續(xù)墻。朵我國堤壩中以畝往常用的混凝盆土防滲墻厚度塘為灰0.辣6醬～判1鈴.3m海，目前在堤防可工程中的墻厚紀(jì)已減至航0.3m盯，甚至更薄。漂建造這樣的防昌滲墻，除需要敬造孔設(shè)備外，淘還要有澆注混金凝土的專用機遞具，施工比較丟復(fù)雜。我國現(xiàn)貝在已經(jīng)用土工會膜完成多處垂瓦直防滲墻工程更。陶修建防滲墻的旬土工合成材料貴可以采用土工款膜、復(fù)合土工忠膜或防水塑料矛板。國外采用陣打鋼板樁的技腦術(shù)和設(shè)備來插洲入高密度聚乙爽烯板，板的兩私側(cè)附有鎖口，帥用以將兩塊板斷連接在一起。然鎖口中的間隙伙則放人密封條池，遇水后密封闊條膨脹，充滿丟間隙，可以做跟到基本不漏水賴。安裝時由震腹動打樁機實施迷，板前端有一爬鐵靴，保護(hù)膜隱板的插入，深網(wǎng)度可達(dá)住40m弄。若采用插入蔑土工膜，則膜濾厚度應(yīng)不小于以0.5mm儲。在目前技術(shù)清條件下，插入何深度可以達(dá)到光約灣15m推，要求地基土家中大于兆5cm活的粗顆粒不多全于波1夫0洋％，最大顆粒盆粒徑不大于乖15cm仿，否則將超出陣開槽寬度。臥造墻的基本步飄驟是：首先用屠高壓水沖，或擺鏈斗或液壓式壽鋸槽機開槽，棄以泥漿護(hù)槽壁肥，將與槽深相塞當(dāng)?shù)恼硗凉ごや伻氩蹆?nèi)，償?shù)罐D(zhuǎn)軸卷，使妥土工膜展開，姜相鄰兩幅之間扛用搭接的方式賤連接；及時進(jìn)產(chǎn)行膜兩側(cè)的填炕土，并在槽底億回填粘土，厚疫度不少于哄1m刺，目的是密封徑，以防止水從完下部繞滲；接說著填一般土，厭待其下沉穩(wěn)定億后，往槽內(nèi)繼朽續(xù)填土壓實；造最后待土工膜凡出槽后，立即旗將其與建筑物垃連接，不得外雪露。應(yīng)當(dāng)注意寬在與建筑物連香接處土工膜應(yīng)繼留有足夠的富洲裕，以防建筑聚物變形時拉斷而土工膜。砍第五總節(jié)杯趴防護(hù)功能鍋一、防護(hù)作用皇及其應(yīng)用舉例插防護(hù)作用具有魔廣泛的涵義。晝?yōu)榱讼麥p自然割現(xiàn)象、環(huán)境影加響和人類活動監(jiān)對堤坡和岸坡胖造成的危計害，常要采取趣適當(dāng)?shù)姆雷o(hù)措小施。岸坡防護(hù)謹(jǐn)包括河岸、湖櫻岸、海岸等的柴防水流沖刷，依波浪沖擊等，喬這類防護(hù)措施蜻古已有之，有其許多迄今仍在息繼續(xù)采用。傳牙統(tǒng)的防護(hù)辦法求有利用埽枕、壁柴排、石籠、忽拋石保護(hù)岸坡懂或打護(hù)坡樁等壘。它們雖然也勻能起到護(hù)坡的麻良好作用，但館耐久性較差，諸常要不斷維修涂。根本的弱點下，是它們放在屈被保護(hù)土面上辯，不具有反濾蠻功能，受水流遞沖蝕和潮浪淘侮刷抽吸的作用前，被保護(hù)土顆鹽粒容易被水流益帶走，導(dǎo)致剝功蝕和坍塌。咱土工合成材料達(dá)的發(fā)展，為上垂述岸坡防護(hù)提釀供了新的途徑憂，簡單地說，均只要在被保護(hù)木士面上覆一層安有良好反濾性娃能的土工織物畝，壓上一定蓋膛重，即能有效鍛地保護(hù)岸坡不身受水流和波浪去等的破壞。刮不僅如此，土鳳工織物質(zhì)輕、悅耐腐、有柔性讓、整體性強、薄價廉、施工簡慕便，它們在防健護(hù)工程中的推燕廣應(yīng)用正在迅乞速發(fā)展。其實拒，這類材料不倡只有抗水流的存能力，它們的遷產(chǎn)品之緊一孔—襯—東泡沫塑料路板火(老聚苯乙侍烯燭EPS攏)指在巖土工程中欺還被用于防止返土體凍脹。宴水利工程中利質(zhì)用土工合成材齒料的常見防護(hù)摩工程有：逝(1智)效江河湖海岸坡瞧防護(hù)。帝(2諒)禽水庫岸坡防護(hù)時。尸(3烘)愛水道護(hù)底和水濱下防護(hù)。搶(4誘)緩渠道和水池護(hù)股坡。觸(5中)踏水閘護(hù)底。郊(6撇)業(yè)岸坡防沖植被鴨。逼(7調(diào))初水閘、擋墻等栽防凍脹措施等獎。紡?fù)凉ず铣刹牧媳斡糜诜雷o(hù)的范無圍很廣，本節(jié)嗚僅介紹利用軟敬體排、模袋和代三維植被土工壩網(wǎng)作岸坡防護(hù)桑，利用土袋、援土枕及土工管泄筑堤壩護(hù)坡等冷，其他利用可役舉一反三。橡二、防護(hù)制品雜防護(hù)用的土工述織物應(yīng)符合反路濾準(zhǔn)則和具有坑一定的強度。健由于要受到往禿復(fù)雙向水流作矮用，對織物應(yīng)丟有更高的反濾撞要求，故應(yīng)符小合災(zāi)式時(2-1卡)株，同時強度也董應(yīng)符合第一樹節(jié)裹“怕五渴”遼中的規(guī)定。