土工合成材料在改建路基上应用论文
浅谈土工合成材料在路基工程中的应用_secret
浅谈土工合成材料在路基工程中的应用一.改善路基工作性能简介路基路面是公路工程的主要组成部分,其中,铁路路基是轨道的基础,是经过开挖或填筑而形成的土工建筑物,其主要作用是满足轨道的铺设、承受轨道和列车产生的荷载、提供列车运营的必要条件;公路路基是路面的基础,它承受着本身土体的自重和路面结构的重量,同时还承受由路面传递下来的行车荷载,所以路基是公路的承重主体。
为了保证公路、铁路最大限度地满足车辆运行的要求,提高车速、增强安全性和舒适性,降低运输成本和延长线路的使用年限,路基要满足承载能力、稳定性和耐久性的要求。
路基是一种线性结构物,具有线路长、与大自然接触面广的特点,其稳定性在很大程度上由当地自然条件决定。
所以,路基的稳定性与地理条件、地质条件、气候条件、水文条件和水温地质条件以及与土的类别有紧密关系。
长期以来,我国的路基建设中没有把它作为一种土工结构物对待,造成路基填料质量不好,导致基床翻浆冒泥、下沉,边坡坍滑,滑坡等路基病害。
如黄泛区粉土路基经常遭遇水害;北方一些地区的铁路和公路路基由于填筑了一些冻涨敏感性土,冬季产生冻涨,春季产生翻浆,给线路正常运营造成危害。
这些情况影响着线路的正常运营以及后续的重载和提速,制约着线路的发展。
随着我国经济的迅猛发展,交通量显著逐年增加,因此,交通运营对路基的要求相对提高。
为此,我国的相关部门对《标准》(97)的规定适当做了调整,其中提高了路基压实度标准等一些措施,缓和了交通需求的矛盾。
为了改善路基的工作性能,新材料得到了大量的应用,土工合成材料(土工格栅、土工格室、土工布、土工膜、工业保温材料如ERS、XPS等)在路基支挡结构、排水设施、基底处理、特殊土路基等方面得到了大量的应用。
土工合成材料是岩土工程领域中的一种新型建筑材料,是由聚合物形成的纤维制品的总称。
人工聚合物应用于土建工程是在20世纪30年代末,土工合成材料开始应用于海岸护坡工程;直到20世纪70年代,由于无纺织物的推广,土工合成材料才以很快的速度发展起来,从而在岩土工程学科中形成一个重要的分支。
土工合成材料在路基路面中的应用
土工合成材料在路基路面中的应用摘要:近些年随着经济的发展,在公路的建设过程中,对项目的标准要求日益精细,近些年,土工合成材料在公路工程建设中得到了普遍的应用,本文主要对土工合成材料的种类、材料的特点及其应用进行了讨论,由于其效果显著、使用方便,是当前路基处治普遍应用的材料,主要有路基防排水、路基加筋、坡面防护、防治路面开裂等,节省了较大的经济成本。
关键词:土工合成材料;加筋土;反射裂缝1.前言土工合成材料是以人工制成、天然聚合物等为材料,将它们采用不同的制作工艺,加工成各类产品,放置在岩土体内部、表面,起到保护、加固岩土或其他结构物的作用。
随着近些年来基础设施的大力建设,由于土工合成材料抗拉强度高、耐久性好,可以较好的弥补岩土体的缺点,增加路基的稳固性,土工合成材料在公路工程中得到了普遍的使用。
2.土工合成材料的分类土工合成材料主要分成土工织物、土工膜、土工复合材料、土工特种等。
2.1土工织物土工织物指的是有透水性功能的土工合成材料(又称为土工布),包含无纺土工织物和有纺土工织物。
有纺土工织物的特点是,它的织线有横向和纵向两种,交叉的方向通常为斜交或正交。
无纺土工布是纤维先做排列,然后再进行加工。
紫外线对土工织物的影响较大,容易使材料老化,削弱性能。
2.2土工膜土工膜为防渗材料,主要由无纺布、塑料薄膜聚合而制成,有沥青类、聚合物类两大类。
土工膜优点明显,其可以很好的防止水通过且长时间维持性能。
2.3土工复合材料土工复合材料以无纺土工织物、土工膜及不同类别的合成材料复合而成。
为满足特殊工程项目的需要,选定有针对的材料构成复合材料。
复合土工织物、复合防排水材料、复合土工膜等均是在土工复合材料中广泛应用的种类。
2.4土工特种材料土工特种材料指为满足工程需要,而制作的具备特定性能的土工聚合物。
主要包含了土工网、土工格室、土工格栅等。
3.土工合成材料的应用3.1路基防排水依据土工合成材料的不同类型,土工材料在路基防排水中普遍的应用。
土工合成材料在公路软土路基中的应用
土工合成材料在公路软土路基中的应用
土工合成材料在公路软土路基中的应用
土工合成材料在公路工程中最早应用是路堤加筋,近几年采用土工合成材料处理软土路基得到了广泛应用和迅速发展,但是由于钦土的天然含水量高,孔隙大,压缩性高,抗剪强度低,容易产生地基破坏和过大的沉降和变形,需对软土地基进行处理和加固.将土工织物、土工网、土工格栅铺设于软土地基和路堤之间,加筋软基路堤,从而保证路堤的稳定性,在碎石垫层顶部分别铺设土工网处理软土地基基础,以提高地基承载力和减小地基不均匀沉降.
