土工合成材料(土工織物)在地基、邊坡的應用
來源:    發布時間: 2016-03-01 15:44   3893 次瀏覽   大小:  16px  14px  12px
土工織物的特點是:質地柔軟,重量輕,整體連續性好;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;拉伸性、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。

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      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,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定。圖7-41為土工織物加固地基、邊坡的幾種應用

土工織物(土工布)的應用

土工布

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。

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;拉伸性、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,與砂墊層相比可節省大量砂石材料,節省費用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,提高地基穩定性。但土工聚合物存在耐老化能力較低,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。

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,清理雜物、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,同時需保持連續性、完整性。避免過量拉伸而發生破壞、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拉伸范圍;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百分之分十;膠結法是用膠粘劑將兩塊土工織物膠結在一起,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。

(4)為防止土工織物在施工中產生頂破、穿刺、擦傷和撕破等,一般在土工織物下面宜設置礫石或碎石墊層,在其上面設置砂卵石護層,其中碎石能承受壓應力,土工織物承受拉應力,充分發揮織物的約束作用和抗拉效應,鋪設方法同砂、礫石墊層。 

(5)鋪設一次不宜過長,以免下雨滲水難以處理,土工織物鋪好后應隨即鋪設上面砂石材料或土料,避免長時間曝曬和暴露,使材料劣化。

(6)土工織物用于作反濾層時應作到連續,不得出現扭曲、折皺和重疊。土工織物上拋石時,應先鋪一層30mm厚卵石層,高度在1.5m以內,對于重而帶棱角的石料,拋擲高度應不大于50cm。 

(7)土工織物上鋪墊層時,第一層鋪墊厚度應在50cm以下,用推土機鋪墊時,應防止刮土板損壞土工織物,在局部不應加過重集中應力。 

(8)鋪設時,應注意端頭位置和錨固,在護坡坡頂可使土工織物末端繞在管子上,埋設于坡頂溝槽中,以防土工織物下落;在堤壩,應使土工織物終止在護坡塊石之內,避免沖刷時加速坡腳沖刷成坑。 

(9)對于有水位變化的斜坡,施工時直接堆置于土工織物上的大塊石之間的空隙,應填塞或設墊層,以避免水位下降時,上坡中的飽和水因來不及滲出形成顯著水位差,使土擠向沒有壓載空隙,引起土工織物鼓脹而造成損壞。 

(10)現場施工中發現土工織物受到損壞時,應立即修補好。

4.質量控制 

(1)施工前應對土工織物的物理性能(單位面積的質量、厚度、比重)、強度、延伸率以及土、砂石料等進行檢驗。土工織物以100m2為一批,每批抽查百分之五。 

(2)施工過程中應檢查清基、回填料鋪設厚度及平整度、土工織物的鋪設方向、搭接縫搭接長度或縫接狀況、土工織物與結構的連接狀況等。 

(3)施工結束后,應作承載力檢驗。

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