為何滿足防護(hù)的各橋種特殊需要，濾應(yīng)先將土工合器成材料預(yù)制成礦符合一定需要禮的制品。舉例菜說明如下。潮1揭.婚土袋、土枕嘩土袋、土枕是碎以織造碼型信(澤有繪紡犯)考土工織物縫制骨成的管袋形制春品。土袋尺寸扔較小，類似于伍一般草袋，充糊填土料后成為子塊狀土體，可囑用于堵塞洞坑渾，建筑堤壩，門或作為壓載。留土枕是尺寸較濾大的長土袋，紡直徑可畏達(dá)碗0.織4娘～瀉銅1m談，長度可達(dá)數(shù)憲米或更長，一為般沿長度每隔帽0.5m腫要繞一道橫箍燭，它們既能作莫筑堤壩的填充考體，又可作為腐壓重。機2錫.毯軟體排尿軟體排是用織訊造型土工織物挑縫制成的大片腐排布，分單片表和雙片兩種，飄單片排四周邊晉和中間縫上縱錄橫繩網(wǎng)，既加遷強排體，又可榜作為定位索之勺用，排上加壓村重塊，保證其淘穩(wěn)定；雙片排覺由雙層土工織垮物縫制成，其泰中還縫有管袋淡，供充填土料謎，形成自身壓魯重，它也需縫戒上縱橫繩網(wǎng)。漁軟體排應(yīng)用時束，排體鋪在需構(gòu)要防護(hù)的部位寇，再加上足夠忙壓重，即可防島止土體被沖刷收。頑3苗.璃土工模袋睬前面已對土工吉模袋作了簡單活介紹，是由兩依層編織型土工減織物縫成的四秤周封閉的袋體蒙，放于被保護(hù)怕岸坡上，并往湊其中澆注混凝捧土或砂漿，凝壽固成硬塊體護(hù)輪坡。模袋由工粗廠預(yù)制，有不貫同厚度、不同揪規(guī)格。此外，織還有在現(xiàn)場縫祥制成的簡易模肢袋。塘4尼.敢泡沫塑料板塊談泡沫塑料板塊在是由聚苯乙烯且塊鋸成的薄板稈，其導(dǎo)熱系數(shù)兵為土蛾的溉1/歉3芳～勁1/亂4墨，具有保溫性噸，放于混凝土墾板護(hù)面或土面柱上，可達(dá)到防浴止土體凍害的班目的。穴三、設(shè)計原則乞(弦一麗)鑄籌軟體排護(hù)坡與與護(hù)底格1或.假排體布置瓜軟體排布置于森可能受沖刷破興壞的部位，它護(hù)的鋪設(shè)范圍及蹄高程等應(yīng)遵從廣《堤防工程設(shè)艇計規(guī)范嶄》抗GB5028朱6始—贏9摧8勇的規(guī)定。狹排體順?biāo)鞣缴煜虻某叽鐬榕抛o(hù)寬，垂直水流霞方向的尺寸為著排長?？菟唤M以上為水上部翁分，以下為水惑下部分。排體殿水上部分長度悲為坡面長和掛扭排所需長度之遭和；水下部分按長度由與水上優(yōu)部分銜接段長正度、水下坡面既長誘度燙(堆其中應(yīng)包括排膽體褶皺和收縮堅長劑度聾)偵以及因坡底可疊能發(fā)生沖刷需痛要預(yù)留的長度帶三部分組成?？怂喜糠峙c水抬下部分長度之勾和為要求的排花長。排寬應(yīng)為慘待保護(hù)區(qū)的寬越度、相鄰排塊茶搭接所需寬度券和考慮排體收診縮需預(yù)留的寬羅度之和。相鄰具兩塊排的搭接繳寬度一般為恥0.5m遇，上游排塊蓋草在下游排塊上濫。炊2宰.渾排體穩(wěn)定性珍排體應(yīng)始終處首于穩(wěn)定狀態(tài)，騙故應(yīng)進(jìn)行排體丈的抗飄浮、抗時沿坡面下滑和桿要求壓載的驗答算，要求的壓銳載可參考規(guī)范幸，或參考數(shù)圖沉2-1撫4俊。當(dāng)水流流速享不大于沿3m棄/夜s閣時，壓載可椒為適1kP悅a蹲。座為確保排體穩(wěn)悶定，要求排體心在坡頂和坡底微給予錨固，底宰部為防止沖刷應(yīng)，錨固可采取粥溝埋方式。坡眼底防沖非常重像要，應(yīng)根據(jù)具垮體條件做成有則效的防沖結(jié)構(gòu)蠟，丘圖馬2-1恩5客是幾種參考形吊式。炒(底二傲)準(zhǔn)鳳土工模袋護(hù)坡洋1喪.換選型待模袋有多種形產(chǎn)式，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)蕉場地形、工程獄類型和重要性綁以及水流條件跪等綜合因素選篩型。按工程類澆別選擇時，可坐參考尤表泡2-慶1治。私2咐.忍模袋穩(wěn)定性批一般情況下，瞞模袋穩(wěn)定性按錢其在斜坡上的增抗滑安全系隨數(shù)需F諸s筍來評拾價食(笑圖踢2-16)渠為了改善模袋混穩(wěn)定性，可以桑補充采取一些炭抗滑措施，參伴考潮圖淘2-1長7鏟。政另外，模袋底絨部的滲水應(yīng)及凍時排除，如果淘模袋排滲能力有不足，可以在半模袋澆注議后迫1頭小時，在袋內(nèi)爐插排水管，如互圖旬2-1俯8沸。體(惜三裳)煎世三維植被網(wǎng)植硬草護(hù)坡窄1叮.涉護(hù)坡機理物植被網(wǎng)是一種源類似于絲瓜瓤墨狀的植草土工眠網(wǎng)墊，以加入朱炭黑的尼龍絲漆加工制成。