作者:刘海峰作者单位:巩义市公路工程处,河南巩义,451200 刊名:科技风英文刊名:TECHNOLOGY TREND 年,卷(期):2010 ""(1) 分类号:U4 关键词:土工合成材料软土路基土工织物。
土工合成材料在道路施工中的应用
土工合成材料在道路施工中的应用摘要分析论述了各种土工合成材料的特性、用途和作用机理,介绍了各种土工合成材料在道路施工、软基处理方面的应用,总结了各种土工合成材料能有效解决软土地基承载力不足、沉降量过大、不均匀沉降、路面反射裂缝等问题,另外土工合成材料还可以起到加筋加固、排水、隔离等多重作用。
关键词土工合成材料软基处理反射裂缝加筋加固排水隔离0 前言土工合成材料是土木工程应用的合成材料的总称。
作为一种土木工程材料,它是以人工合成的聚合物(如塑料、化纤、合成橡胶等)为原料,制成各种类型的产品,置于土体内部、表面或各种土体之间,发挥加强或保护土体的作用。
《土工合成材料应用技术规范》将土工合成材料[1]分为土工织物、土工膜、土工特种材料和土工复合材料等类型。
土工特种材料包括土工膜袋、土工网、土工网垫、土工格室、土工织物膨润土垫、聚苯乙烯泡沫塑料(eps)等。
土工复合材料是由上述各种材料复合而成,如复合土工膜、复合土工织物、复合土工布、复合防排水材料(排水带、排水管)等。
本文着重介绍当前公路路基施工中土工合成材料类型和应用,以及就土工合成材料的各种性质适合处理哪些类型的软土地基作简要说明。
1 土工合成材料的种类1.1 土工布土工布的制造过程是首先把聚合物原料加工成丝、短纤维、纱或条带,然后再制成平面结构的土工织物。
土工布按制造方法可分为有纺(织造)土工布和无纺(非织造)土工布。
有纺土工布由两组平行的呈正交或斜交的经线和纬线交织而成。
无纺土工织物是把纤维作定向的或随意的排列,再经过加工而成。
按照联结纤维的方法不同,可分为化学(粘结剂)联结、热力联结和机械联结三种联结方式。
土工布运用于路面裂缝的防治在旧水泥混凝土路面上加铺沥青面层,是一种常用的路面修复技术。
它具有工期短、造价低、对交通影响小、修复路面服务性能好等优点。
但其主要问题是沥青加铺层中容易出现反射裂缝,而设置土工布是延缓反射裂缝的主要措施之一。
1.2 土工膜土工膜一般可分为沥青和聚合物(合成高聚物)两大类。
土工合成材料在现代公路路基工程中的应用
土工合成材料在现代公路路基工程中的应用
土工合成材料是一种由合成纤维和土工膜组成的复合材料,具有优异
的物理力学性能和化学稳定性。
在现代公路路基工程中,土工合成材
料被广泛应用,其主要作用是增强路基的承载力和稳定性,提高公路
的使用寿命和安全性。
首先,土工合成材料可以用于加固软基。
在一些地质条件较差的地区,土壤的承载力较低,容易发生沉降和变形,给公路的使用带来很大的
安全隐患。
通过在软基中铺设土工合成材料,可以增加软基的承载力
和稳定性,减少沉降和变形的发生,从而保证公路的安全性和使用寿命。
其次,土工合成材料可以用于加固路基。
在公路建设中,路基的稳定
性是保证公路安全和使用寿命的关键。
通过在路基中铺设土工合成材料,可以增加路基的承载力和稳定性,减少路基的沉降和变形,从而
保证公路的安全性和使用寿命。
此外,土工合成材料还可以用于加固边坡。
在公路建设中,边坡的稳
定性也是保证公路安全和使用寿命的关键。
通过在边坡中铺设土工合
成材料,可以增加边坡的稳定性,减少边坡的滑坡和崩塌,从而保证
公路的安全性和使用寿命。
总之,土工合成材料在现代公路路基工程中的应用非常广泛,其主要作用是增强路基的承载力和稳定性,提高公路的使用寿命和安全性。
随着科技的不断进步和应用的不断推广,土工合成材料在公路建设中的应用前景将会更加广阔。
土工合成材料在道路工程中的应用
土工合成材料在道路工程中的应用摘要:随着科技的进步,土工合成材料在国外得到了广泛应用,为了拓展该技术在国内的应用范围,通过对土工合成材料进行分类、结合实际工程归纳各类结构特点等视角研究土工合成材料及其应用。
关键词:土工合成材料;道路工程;应用引言土工合成材料应用于道路工程中,可有效改善软基沉降、应力、变形等问题,保障整体工程建设质量。
不过由于土工合成材料在应用中技术复杂性强,经常在工程实践中出现一些不足,难以充分发挥土工合成材料的优势。
所以,有必要对土工合成材料在公路软基处理中的应用与设计展开深入研究,使相关单位在充分认识土工合成材料及其优势的基础上,合理地将土工合成材料应用于道路工程当中,使相关材料充分发挥软基加固、沉降降低以及排水等作用,有效提升公路整体施工质量。
1土工合成材料在道路工程中的优势土工合成材料具有良好的力学性能,土粒之间的摩擦力较大,且渗透性、柔韧性、连续性较好,其在道路工程中的应用具有突出的优点:(1)可起到加固作用。
采用土工合成材料,可以有效扩散软土的应力,同步提高土体的模量,合理降低土体侧向位移的概率。
同时,土工合成材料的应用可以增强软土地基的抗压、抗剪、抗折和抗拉能力,充分发挥材料的优势,进一步提高软土地基的承载力和整体稳定性。
(2)具有排水功能。
通过土工合成材料的应用和土工格栅的制作,可以与软土内部的排水管和粗料体一起形成排水系统,使软土内部的水充分聚集,并沿料面逐渐排出。
(3)具有隔离功能。
通过应用土工合成材料制作土工格栅,可以将不同层次的石头、沙子、土壤、地基等建筑物相互隔离,防止相互混合,降低不同材料的稳定性,减少土壤颗粒的流失等问题。
2土工合成材料在道路工程中的应用2.1自然气候来自自然气候方面的因素主要包括太阳光、温度、氧气和臭氧、降雨及湿度,这些因素可以导致高分子发生解聚、断链、取代基或支链脱除,从而导致材料降解或交联。
宏观性能上则表现为:表面发生颜色变化或粉化;物理力学性能劣化;排水、反滤、防渗、防护、加筋和隔离等功能丧失。
土工合成材料在整治路基病害工程中的应用
土工合成材料在整治路基病害工程中的应用随着现代化基础设施建设的不断推进,公路工程在我国的经济发展中扮演着至关重要的角色。
而土工合成材料在整治路基病害工程中的应用则成为了公路工程建设中一个不可或缺的重要组成部分。
本文将从土工合成材料的特点及其在整治路基病害工程中的应用等方面进行探讨。
一、土工合成材料概述土工合成材料简称土工材料,是一种将合成纤维、合成制品和地工格栅等过滤材料耦合在一起,同时具备隔离、过滤、加固等作用的合成材料。
常见的土工合成材料有土工布、土工格栅、土工膜等。
与传统的土工材料相比,土工合成材料具有多项优势,如高强度、高延性、耐久性强、透水、透气等。
二、土工合成材料在整治路基病害工程中的应用路基病害是指由于路面和基层之间结构、材料、工程施工等原因引起的路面变形、裂缝、沉降等现象。
在公路工程建设中,路基病害的治理是一个重要的工作。
而土工合成材料在整治路基病害工程中发挥了至关重要的作用。
下面详细介绍几种常见的路基病害以及应用土工合成材料进行治理的方法。
1. 填缝缝隙路面裂缝是公路工程中常见的病害之一,而路面裂缝处理的方法之一就是使用土工布或土工格栅进行填缝。
填缝就是将土工布或土工格栅放置在裂缝处,并使用夹具将其固定在路面上。
通过该处理方式,可以增强路面刚度,防止裂缝扩大并提高路面承载能力。
2. 改善基础条件出现路表反弹、膨胀、凹陷等现象时,常见的处理方式是对路基进行加固。
在加固中,同时利用土工合成材料的优点,如高强度、高延性等,进行基础处理。
比如采用土工格栅对透水混凝土进行薄面层加强,增加基础的稳定性和承载能力。
3. 解决土质土层强度不足问题在公路建设中,如遇到软弱土和沉积层较薄的情况下,也可以采用土工合成材料来增加土层强度。
在这里,通常采用土工格栅等材料来加固土质土层,以提高其承载能力和稳定性。
三、结语在公路工程建设中,路基病害的治理是工程建设中的一个重要环节。
而土工合成材料作为公路工程建设中一种重要的材料,发挥了不可或缺的作用。
土工合成材料在道路工程中的应用
土工合成材料在道路工程中的应用摘要:随着科技的飞速发展,道路工程也进行了一场新的变革。
土工合成材料越来越广泛的使用在大型工程当中,发挥着巨大的作用。
它以塑料、化纤织物以及人造橡胶等工业聚合物为原材料,制造成各类产品,有着加强土体的作用。
本文主要介绍了土工合成材料的种类和在道路工程中的作用,由于土工合成材料具有造价低廉、施工方便、能够明显的节约人力物力等特点,比传统材料有着不可比拟的优越性。
土工合成材料在道路工程中有着不可估量的前景。
关键词:道路工程;土工合成材料;力学性能引言土工合成材料的原材料是高分子聚合物。
它们是由煤、石油、天然气或石灰石中提炼出来的化学物质制成,再进一步加工成纤维或片材,最后制成各种产品。
土工合成材料使用的聚合物比较广泛,一般常用的主要有聚乙烯、聚酯、聚酰胺、聚丙烯和聚氯乙烯、氯化聚乙烯、聚苯乙烯等。
土工合成材料是道路与城市道路岩土工程中广泛应用的一种新型工程材料的总称。
为了使土工合成材料发挥出应有的效果,人们按照作用的不同将其分为不同类型,施工人员可以根据具体需求进行选择。
1土工合成材料介绍土工膜袋、土工网、土工网垫、土工格栅等都属于土工合成材料。
在制造土工合成材料时,首先需要加工聚合物原料,使其形成丝、短纤维、纱或条带,然后将其连接制作形成平面结构。
有纺土工织物和无纺土工织物是按照制作方法分成的两大类土工织物材料,两者排列形式存在一定不同之处。
有纺土工织物交织的方式为正交或斜交的经线和纬线,而无纺土工织物是定向随意排列然后加工形成的。
土工织物的联结方式主要包括三类,分别为化学联结、热力联结和机械联结。
重量轻、连续性好、施工方便、抗拉强度高、耐腐蚀、抗微生物等都是土工织物突出的特点。
由于土工合成材料的抗拉力学性能较好,尤其是土工布和土工格栅,可以在工厂批量生产,质量便于控制,当前在土木工程各个领域中已经得到了较为广泛的应用。
土工布在道路工程中主要用以路面罩面的形式应用,可以将路面发射裂缝发生的概率降低,有助于反射裂缝发生和发展的控制。
浅谈土工合成材料在新旧路基工程中的应用
浅谈土工合成材料在新旧路基工程中的应用摘要:本文着重介绍了土工格栅及土工格室的特性及其在公路路基应用中的作用机理,提出了土工格室在路基应用中的优越性。