絲進(jìn)與絲的交叉點啞熔合粘接，相屢互纏繞，質(zhì)地?zé)钏?，孔隙率穿在?壞0潑％以上，在其莖孔隙中可填加爆土料和草種。襖植草穿過網(wǎng)墊饒生長后，其根筍系深入土中，膠植物、網(wǎng)墊、叉根系與土合為酷一體，形成牢激固密貼于坡面趁的表皮，可有瘡效地防止坡土偽被暴雨徑流或鴨水流沖刷破壞恭。辰以往植被網(wǎng)墊寸應(yīng)用于無水或第背水坡，目前宇國外已用于河累道迎水坡防護(hù)炭，在有水流條竟件下，植被起輝良好的消能作塑用，促進(jìn)落淤父。有報導(dǎo)說，賓在水流較深情孕況下，它甚至召能抗御高達(dá)汗6m芝/乘s核的短期流速，步對歷時兩天的終水流，也能經(jīng)較受靠4m其/白s貼的流速，這種膊植被可使流速艷顯著降低。朗2委.忙設(shè)計要點標(biāo)植被護(hù)坡設(shè)計屋主要包括判別田采用植被的必智要性；確定鋪弊設(shè)范圍；草種凡選擇。仔(1)禾插植被必要性。粗坡上受沖刷破搞壞的程度與土籌類密切相關(guān)。仰另外對于水上行坡，要不要防匙護(hù)，決定于降訓(xùn)雨強度；對于系水下坡，則要瓜看水流流速的呼大小。植被必害要性判別，對音于水上坡和水遮下坡可分別參贈考顛圖辯2-1粘9水和攻圖錄2-2過0堂。抓(2)譽肥鋪設(shè)范圍。植畝被應(yīng)遍及要求善防護(hù)的部位，耽在高程上，水哈上坡應(yīng)鋪到坡棚頂，再橫向延址伸不少于旋0.5m敘；水下坡下端躁應(yīng)至低水位以敢下描1m艦(澆斜坡性長悅)脊，上端應(yīng)達(dá)高介水位以上帽0.5m袍(勞斜喜長塊)煮。炭(3)混描草種選擇。各雀地氣溫、降水天和土質(zhì)條件等趴差別很大，應(yīng)過根據(jù)當(dāng)?shù)卮篌w紗情況，遵循幾添項基本原則來運選擇草種：適獎應(yīng)當(dāng)?shù)丨h(huán)境，役如耐寒、耐旱掃、耐澇等；適莖應(yīng)土質(zhì)條件，鳴如耐鹽、耐堿僵，耐鴨酸等；生長期襪快，根系發(fā)育弊且長；價格經(jīng)競濟等。類(絲四彼)行波土袋、土枕筑天堤壩蝕1賄.瞧堤壩形式擁土袋、土枕筑乘堤壩可以采取象不同的形式，憑歸納起來可分珍為兩類：嘩①沙全斷面式，即謊整個堤壩體均杠由充填土料的迅袋或枕堆成，誕其底部鋪設(shè)透畜水織造土工織監(jiān)物墊層，坡面共設(shè)置防護(hù)層。賀②口土心填筑式，潤即堤壩中心部辟分為填土，兩瓣側(cè)外坡用袋、初枕堆筑，或填嘩土后外部用土矩工織物整體包賀裹，如完圖朵2-21(a繭)巴，或填土即是顛逐層包裹而成揚，它們的底部任及背部為土枕某，如招圖斧2-21(b播)騾。宗2善.載設(shè)計要點到(1)堡墨制作枕、袋采曉用織造土工織蘋物，它們應(yīng)符倍合反濾準(zhǔn)則，圾且能承受施工央應(yīng)力，其單位掠面積質(zhì)量應(yīng)不嗽低于鴉130g訪/m捐2蘆，抗拉強度應(yīng)旁不小勻于肯18kN/劈m蒸。挨(2)接供為了保證袋、鮮枕的穩(wěn)定性，釘它們的尺寸應(yīng)縫符合以下條件率：甘上式中駁的象L劫、術(shù)B乖、哪H須、分別為填土漲后袋枕的長度培、寬度和高度介。土料充盈系莫數(shù)應(yīng)不小皆于摘8會0趣％，但也不宜耕過大，填土應(yīng)景壓實到規(guī)定密尸度。樸(3)斤牌堤壩穩(wěn)定性可昂按傳統(tǒng)的圓弧羽滑動法驗算。仁(4鉗)胖堤壩外坡都必代須作好保護(hù)層投，例如塊石或食模袋混凝土護(hù)海面等。走第六打節(jié)圖辯加筋功能散一、加筋作用盈土體一般具有馳一定的抗壓強斃度，但抗剪強補度很低。設(shè)想先有一塊自由土視體，即其側(cè)面劃上全無約束，絹在其頂面上施粉加壓力，則在持不大的壓力下可，土體即將被質(zhì)壓壞。如果同萍樣的一塊土被窄放進(jìn)一個剛性究盒中，即其側(cè)貫面受到完全約密束，不可能有奸橫向擴張，則投在其頂面上加哪壓，壓力雖然際達(dá)到很大值，倡土塊也不會被迷壓壞。這個現(xiàn)排象闡明了一個誰簡單的道理：激土體受壓時，直其破壞與否與榮土的側(cè)向變形騾大小有關(guān)，允粉許的側(cè)向變形換愈小，它能承語受的壓力將愈值高，所以，要攪提高土的承受謊能力，可以從聞設(shè)法減小其側(cè)腦向擴張著手?？诩咏钔琳抢糜昧诉@一原理拖。在土體中的叨一定部位鋪設(shè)例水平方向的加童筋材料，將土暮壓實后，土與環(huán)加筋材密切結(jié)返合成一復(fù)合土露體列(哄加筋連土申)他，當(dāng)在復(fù)合土克體的表面施加異荷載，由于加天筋材與周圍土己之間有較大的隔摩阻鍵力絹(建有時尚有咬合甲力就)居，限制了土的殲側(cè)向變形，相負(fù)當(dāng)于在土體側(cè)婦面上施加了約汗束力。從上面盲的道理可知，堅這種復(fù)合土體答的承壓能力理校所當(dāng)然地得到社提高。態(tài)以往人們只是抄從概念上懂得面這個道理，一贊直到了本世紀(jì)育的角6夾0捆年代，法國工兵程師維德爾才三從理論上建立把了一套加筋土典的設(shè)計方法，園最初采用的加影筋材料是金屬榮條帶，鑰到他7員0味年代后期，金靠屬材料才逐漸泄被土工合成材濾料所取代。汁二、加筋材料刺和加筋土應(yīng)用澤(伸一舅)需盲加筋材料撤加筋土中的加調(diào)筋材料通常采心用織造土工織城物、土工帶和繳土工格柵等，剝只有當(dāng)對強度典和變形要求不緒高時，才采用粒非織造土工織欠物。哥從以上的加筋蓬原理得知，加愉筋在于最大限蕩度地限制受壓峰土體的側(cè)向變叮形，而限制要在靠土體中的筋迎材與周圍土的茂相互作用，為碗此，要求筋材黨與土之間應(yīng)結(jié)須合好，亦即兩殿者之間應(yīng)有較化高的界面芳強壽度取(蹤摩擦力與咬合搞力未大姥)敞。此外，加筋眠材料的蠕變性奮應(yīng)較低。蠕變據(jù)性指材料受不包變的拉力下，勒長度不斷伸長雨的現(xiàn)象。蠕變認(rèn)使筋材承受拉役力的能力不斷聯(lián)下降。因此，落在目前的加筋蒼材料中，土工燦格柵的蠕變性翁較低，是較為圓理想的加筋材成料。浴(徒二垃)加允加筋土應(yīng)用方加筋土主要用槽于三個方面，船形成三種類型酷的加筋土結(jié)構(gòu)糞。嗓1頸.寶軟土地基加固蕩軟土地基上建訓(xùn)堤壩的困難在闖于土的抗剪強繭度低，承載力踢不足，壓縮性押過高。傳統(tǒng)的紛方法是將填筑質(zhì)速度放得極慢預(yù)，以待在增加莖的荷載下軟土灑固結(jié)，強度增醋加；或采取分種期填筑方法；約或在堤壩兩側(cè)粒，將填土延伸盆一定距離，形求成戧臺或反壓段馬道，以平衡鈴部分促進(jìn)滑動運的滑動力矩等森等。這樣，工歉期會拖得很長碧，費用高，有決時填筑高度仍盒受到一定限制所。而若在填筑樣之前，先在場迫地上預(yù)鋪一層豪織造土工織物傾或土工格柵，圈對地基進(jìn)行加戲固，可以較好貨解決這一難題參。錯2隨.粥堤壩邊坡加筋南堤壩如果將邊孕坡做陡，不僅蛇能減少填土方公量，還可節(jié)約偶用地，是一舉籠兩得的好事。光如果地基的承魚載力較高，堤掩壩不致因坡度干過陡而破壞，哈這時采用土工疊織物加筋陡坡游即可達(dá)到此目新的。叉3靜.懲加筋土擋墻姻它可以代替混翠凝土重力式擋征墻。其最大優(yōu)展點是對地基的弦要求比重力式漆擋墻要低，抗陷震性較好。籍這三種加筋土角結(jié)構(gòu)各有其不孟同的設(shè)計方法希，下面分別作巧介紹。咬三、加筋土設(shè)喘計要求刻(哭一夠)蕩漆軟土地基加固駱1筑.紅筋材及其布估置晃槐地基加固用的擴筋材可為織造豎土工織物或土維工格柵，使用純時將它水平鋪該放在軟基面上填，兩端包折，朋如果土很軟，利可以先鋪層薄民砂，再鋪加筋豆材，如暮圖蟲2-22(a母)禿。如果一層筋庸材強度仍不足宜，可在第一層賢筋材上填新約獎0.違5茄～璃1朝.0m丘厚度土迎層留(泉最好是透水級料恩)苦，再鋪第二層蝴筋材，兩層筋倘材在端部連接股起來。藏2績.間穩(wěn)定性驗算斜根據(jù)軟土層分資布情況不同，鍬穩(wěn)定性驗算分幻為兩種：深層砌滑動和平面滑聲動。披(1糊)擾深層滑動。當(dāng)燭軟土層較厚，焦土坡失穩(wěn)可能頃是沿某一圓弧孝面滑動的，如銜圖眼2-22(b時)挑。深層抗滑穩(wěn)勇定一般采用傳覽統(tǒng)的圓弧條分裕法校核，在沒男有加筋前，可劍以通過試算求叨得堤壩土坡的瘡最小安全系扛數(shù)太F睜s1鏟如下：樸注意：在采用墻一層以上加筋彈材料時，每二管層間應(yīng)鋪一定削厚度的土料（惠最好是透水砂駁料）。虛(2)簡勾平面滑動。當(dāng)扮軟土層較薄，綱其下為硬層，油則上述滑動圓嫌弧不易切入下君臥硬層，因而辭可能產(chǎn)生淺層蕉的平面滑動。技淺層滑動可能夸有三種形式，宅如俊圖御2-2潛3聲。踐①遙土坡的一部分刑沿加筋材的頂桌面滑動，如若圖逐2-2遞3吳（變a膚）；彈②姓土坡的一部分飯連同部分軟土圍沿下臥硬層的臺頂面滑動，如上圖位2-2憶3仆（視b撈）；三③弊加筋材底面與允下臥頂面間的暮部分軟土被擠塔出，如霧圖奪2-2史3洞（羽c居）。三種形式界中給出最小安范全系數(shù)的一種弱是最可能發(fā)生霉滑動的情況。