关键词:土工格栅、土工格室、新旧路基、应用1 工程概况改扩建前的贵州都新公路于2000年5月建成通车,属于二级公路,是《国家高速公路网规划》中兰州至海口高速公路的组成部分。
随着车流量日益猛增,路幅只有12米宽、设计时速仅为60公里/小时的都新公路已越来越不堪重负。
2007年5月,按照山岭区高等级公路设置对都新公路进行全线改扩建,打造全封闭、全立交,双向四车道,设计速度采用80公里/小时,整体式路基宽度24.5米的高速公路,丰富路基宽度12.5米。
在改扩建设计时,原公路的路基利用率近90%,充分发挥了少占耕地、保护环境、节约投资的筑路理念,但同时带来了新旧路基结合路段如何处治的问题。
大量工程实践表明加宽路基在施工过程中和完工后的车辆营运阶段,通常会出现由新旧路基之间不均匀沉降而引起的工程病害。
本文结合贵州都新公路改扩建工程,介绍土工合成材料在新旧路基结合部不均匀沉降控制的作用机理、现场试验要点及施工控制措施。
2 土工合成材料的作用机理目前在路基工程中应用较广的土工合成材料主要有土工格栅及土工格室两种材料,土工格栅的作用机理有:①土工格栅有较大的刚度,可使作用在其上的荷载得以扩散,从而提高路基的承载能力,使路基变形均匀,减小不均匀沉降;②土工格栅的抗拉强度较大,加强了土基的纵横向连接,减少了土基的纵横向开裂,增强了路基的全稳定性;③由于土工格栅网眼的存在,制约了路基中颗粒材料的横向移动,形成良好的嵌锁作用,使土体具有较好的整体抗剪能力。
土工格室的作用机理为当有载荷施加到土工格室上面时,土工格室中无数个独立的网格结构能够限制填充材料的侧向位移并使物料结构更趋紧密,由于物料的无规则形状,大部分垂直力被转化为向四周分散的侧向力,每个网眼的独立性使这些侧向力因受力方向相反而相互抵消,从而大大降低了路基的实际负荷,增强了路基的承载能力。
谈土工合成材料在软土地区路基建设中的应用
谈土工合成材料在软土地区路基建设中的应用摘要:在道路工程建设中,路基容易受地下水、不均匀沉降等因素的影响造成破坏,土木合成材料在预防处理这些路基病害中起到了非常大的作用,本文就土木合成材料处理软土地区路基实例进行阐述,详解土木合成材料在道路建设中的作用。
关键词:路基;防渗;不均匀沉降;土工合成材料0 引言土工合成材料是工业发展的产物,其出现已经有100多年的历史,但应用于土建工程则是30年代末才开始的。
首先是将塑料薄膜作为防渗材料应用于水利工程。
直到70年代末,随着无纺织物的推广,土工合成材料才以很快的速度发展起来,从而在岩土工程学科中形成一个重要的分支。
80年代中期,土工合成材料才在我国的水利、铁路、公路、军工、港口、建筑、矿冶和电力等领域逐渐推广应用。
1994年在新加坡召开的第五届国际土工合成材料学术会议上,正式确定这类材料的名称为“土工合成材料”(geosynthetics)。
道路路基是道路建设中的主体工程,其工程质量好坏直接决定整个工程的成败,在根本上决定着道路工程寿命的长短。
本文阐述土工合成材料在路基工程中的应用。
1 概述土工合成材料是岩土工程领域中一种建筑材料,原材料是高分子聚合物(polymer)。
它们是由煤、石油、天然气或石灰石中提炼出来的化学物质制成,再进一步加工成纤维或合成材料片材,最后制成各种产品。
制造土工合成材料的聚合物主要有聚乙烯(pe)、聚酯(pp)、聚酰胺(per)、聚丙烯(pp)和聚氯乙烯(pvc)等。
这些材料的耐久性都很好,能保持材料在正常使用环境下性能不变,目前在道路工程中已被广泛地应用于软土地基处理中。
2在路基中防渗排水的应用在软土地区道路的路基中有很厚的高含水量土层,同时地下水位相对较高。
由于完全清除路基中的软土层代价太大,现状路基中的含水量很大(高于液限),如何在这种现状下保证路基稳定对道路设计工作提出了很高的要求。
2.1排水设计地下水对路基的破坏一般表现在以下几个方面:首先,路基含水量可使路基无法有效压实,导致路基承载力不足,根本无法有效承托道路结构,工程质量无法保障。
浅析土工合成材料在软土路基中的应用
浅析土工合成材料在软土路基中的应用摘要:随着国家“一带一路”计划的出台,对我国的铁路和公路等建设也提出了较高的要求。
目前,在软土路基处理方面,土工合成材料占据重要地位,特别是高速铁路加筋土路堤,其工后沉降的严格控制,给软土路基的处理提出了新的机遇和挑战。
将土工合成材料运用于铁路和公路等工程建设中,可以显著提高地基承载力和稳定性,从而减少我国日益严重的公路病害问题。
本文主要对软土路基的概念、特征和土工合成材料的分类、加固原理及工程应用等进行了阐述。
实践证明,土工合成材料的运用,不仅提高了软土路基的强度,而且可以有效的减少施工成本,提高经济效益。
关键词:土工合成材料;软土路基;应用1软土地基概述1.1软土地基特点对于软土路基来说,较大的含水量、较大的孔隙是其具备的主要特点,是由于软土本身属于含水量较高的土粒,这也是软土路基往往抗压能力较差、流动性较强的原因。
值得注意的是,由于软土路基本身还具备着沉降特性,这就使得很多时候软土因时效性发生沉降时,很容易引发市政道路工程的失稳沉降,由此也能在一定程度上了解软土地基施工技术对于市政道路工程的重要性。