集平面滑動驗算袍采用一般的極勿限平衡法求取尺安全系數(shù)，這限種方法已為廣憤大土工工作者執(zhí)所熟悉，不再兼贅述。繭注意：計算中廁應(yīng)保證加筋材歡料不被拉斷，巨才能發(fā)揮加筋翠作用。并且根揀據(jù)經(jīng)驗，要求幫加筋材頂面的言摩阻力的大小鈔不能超過加筋遍材料在下列應(yīng)軌變時的抗拉力魂對壓實粘土臣，備ε訴=5.0殿%睛～石10險%抖；躁對無粘性土和槽少粘性土胳，略ε監(jiān)≤藝2央%雕。侍（二）堤壩加文筋先1釀.舟筋材及其布置蚊加筋材可采用暗與軟土地基方寫式示意圖如迫圖膛2-2糕4揮。筋材水平向陶鋪設(shè)，其長度彩和沿堤壩高度評要求的垂直間勻距應(yīng)根據(jù)試算控來確定。都2嗎.朗穩(wěn)定性驗算熱穩(wěn)定性驗算的夫目的有二：碰①扔確定加筋要求洗的范圍，即水冰平向不同高程湖上加筋需要的凝長度；趟②乖求得為使加筋銹后土坡的穩(wěn)定捕性達(dá)到規(guī)定的腰安全系牌數(shù)斗F寒sr傅，需要加筋材愿提供的加筋袍力臣T豪s崗。孩(1閑)斃加筋范圍的確去定。針對要求票加筋的土坡，迎用傳統(tǒng)的穩(wěn)定盲分析圓弧滑動習(xí)法，對不同滑租動圓心和半徑站的圓弧逐一求頭其安全系數(shù)，溉可以得到許多蟻個耀F絮su述，將這些圓弧蠢畫在同一張紙泉上，勾劃盯出扣F混su的≈咽F爪sr壤的那些圓的外豈包線，如雕圖暈2-2鼠5歲中所示的實線撕，該線包圍的艦區(qū)域即是需要衣加筋的范圍。盜(2季)去需要的加筋力然。為將土坡的階安全系數(shù)甚從貌F故su晨提高歡到碌F恰sr阿，可以將滑動疤土坡視為一個奇整體，先求出外所需的總加筋五力馬T猛s派，假設(shè)它作用難位置在坡高礎(chǔ)的勤1/媽3鐮處，如幸圖姜2-2新6襪。為此，針對占上述的許多試否算滑動圓的每鮮一個，按下式揭算出對應(yīng)得的逃T寇s預(yù)：螺(3淚)恥加筋力的分配送。求得位的碑T洽smax開需要分配到沿授坡高的各個高憲程上去。建議儲對低于俯6m青的土坡可以均荷勻分配，兩層熊間的垂直間距篩一般不宜大于需0.6m氧。當(dāng)坡高大于注6m克，則建議按以辜下比例分配。賽按二區(qū)分：底炒區(qū)燦T寫s波=拍（阻3/塑4塘）鐘T在smax全；頂樸區(qū)東Ts毅=壞（側(cè)1/貝4雙）桿T衫smax污按三區(qū)分：底很、中、頂各為籃（蚊1/神2損）轟T蠢smax巖、慚（德1/怎3尿）精T株smax飼和駛（叉1/賓6氏）酸T糠smax器(4妙)派強度驗算和抗禮拔驗算。按以差上方法分配后競的筋材還應(yīng)該雷滿足兩方面的尋要求：秒①捐每層加筋材不葵得因受拉力過果大而斷裂，并僑有一定的安全廣系數(shù)，所以加驢筋材拉力不應(yīng)參超過其許可抗兇拉強度；丈②良每層筋材不得誕因所受拉力過填大而被拔出，襖因此，超出滑克弧的筋材要有耳足夠長度，以闊提供充分的握憶裹力，且具有接所需的安全系榮數(shù)。賭(幫三限)授絡(luò)加筋土檔墻構(gòu)愧造藍(lán)加筋土擋墻有尸四個基本組成捎部分，即：加算筋材料、填土套、墻面板和墻偏面板基礎(chǔ)，如澆圖斤2-2核7鐮加筋材是織造丸土工織物、加炕筋帶或土工格舒柵；墻面板大軍多為預(yù)制混凝防土整體板或板茅塊，一般不作據(jù)受力桿件處理瘦，僅供表面防常護(hù)和裝飾之用靠；填土最好是收透水材料，若鑼必須采用不透田水材料填充時氣，應(yīng)做好排水仿通道，以及時妖將進(jìn)入填土內(nèi)許的水排走；墻錢面板基礎(chǔ)一般嶺為預(yù)制混凝土牽構(gòu)件。愛1乘.耽擋墻的初設(shè)斷特面拐擋墻的設(shè)計方錫法，一般是先程假設(shè)一個計算弦斷面，再進(jìn)行元外部整體性穩(wěn)榆定驗算，然后委再進(jìn)行內(nèi)部筋效材的穩(wěn)定性校唐核。初設(shè)斷面倘即是要假設(shè)水蚊平鋪設(shè)的加筋法材長度，各層珠垂直間距一般挑可初穗取出0.故4泳～星0伙.5m揭。遞絮?太根據(jù)經(jīng)驗，初線設(shè)加筋材長度掏可為墻高竄的妨0.白7舍倍，如果墻后栗填土為斜坡或無填土面還有超功荷載作用，可戰(zhàn)設(shè)為墻高否的梨0.削8平倍。錘2絨.警外部穩(wěn)定性驗妻算朵將加筋材范圍繩內(nèi)的土體連同菠墻面板視為一梢個剛性的整體苦，與重力式擋遵墻類似，進(jìn)行堡以下各項驗算池：整個墻體沿怒其底面的抗平梁面滑動穩(wěn)定性鑰；抗深層圓弧貨滑動穩(wěn)定性；敲抗繞墻趾轉(zhuǎn)動忍的傾覆穩(wěn)定性鞭和墻基的承載現(xiàn)力驗算。以上遵各項安全系數(shù)鴨都應(yīng)該達(dá)到規(guī)眠定的數(shù)值。攤3膝.斤內(nèi)部穩(wěn)定性驗瞧算渠(1高)惰加筋材的拉力捐。加筋土擋墻釋分為兩種基本校類型：杯①章柔性筋式擋墻味。加筋材的強暖度低，延伸率看高，即材料的群抗拉模量低，饞如織造土工織遍物即屬此類。濟②菊剛性筋式擋墻津。加筋材的強豪度高，延伸率船低，即材料的遷抗拉模量高，禮加筋帶或土工停格柵屬此類。辛兩類墻的設(shè)計疑方法基本一致碑，不同之處在匹于材料模量不亭同，其變形有礦異，造成土中遠(yuǎn)應(yīng)力分布有一踏定差異，即用蔥于確定土中加初筋材拉力的土玩壓力分布圖形關(guān)不一樣。絞對于柔性筋式炊擋墻，每根筋不條分配的拉力朱對應(yīng)于朗肯土拉壓力分布圖中膨相應(yīng)的土壓力益部分，如他圖窮2-2進(jìn)8豪中千第啞i晌條筋材中的拉障力應(yīng)等于鎖圖瀉2-28(b固)弓中陰影部分的駕土壓力，假設(shè)虎等某于堅T氣i恒，圖中索的特γ控和傻K頂a送分別為填土容桿重和主動土壓吐力系數(shù)。若是全剛性筋式擋墻鏡，其土壓力分煉布圖略有不同梯，而確定加筋士材拉力的方法椒卻完全一致。淡(2池)喚加筋材的強度桐驗算。為了墻尾的穩(wěn)定，每一造層加筋材的拉兔力都必須滿足叛以下條件：量(3友)攏加筋材的抗拔層驗算。每一層列加筋材的拉力械還要求不超過憑其端部息段腹(烈超出滑動面以弦外的加筋材長猜度巡)貼埋在土內(nèi)發(fā)揮地的握裹力。握真裹力系由該端祝部段上下面與踐土產(chǎn)生的摩阻嗎力所提供。巴所以這一驗算淺實際上是校核氣端部段埋藏的就加筋材長鼠度愧L丸c念是否足夠，因你為摩阻力的大留小是與埋長有仁關(guān)的。偷4歡.就加筋材長度殲加筋材全長度混由兩個部分組洽成：填土破壞怕面以內(nèi)長傻度召L吊a智和以外的埋藏姨長戴度紙L針e湖。如果加筋材忙是織造土工織葵物，一般在其達(dá)靠面板的一端給要將織物折回滾，包裹土體如員圖城2-27(b鉆)殺，包裹長度愛為肺L撫ω垃，所以加筋材搖全長應(yīng)為：害（未完待續(xù)）《堤防工程土工合成材料應(yīng)用技術(shù)》第三章堤防系統(tǒng)的防滲、排滲和加固（包承綱主編）

2005年6月13日長江重要堤防隱蔽工程建設(shè)管理局編輯：宋金鳳會

在前兩章中已對土工合成材料的性質(zhì)、功能、作用機理、使用原理和設(shè)計原則等作了全面的介紹，本章將對堤防系統(tǒng)中土工合成材料的設(shè)計和施工方面的一些問題作進(jìn)一步敘述和討論。這里所謂的“堤防系統(tǒng)”是指土堤和堤線上的涵閘(如破堤建閘等)及其相連的過水渠道，內(nèi)容包括江河堤防的防滲和排滲、水閘的排滲和閘基的加固以及海堤的地基加固等。為了使讀者易于理解有關(guān)原理，本章將列舉一些應(yīng)用實例。這些實例都是一些成功的工程實錄，其中一些是早期應(yīng)用的報導(dǎo)。按目前我國的應(yīng)用水平來看，所報導(dǎo)的內(nèi)容還有可以改進(jìn)和提高的地方，因此當(dāng)學(xué)習(xí)這些經(jīng)驗時，應(yīng)結(jié)合工程實際情況和現(xiàn)有發(fā)展水平因地制宜地使用。此外，應(yīng)當(dāng)說明，土工合成材料在上述的某些方面目前應(yīng)用尚不普遍，如堤的防滲等，為此本章將引用一些類似的在低土壩中的應(yīng)用實例作為參考，以期促進(jìn)土工合成材料在堤防中應(yīng)用。第一節(jié)防滲、排滲和加固在堤防中的應(yīng)用一般來說，在堤防的主體和附屬工程中，土工合成材料都有著能發(fā)揮第二章所提及的各種主要功能的場合。鑒于堤防的滲透控制原則仍是“上堵下排”，因此本節(jié)著重于土工合成材料的防滲、反濾和排水三個方面功能的應(yīng)用，同時也敘及加筋加固功能。一、堤防防滲(一)國內(nèi)外應(yīng)用情況土工膜作為一種良好的防滲材料，目前在壩工中，特別是土石壩中已被廣泛地采用，在混凝土壩或碾壓式混凝土壩的修補中，作為防滲護(hù)面也逐漸增多，其使用量約為土工織物使用量的11％左右。然而在我國的堤防建設(shè)中，它的應(yīng)用則剛剛才開始，如作為垂直防滲墻的墻體材料等，但可以預(yù)計，它在今后新建的堤防和已有堤防的加固中將會廣泛地被使用。為了說明堤防防滲問題，借鑒一些壩工中的應(yīng)用實例，或許是有益的。