1.2软土地基施工中的常见问题在简单了解软土地基的特点后,还需要了解软土地基施工中的常见问题。
结合实际工作经验,文章将这类问题概括为路基强度低、边坡软土路基容易被雨水冲刷、沉降和剩余沉降控制困难三个方面。
(1)路基强度低。
对于市政道路工程来说,其本身对道路路基的强度与使用年限存在着较高要求,而这主要是为了保证道路的行车安全。
但对于市政道路工程中的软土路基来说,天然软土强度不高、较为容易因挤压与震动导致强度下降都使得路基强度得不到保证,这种强度较低的路基自然不能满足市政道路工程需求,路面变形和沉降现象也很容易因此大量涌现。
(2)边坡软土路基容易被雨水冲刷。
除了路基强度较低这一问题外,边坡软土路基容易被雨水冲刷也是软土路基施工中的常见问题,而边坡路基未进行处理或是处理质量较差就是引发这一问题的主要原因。
土工合成材料在公路路基加固中的应用研究
(a)双向受力的钢塑土工格栅(b)土工格室材料图
图1 特种土工合成材料图
2.土工格栅作用机理
技术应用
(a)未设置土工格栅前地基受力情况图
(a)水平位移随与加筋层数关系
(b)设置土工格栅后地基受力情况图
图2 土工格栅作用机理图
为软土路基,路基设计宽度为18m,高度为7m,采取台
阶式开挖,每级开挖后铺设土工格栅进行加固,采用黏性
土回填,选取场内一小片区域,设置不加筋、加筋1层到
加筋5层共6种情况,分析位移情况,通过分析选择最
有效且经济的层数。
通过试验,水平位移和竖直位移随加筋层数的变化情
(b)竖直位移随与加筋层数关系
图3 土工格栅设置层数与位移关系比较图
紧土层。
土工合成材料在公路中的应用的探讨
土工合成材料在公路中的应用的探讨摘要:我国道路建设最近几年随着我国经济建设的快速发展而发展迅速。
我国交通基础设施建设在满足安全性的基础上,更多考虑适用性、耐久性与经济性。
土工合成材料加筋土由于其较好的力学性能与抵抗变形特性,已逐渐被工程技术人员接受。
关键词:土工合成材料;公路中的应用引言经济的快速发展,人们生活水平的提高,对于出行要求与日俱增的同时加快我国道路建设的步伐。
土工合成材料其实在我们的生活中随处可见、应用范围也比较广泛的。
而近几年来在公路工程中,从降低工程成本、提高工效、节约能源方面着想,被作为新材料、新工艺正在积极加以推广使用。
就类似土工布的天然材料而论,用于土木工程已有很长历史,其发展前景和重要性越来越多地被人们所认识应用,其中在公路工程所发挥出作用尤其重要,需要给予足够的重视程度及资源支持。
1土工合成材料在工程应用的现状在工程应用方面,我国已成为全球土工合成材料工程应用强国,在以长江航道综合整治、南水北调、京沪高铁、青草沙水库、上海老港填埋场、北京大兴国际机场等为代表的各类工程中,土工合成材料以其多功能、高性价比,为工程建设发挥了不可替代的作用,解决了大量工程技术难题,创造了巨大的经济与社会效益。
随着我国基础设施建设的稳步推进及“一带一路”、“雄安新区”、“长江大保护”等国家战略的实施,土工合成材料又将迎来新的发展机遇,其工程应用的深度与广度势必将获得更大的拓展。
值得提出的是,在近期抗击新冠疫情应急项目建设中,武汉火神山、雷神山医院采用了土工膜、土工织物作为基础防渗层材料,阻隔医疗污染物与周边土体、水体接触,确保环境生态安全。
土工合成材料再次展现了优异的工程适用性与施工便利性,为抗击疫情、保障两山医院建设提供了有力支撑。
土工合成材料工程应用的一般流程为:产品制造、工程设计、工程施工、材料检测、材料使用。
其中产品性能和工程使用性能的检测是重要环节,它保证了土工合成材料产品既符合国家、行业、企业标准要求,又符合工程要求。
土工合成材料在公路软基处理中的应用与设计
土工合成材料在公路软基处理中的应用与设计摘要:随着交通事业的发展,公路建设发展的同时,软土地基的公路路基设计也越来越多,科学、合理地进行软土地基的设计,确保路基具有一定的承载能力和稳定性,以保证车辆在道路上安全行驶。
同时在处理地基时,土工合成材料被广泛的应用,它能够最大限度减少了投资成本。
本文主要对土工合成材料在公路软基处理中的应用与设计进行了分析。
关键词:土工合成材料;公路软基处理;应用与设计一、前言现如今道路路基建设工程中,常常会出现各种各样由于复杂地质条件导致的问题,这大量不良的地质条件里面,工程设计过程中最常见的一种较为复杂的地质条件就是软土地基,尤其是出现在沿江、沿海以及沿湖的位置。
所以在对公路进行软基处理的时候,要运用适合的材料。
而土工合成材料是应用于岩土工程的、以合成材料为原材料制成的各种产品的统称。
所以被广泛的应用。
二、土工合成材料概述土工合成材料包括土工膜袋、土工网、土工网垫、土工格栅等。
它的制造过程是首先把聚合物原料加工成丝、短纤维、纱或条带,然后再制成平面结构的土工织物。
土工织物按制造方法可以分为有纺土工织物和无纺土工织物。
有纺土工织物由两组平行的呈正交或斜交的经线和纬线交织而成。
无纺土工织物是把纤维作定向的或随意的排列,再经过加工而成。
按照联接纤维的方法不同,可分为化学联接、热力联接和机械联接三种联接方式。