表3-1(見參考文獻(xiàn)[3])和表3-2中分別給出了國內(nèi)外壩工中采用土工膜防滲的工程情況。從中可以看出一些特點：①土工膜在壩工中的應(yīng)用，從地域上看已很廣泛，國內(nèi)外已經(jīng)普遍接受了這種新型的防滲材料和技術(shù)。許多工程實錄都表明它的防滲效果良好、經(jīng)濟、施工方便，有推廣使用價值。②國內(nèi)在壩工中使用土工膜防滲雖然較晚(1978年開始，比國外晚19年)，但從土工膜承受20m以上水頭的實例所占的百分?jǐn)?shù)來看，已與國外相當(dāng)，且國內(nèi)也有土工膜承受超過50m水頭的實例。這些都說明國內(nèi)在壩工中使用土工膜的技術(shù)水平已逐漸接近國際先進(jìn)水平。③關(guān)于土工膜的厚度目前有兩種觀點：一種主張用厚膜(膜厚＞1.0mm)，以歐洲國家為多；另一種觀點是使用薄膜(膜厚＜1.0mm)，以美洲國家和我國的實例較多，這些壩的使用情況至今仍然良好，因而值得很好地總結(jié)經(jīng)驗。根據(jù)上述情況以及目前SL/T225—98和GB50290—98《土工合成材料應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》中所列入的土工膜在壩工中的防滲使用規(guī)定，都表明土工膜防滲技術(shù)在我國壩工中的應(yīng)用已經(jīng)漸趨成熟。這將為這項新技術(shù)和新材料在堤防中的推廣應(yīng)用提供良好的范例。(二)設(shè)計和施工中的幾個問題l.土工膜在堤防中鋪設(shè)的范圍和部位土工膜在土堤中鋪設(shè)的范圍可從堤基開始，直到堤頂。土堤迎水面若設(shè)置鋪蓋，則鋪蓋長度應(yīng)按滲流計算確定，或大于等于5倍水頭。土工膜材料目前的擋水水頭已達(dá)30～40m，因此可以完全滿足一般江河堤防的要求。注：PVC為聚氯乙烯，LDPE為低密度聚乙烯，HDPE為高密度聚乙烯，CSPE為氯磺化聚乙烯，RI為異丁橡膠，PUR為聚氨脂。土工膜的鋪設(shè)部位，對新建的土堤，可以鋪在堤的中間（即心墻）或迎水面（即斜墻），兩種形式各有特點。心墻布置方式比較省料，但施工時要求堤身填筑與土工膜心墻同時上升，而且土工膜應(yīng)做成鋸齒形鋪設(shè)（圖3-1），以適應(yīng)堤身的沉陷，因此施工比較復(fù)雜。斜墻式布置的優(yōu)點是堤身填筑完成后才鋪膜，施工干擾小，鋪膜質(zhì)量較易保證。因此，國內(nèi)外新建的堤防工程中大都采用斜墻形式的結(jié)構(gòu)。但對于已建堤防的修補和加固工程，由于迎水面有水，為避免水下施工，故采用堤內(nèi)開槽鋪膜方法施工，筑成心墻。當(dāng)然，若迎水面無水，則用斜墻形式更為方便。圖3-12.土工膜防滲結(jié)構(gòu)形式在土工膜與堤身或堤基接觸處應(yīng)加一定的墊層(過渡層)或反濾層，尤其對于膜與粗粒料直接接觸的情況，應(yīng)防止粗粒的尖角刺破土工膜，影響其防滲性能。若防滲膜選用復(fù)合土工膜材料(膜的側(cè)面為非織造織物)，則反濾層可以簡化。對于已有的堤防加固的情況，由于鋪反濾層較困難，可以直接選用復(fù)有較厚的非織造土工織物的復(fù)合土工膜作為反濾層，以便利施工。但應(yīng)強調(diào)指出，不管什么情況下，反濾層是必不可少的。還應(yīng)指出，心墻式與斜墻式的選用還與堤基地層結(jié)構(gòu)及其滲透性有關(guān)。關(guān)于堤基的地層結(jié)構(gòu)，一般可分為單層結(jié)構(gòu)、雙層結(jié)構(gòu)和多層結(jié)構(gòu)三種。單層結(jié)構(gòu)是指從地表往下至基巖基本上是同一類土，粘性土的單層結(jié)構(gòu)均質(zhì)地層不會發(fā)生滲透變形，而均質(zhì)的砂性土單層結(jié)構(gòu)在靠近背水坡的地面易發(fā)生滲透變形，遠(yuǎn)離堤段的地方則是安全的，這種地層在大江大河上比較少見。雙層結(jié)構(gòu)(常稱二元結(jié)構(gòu))是指地層大致由兩種土層組成，上層透水性較弱，其下為較厚的透水性較強的土層，當(dāng)?shù)貙邮苌钽懈钪苯优c江水連通時，往往是最容易出現(xiàn)滲透失穩(wěn)狀態(tài)的。這種“二元結(jié)構(gòu)”在長江、黃河等大江大河上比較常見，是一種在我國頗具代表性的堤基地層結(jié)構(gòu)。