三、运用土工合成材料的方法及原理1、合成材料法在合成材料没有问世之前,最初在处理浅层软土地基时,在软土地基上铺设一层砂,称之为砂垫层,然后在其上铺筑路堤,或挖出部分软土,进行换填材料。
在路堤填土和软土之间的砂砾垫层,可起到排水作用,其厚度一般为50cm。
或者在软土层上,也可挖去一部分软土,再换填上砂垫层,以起到持力层作用。
砂砾垫层横断面,一般为梯形,为减少砂砾垫层用量,亦可做三角形、梯形,甚至做成砂窗格式砂砾垫层以节省材料。
用于砂垫层材料,宜采用无杂物的中、粗砂,含泥量应小于3%;也可采用天然级配砂砾料,其最大粒径应小于50mm,砾石强度不低于四级。
土工合成材料在公路建设中的应用
土工合成材料在公路建设中的应用摘要:土工合成材料虽然出现的时间不长,但是已经在公路建设中得到了广泛的应用,也起到了很大的作用。
本文主要结合作者在实际工作中的实践经验,阐述土工合成材料在公路建设中的应用,并提出在实际应用中的注意事项。
关键词:土工合成材料、公路建设、材料应用前言土工合成材料的全名是土木工程中应用合成材料,其主要由化纤、塑料、合成橡胶等材料组成。
在公路建设中的应用逐渐广泛,因为它不仅可以起到加强或者保护土体的作用,而且还起到公路加宽、公路排水、公路防渗等作用,对公路建设具有重要的意义。
一、土工合成材料在公路工程中的应用在公路工程中,土工合成材料主要应用于防止路面的反射裂缝的罩面以及延缓反射裂缝的发生和发展这三大项中,虽然土工合成材料有很多实用性功能,但是公路工程施工过程中,这些作用不能兼顾到。
所以要根据具体的公路工程情况进行运用,做到根据实际情况处理,使其一种功能处于主导地位,其他功能起辅助作用,要分清主次,这些功能都不是孤立的,它们之间相互作、用相互影响。
(一)在公路的滤层排水中的应用土工合成材料本身就具有一定的过滤与排水的功能,土工合成材料与其他合成材料作用下能共同形成良好的排水体和过滤体,并与公路中的其他排水体和过滤体形成一个完整的系统进而充分配合协调排除地下水和地表水,以保持公路路基处于一个稳定的良好的状态,防止公路路基的沉降和强度的降低,预防冻胀翻浆带来的危险。
(二)在路基中的应用在软弱地基上修筑高填土路堤或堤坝,由于填土中的侧向土压力,使地基表面产生水平剪应力,导致堤身向两侧位移,很容易造成堤身失稳。
对于这类加筋工程,通常在堤身的底部进行铺设单层或者多层高模量土工织物、土工格栅、土工网或者土工垫等土工材料,以限制土基侧向的位移,从而提高堤坝稳定性,进一步增加堤坝填土的高度,减少堤坝下沉的差异沉降量而因此造成的堤面开裂。
一些通道横穿于公路的构筑物和构筑物台背之间的填土。
往往因其刚度的悬殊而极易产生阶梯状的不均匀的沉降。
土工合成材料在城市道路中的应用
土工合成材料在城市道路中的应用摘要:随着城市道路建设进程的加快,道路建设质量、标准的逐步提高,2000年后土工合成材料的应用才逐渐开始。
以本人参与建设的工程项目为例,从2000年的莫愁路道路拓宽改造工程的交叉口基层补强处理,到如今河西地区,尤以江东路为代表的基础处理、基层补强等大面积的应用,这一发展过程还是比较迅速的。
而土工合成材料在设计、施工领域的认知、认可也越来越普遍了。
本文结合多年施工实践讲述对这种新型筑路材料的认识,侧重点是道路施工方面的应用。
关键词:土工合成材料城市道路施工应用Abstract: With the quickening of the process of urban road construction, road construction quality, the standard gradually increased to 2000 years after the application of geosynthetic materials only gradually began. To participate in the project of my program, for example, from 2000 sorrow road improves project to broaden the intersection of grassroots reinforcing treatment, to now Hexi area, especially in Jiang Donglu, as a representative of the foundation treatment. The reinforcement of the large area such as application is swift with this development process. And geosynthetics are used in design, construction areas of cognitive, approved that more and more are also common. Based on years of construction practice of the new road materials about the understanding, strengthening is the application of road construction.Key Words: geosynthetics, urban road,construction application中图分类号:TU997文献标识码:A文章编号:0引言土工合成材料是20世纪50年代兴起,以合成纤维、塑料、合成橡胶等高分子聚合物为原材料制成的应用于岩土工程中的土工新型材料。
土工合成材料在路基拓宽工程中的应用研究
土工合成材料在路基拓宽工程中的应用研究摘要:在路基拓宽工程项目施工开展过程中,由于道路拓宽部分与原有路基之间的沉降性能存在一定差异,导致二者之间的连接部位经常出现裂缝等问题,对路基拓宽工程施工质量会造成严重影响。
而通过对土工合成材料的有效运用,能够有效解决以上问题。
为此,本文通过对土工合成材料的加筋机理进行分析,通过相应的实验研究,确保在路基拓宽工程项目中,土工合成材料实际应用效果得到提升,减少路基不均匀沉降问题。
关键词:土工合成材料;路基沉降;工程施工;应用0引言在我国社会经济全面发展背景下,国家公路网公路改造加宽项目数量逐渐增多,但在实际施工过程中,由于加宽部位地基沉降与原有地基沉降存在一定差异,导致路基之间的沉降差增加,很容易导致公路在投放使用过程中,出现路面开裂等问题。
为此,在路基拓宽工程项目中,需要合理运用土工合成材料,做好对软基的处理工作,提高新旧路基之间的抗拉强度,保障二者之间的结构性能得到有效提升,保障其整体性,同时减少地基沉降问题。
土工合成材料作为我国市场中的新型材料,在实际应用的过程中可以提高路基之间的排水性能以及防渗性能等。
为此,本文则对该材料进行深入分析与研究[1]。
土工合成材料的加筋机理土工合成材料是土木工程应用的合成材料的总称、是以人工合成的聚合物为原料,制成各种类型的产品,置于土体内部、表面或各种土体之间,发挥加强或保护土体的作用。
一般情况下,土体之间的抗压以及抗剪强度相对较高,但整体的抗拉强度相对较低,为此在土壤中加入一定含量的筋材,如钢筋;钢板或者钢筋网等,可有效改善土体的抗拉性能。
在土工合成材料制作过程中,工作人员需要对筋材的作用以及与土体之间相互作用进行具体分析,全面了解土工合成材料的加筋机理,确保整体材料的性能得到有效提升[2]。
2.1摩擦加筋原理结合土工合成材料基本构造分析,如图1所示,其中d l为微元体的长度,T1为拉筋左截面受力,T2为右截面受力,N则作为法向应力,其中融入了筋材重量的同时,还包含了土体重量。
土工合成材料在市政道路工程中的应用探究
土工合成材料在市政道路工程中的应用探究摘要:土木合成材料具有较好的路堤加筋稳固、隔离地下水以及过滤排水等功能,被应用到不同类型的市政工程项目中。
本文在分析土木合成材料种类及合成材料特点的基础上,介绍土木合成材料在市政工程中的公路工程和生态系统建设工程方面的应用。
关键词:市政道路;土木合成材料;拼宽路基引言土工合成材料的品种种类庞杂,但均是以聚丙烯、聚氨酯、聚乙烯塑料和聚酰胺等高分子聚合物原材料合成。
同时,按照使用目的的不同,土工合成材料也可以制备成许许多多具有不同结构形式的产品。
土工合成材料与单纯的聚合物的区别在于,其具备了最终聚合物的产品特点,而这些特点也是实际土建工程应用中所关注的。
1 土工合成材料功能1.1 防渗透根据项目要求,土工合成材料常按照一定比例组合使用土工布、土工膜,土工膜主要用于防渗。
通常,土工合布或土工膜的表面覆盖有一层防水材料,例如树脂、橡胶,或者可以附加塑料薄膜从而组成不透水的防水土工合成材料,即土工膜。
在市政道路路基的河岸边坡结构中使用防水防渗土工膜起到强化加筋以及防渗作用。
1.2 土基加筋加固利用土木合成材料对土层进行加筋起到加固作用。
加筋垫层在市政道路软土路基处理方面应用更常见。
市政道路施工中的路基处理难度较大,路基处理不好会影响道路的整体性和内力的均匀分布,通过土木合成材料增加路基加筋垫层后,有效提升市政工程整体性,均匀分布土层中的内力,还有效降低了填料层的厚度。
土木合成材料可以有效约束市政道路路基侧向变形,大幅提升路基承载能力,降低路基不均匀沉降。
1.3 反滤作用在实际土建工程中具体指液体通过反滤材料时会将其中的固体材料过滤拦截下来。
通常,反滤材料一般在存在大量流水侵蚀的地区应用,在排水体附近会安置反滤材料,改变水流条件,阻碍土颗粒等通过,防止水土流失而造成排水体附近土壤破坏。
同时,可以防止孔隙压力过大,导致土体失稳的现象出现。
目前,这种材料被广泛应用于水利、公路路基维护以及铁路路基维护等土建工程中,例如:土工织物作为典型的反滤层,被广泛使用于护坡和挡土墙背面。
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土工合成材料在改建路基上的应用摘要:本文介绍了土工合成材料的工作机理、使用方法及铺设工艺。
通过实体工程的检验表明,土工合成材料在处理加宽路基时具有良好的效果。
关键词:公路改建土工合成材料施工工艺