多層結(jié)構(gòu)往往是弱、較強、弱、較強、強透水層的組合，即在深度上有弱透水層與透水地層相間，而深部則往往是砂卵石等強透水層，這種地層也比較常見。對于不同的地層形式，在堤防防滲措施上有明顯的不同特點。①對于堤基透水性土層厚度不大(10m左右)的情況，采用心墻防滲是有效和可靠的，因為土工膜心墻可以從堤身穿過透水地層直接與不透水土層相連，形成封閉式的防滲結(jié)構(gòu)，保證背水坡不發(fā)生滲透破壞。②對于透水性土層比較深厚的地基，心墻達(dá)不到不透水土層，故只能形成“懸掛式”的防滲結(jié)構(gòu)。然而研究和經(jīng)驗已經(jīng)表明，這種“懸掛式”防滲體系的防滲效果不佳，因此不宜采用。例如長江科學(xué)院對湖北荊江大堤的垂直防滲深度分析表明，對于“二元結(jié)構(gòu)”，上層透水性弱，下層透水性強的情況，防滲墻進(jìn)入地層的深度h1小于0.8倍的地層總厚度(h2)時，堤后最大出逸比降J垂僅降低0.02～0.3，J水平降低0.01～0.05，相當(dāng)于削減滲透水頭10％～20％(荊南長江干堤加固工程可行性研究階段滲流控制措施專題研究報告。長江委長江科學(xué)院，1998：12.)，如圖3-2。這時就應(yīng)采用土工膜斜墻加鋪蓋或者其他專門研究的防滲結(jié)構(gòu)了。③近年，在堤防建設(shè)中還遇到滲透性各異的另一種多層地基結(jié)構(gòu)的情況，其特點是在深厚的透水層中存在一層相對不透水的土層，埋深也不大，這時仍可以用心墻的形式，使其達(dá)到相對不透水土層，以形成“半封閉”的防滲結(jié)構(gòu)(圖3-3)。在采用心墻式的防滲結(jié)構(gòu)時，還有一個實際問題，就是要注意水環(huán)境的變化，以及非汛期地下水位的升高。3.土工膜的選擇土工膜的選擇涉及兩個問題，一是選擇何種原材料的土工膜，二是選用何種形式的土工膜（單膜或復(fù)合膜）。(1)國內(nèi)外土工膜所用的原材料主要是聚乙烯（PE）和聚氯乙烯（PVC）兩種。工程選料時，主要根據(jù)以下幾個方面來選定合適的土工膜：①力學(xué)特性，上述兩種材料制成的土工膜的拉伸強度相差不大。由于土工膜只用于防滲而不作為加筋材料使用，故其拉伸強度不是選材的重要指標(biāo)。但從另一方面來說，PVC膜因添加有塑化劑，使得其伸長率比PE膜的大一些，柔性較好，與砂粒接觸時可使砂粒嵌入得更深一些而不破裂，從而增加二者之間的摩擦系數(shù)。因此，PVC膜與砂之間的摩擦系數(shù)明顯大于PE膜與砂之間的摩擦系數(shù)，摩擦角平均至少大50～60。這是一個關(guān)鍵性的指標(biāo)，會影響到膜與土體接觸面以及膜與其上保護(hù)層之間的滑動穩(wěn)定性。增大PE膜摩擦性能的方法有三種：一是采用復(fù)合膜，因復(fù)合膜外層的土工織物與土料的摩擦系數(shù)較大，接近于PVC膜與土料的摩擦系數(shù)。二是對PE膜采用加糙措施，例如在土工膜的光滑表面上壓紋或噴涂加糙材料。三是改變水工建筑物的結(jié)構(gòu)，如調(diào)整壩坡，加防滑槽或防滑檻等。另外，當(dāng)PE膜的厚度從0.12mm增加到0.24mm時，其與粗砂的摩擦系數(shù)可以增加30％。②可連接性。土工膜無論出廠時幅有多寬，在實際使用時仍需將其幅與幅之間連接起來，以成為一個整體的防滲膜體。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。薄型土工膜由于不能用熱焊方法連接而必須用粘接法連接，因此只能選用PVC膜。③經(jīng)濟性。目前兩種材料的價格大體相當(dāng)，一般均在10000元/t左右，而PE的比重小于PVC的比重，所以同樣厚度的情況下每單位面積的價格PE膜要少一些。另外PVC膜出廠時的幅寬一般為1.5～2.0m，PE膜幅寬可達(dá)4～4.5M，相應(yīng)地PE膜的接縫數(shù)量就比PVC膜的要少，因而搭接的用量就少一些，現(xiàn)場接縫的工作量也少一些。綜合這三個方面的優(yōu)缺點，再結(jié)合工程實際情況，可以對膜材作出合理的選擇。(2)選用單膜還是復(fù)合膜主要是從復(fù)合膜的作用和經(jīng)濟性兩個方面綜合考慮來選定。復(fù)合膜的一個作用已如上述，可以增加與土料之間的摩擦系數(shù)，第二個作用是保護(hù)士工膜不受運輸和施工過程中外力的損害。復(fù)合膜的力學(xué)性能比單一膜有很大提高，其破壞應(yīng)變雖不如單膜的大，但仍遠(yuǎn)大于土體的破壞應(yīng)變