中图分类号:u4 文献标识码:a 文章编
号:1672-3791(2012)07(a)-0055-01
公路改扩建工程是在原有道路的基础上,提高道路等级或改善通行能力而进行的建设工程。
它包括两个方面的含义,其一是因现有道路及其附属设施不适应交通流量需求而进行的道路技术等级的提高;其二是因交通量轴载需求而进行的道路结构强度的提高。
为了保证新旧路基连接部填土之间的紧密结合,因此,要对新填土进行充分的压实或加固,以减少新老路基的差异沉降。
土工合成材料是一种新型的建筑材料,由于其具有质量轻、施工简易、运输方便、料源丰富等优点,得到迅速的发展和广泛的应用,取得了良好的经济、社会和环境效益。
土工合成材料分为四类:土工织物、土工膜、土工复合材料和土工特种材料,其原材料主要是聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等各种高分子聚合物。
土工织物分为有纺土工织物和无纺土工织物两种类型,其中,针刺无纺土工织物,具有孔隙率高、渗透性大、排水性能较好的特点,在大坝工程中常作为排水反滤设施广泛使用。
土工膜防渗性能较好,价格便宜,但其cbr顶破强度较低,对于防渗要求较高的工程部位不宜使用,一般常
用于坝基垂直防渗。
目前,土工合成材料主要应用在铁路地基、建筑物地基、沥青路面的修补、挡土墙、隧道、桥梁、地铁、临时道路、机场跑道、排水管道、油田、水库堤坝、治理环境污染等工程建设中广泛采用土工合成材料。
在公路上主要应用在路堤防护、软土地基的处理等,但在公路改建路基加宽处理上的应用研究较少。
如果加铺土工合成材料,增强填土与加筋材料之间的摩擦力,由于加筋材料与填土的共同作用,使土工合成材料和新旧路基土体整体强度明显提高,从而保证新旧路基有良好的衔接,提高路基的整体稳定性。
通过本文的研究,为土工合成材料在公路改造路基上的应用提供一套工艺方案,减少和预防公路加宽过程中,造成的各种路基病害。
1 使用机理
将土工合成材料埋在土体之中,分布土体的应力,增加土体的模量,传递拉应力,限制土体侧向位移;还增加土体和其它材料之间的摩擦阻力,提高土体及有关构造物的稳定性。
研究认为,砂性土在自重作用或外荷作用下易产生严重的变形或坍塌,若在土中沿拉应变方向埋置有挠性的加筋材料,则土与加筋材料产生摩擦,使加筋土犹如具有某种程度的粘聚力,从而改良了土的力学特性。
2 施工工艺
(1)在路槽纵向开挖的台阶上铺设土工合成材料,土工合成材料的宽度不应小于2m,且跨在老路基一侧的格栅宽度应为其总宽度的1/3~1/2。
(2)土工合成材料两端应设置锚固端,采用开沟压端法锚固,沟宽l00cm,沟深50cm,锚固沟位于土工合成材料平面线以外,土工合成材料在沟面倒翻转压实端长度l00cm为宜。
(3)如不设锚固沟,可采用“u”形钉固定。
施工中通常横向铺设,并用专门施加预应力张拉机施加预应力,每次以75kg/m为宜,如无专门机械,可用人工拉紧,也以接近75kg/m为宜。
(4)土工合成材料搭接以铺上碾压前进方向为准,铺设方向与碾压方向相反,搭接头为顺压方向。
如是铺设双层以上土工合成材料,则上、下层接缝位置应交替错开,错开长度应大于50cm。
(5)铺设完成土工合成材料后,在台阶上填土时,应采用推土机进行推平到允许厚度。
3 施工应注意的问题
(1)运输、贮存中不得沾污、雨淋、破损,远离火源,周围不得有酸、碱等腐蚀性介质,不得长期和直立。
(2)材料进场时,应进行抽检。
施工时应有专人随时检查清基、材料铺放方向、材料的接缝或搭接、材料与结构物的连接,每完成一道工序应按设计要求及时验收,合格后,方可进行下道工序。
(3)施工场地应平整干净,防止损坏土工膜;铺设应平顺,松紧适度。
不平地、软土上和水下铺设搭接宽度应适当增大。
(4)铺设人员不得穿硬底鞋操作。
(5)尽量采用宽幅,使膜在施工时接缝最少;每卷材料的重量不宜超过1t;膜与膜相连时,应采用同种土工膜。
高坝应垂直于坝轴线
铺膜,低坝应平行于坝轴线铺膜,以减少拼接量;接缝应尽量与最大拉力方向平行。
(6)垂直铺塑应严格按照工艺要求进行施工,pe塑膜施放速度应迅速,防止槽孔坍塌,影响铺塑效果。
4 工程应用
通过在某试验路铺筑后,采用bzz-100型标准汽车、5.4m长杆弯沉仪,每隔20m测定路基弯沉值,共测定10个点,有土工合成材料的路基平均弯沉为1.04mm,无土工合成材料的路基平均弯沉为
1.96mm。
检测结果表明,前者的弯沉仅是后者的53%,大大地增强了路基的强度,从而降低了新老路基的沉降差。
5 结语
使用土工合成材料处理改造公路的路基,使新路基与老路基有良好的稳定性,能极大地减少地基的不均匀沉降。
通过竣工后的观测,在新老路基的连接部很少发生裂缝,而在没有铺设土工合成材料的连接部,路面上出现了纵向裂缝。
所以,从工程效果和经济因素两方面综合来考虑,可以在路堤底部只铺设二、三层格栅来达到减少路堤总沉降量的目的,但要对路堤进行稳定性验算。
参考文献
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