時間：2023-12-24 16:35:46
序論：在您撰寫土工合成材料產業(yè)時，參考他人的優(yōu)秀作品可以開闊視野，小編為您整理的7篇范文，希望這些建議能夠激發(fā)您的創(chuàng)作熱情，引導您走向新的創(chuàng)作高度。
1、組成不同
鋼鐵、水泥為Fe、C、Ca、Mg、Si、O等元素經金屬鍵或離子鍵結合的無機物，而土工合成材料為C、H、O、N等經共價鍵結合的有機物。因而其有耐熱、熱光性差、易燃等特點。
2、力學性能不同
與鋼鐵、水泥相比，除特殊品種外，土工合成材料強度低、模量也低。伸長變形大、韌性大，柔軟性好，抗沖擊性能好，所以特別適用于較大變形的土建場合，如軟土地區(qū)，沼澤地帶，凍土地區(qū)等。
3、質量輕
土工合成材料比重為0．88～1.6噸／立方厘米之間，比鋼鐵7．8g／立方厘米，水泥2．7g／立方厘米小得多。
4、加工方法不同
鋼鐵加工采用高溫冶煉，水泥則要高溫煅燒，而土工合成材料中，有紡土工織物采用化纖（如PA、PP、PET）織造，針刺土工布以化纖短纖維（PP、PET等）為原料針刺加工，其基本化纖原料則大多由熔融紡絲制備。紡絲成網土工布以PP、PET等切片為原料，直接紡絲成網。從廣義角度認識，土工織物已遠遠超越于傳統(tǒng)服飾紡織品，而是一種建筑用材料。從原料《應用領域市場與傳統(tǒng)紡織品具有決然不同的知識經濟概念。土工合成材料不僅涉及到粘性土。無粘性土以及各種特殊土類，而且已經超越了一般的質土范圍，伸向尾礦料、粉煤灰、海洋土、污染土、星際上、改性上的研究，由于學科的交叉，土工織物將延伸成更大的材料空間。二、土工合成材料在應用上是簡便的，但卻提供多項功能，而且有重要經濟效益。在整個建筑、水利等工程中，沒有一種現成材料能象土工合成材料那樣發(fā)揮如此眾多的可能解決工程問題的功效，不論是混凝土。鋼材或木材或它們的任何組合材料，概括來說土工合成材料能解決地基加固，防沖蝕，排水穩(wěn)定邊坡，襯砌保護，瀝青面層及封閉等問題。（土工合成材料在正確應用條件下，使用壽命可達120年。實驗證明埋置10年強度均保持在80％以上，20年保持在75％以上，強度在45％認為有效，目標壽命可達200年）土工合成材料在我國大規(guī)模應用將隨著法律化、規(guī)范化、標準化而成必然性。
三、土工合成材料主要原料在“九五”期間將從年產290萬噸增加到400萬噸，特別是差別化、功能化纖維比重從目前16％提高到2O－25%，化纖工業(yè)將為土工織物開發(fā)與推廣應用建立了穩(wěn)固基礎。
需求高增長
目前，全球土工合成材料年產量約60余萬噸(16億m2)，并將以10％年增長率增長，未來4～5年將達到90萬噸(24億m2)。美國年需土工合成材料28.1萬噸(7.5億m2)，是全球最大的土工合成材料生產與應用國新興市場國家如中國、印度、巴西、中東以及東歐等土工合成材料的生產與需求則處在高速增長期，是世界土工合成材料工業(yè)未來增長的強勁驅動力。
2008年中國土工合成材料年產量達16.4萬噸，同比增長18.8％。近三年左右，土工織物的需求量基本上在18～20萬噸／年。
在水利工程建設方面，我國最大的水運工程長江深水航道疏浚工程，在工程設計中決定試用土工布構筑導堤，經試驗段測試，取得了其他材料難以達到的良好效果。另外，長江三峽水電工程、江蘇太倉中遠國際城等工程也均采用了土工布。在公路建設方面，我國公路建設使用土工布現還局限于高速和等級公路，應用的典型實例是：“九五”期間重點建設“兩縱兩橫”國道主干線(京珠高速、滬渝高速、同三高速及連云港一霍爾果斯高速)。
在鐵路建設方面，我國鐵道部門從1981年開始采用土工布處理路基損壞及其他問題，如用在京九鐵路建設中的地基處理與邊坡加固、京廣鐵路翻漿冒泥的整治、青藏鐵路路基、上海地鐵二號線龍東路西段工程等。
在機場建設方面，機場建設中不僅跑道、滑行道、停機坪的建設需要土工布，大量的機場配套工程和機場周圍建設也都需要土工布。
在環(huán)境保護方面，我國的環(huán)境保護工程中，土工合成材料的應用起步較晚，應用范圍偏窄。其實應用的潛在范圍是廣闊的。一些大中城市相繼建成了垃圾填埋場，為了防止填埋場附近地下水污染，可考慮用土工膜作襯底材料。城市排放的污水和污泥，可考慮覆蓋土工膜厭氧消化產生沼氣，一方面推進熱能的回收，另一方面可減少污染源體積及運輸量。
存在問題
我國已初步形成相對完整的具備一定生產規(guī)模的土工合成材料產業(yè)體系。但與發(fā)達國家的先進水平比，在品牌、專利技術、研發(fā)／創(chuàng)新能力、產品品種與質量等方面差距很大。常規(guī)產品質量不穩(wěn)定，存在如強力較低、分層嚴重、整體均勻度差、長絲纖度調節(jié)較難等問題，急需改造生產線。高端產品缺失，用于垃圾填埋場HDPE土工膜、高強、高模量的塑料格柵和排水類產品以及其它特殊的功能性土工合成材料產品仍需要大量進口。多數企業(yè)的裝備以國產設備為主，整體水平不高，形不成規(guī)模優(yōu)勢。我國土工合成材料沒有統(tǒng)一的試驗方法，國家標準體系尚不完善，標準的制訂、修訂亟待加強。
前景及建議
關鍵詞：水庫土壩除險加固 土工合成材料 綜合處理 新技術
1我國病險水庫概況
1.1水庫概況
我國現有各類水庫84926座，其中大型水庫415座，屬水利部門管理的342座，中型水庫2618座，小型水庫81893座，而土壩占水庫總數的70%。目前全國病險水庫有37000座，約占全國現有水庫總數的44%。
1.2病險水庫除險加固基本情況
國家對水庫加固十分重視，1998年以來中央對2381座病險水庫進行了除險加固，目前已經完成了2190座大型水庫和中型水庫的除險加固任務。小型水庫加固工作正在有序進行。
2病險水庫存在的主要問題
1.1水庫基本組成
絕大多數水庫主體建筑物由大壩、溢洪道、輸水洞三部分組成，大壩作為最重要的永久建筑物，主要起攔蓄來水的作用；溢洪道和輸水洞均有下泄來水的作用，但溢洪道主要用來下泄來勢較大的洪水，保證水庫的防洪安全，輸水洞一般用來有序利用水庫蓄水，發(fā)揮水庫興利效益。
1.2病險水庫存在主要問題
參閱部分水庫安全鑒定結論和水利部安全管理中心的核查意見，病險水庫土壩一般主要存在以下問題。（1）大壩壩頂欠高，水庫大壩防洪能力不滿足規(guī)范要求；（2）大壩壩坡抗滑穩(wěn)定安全系數不滿足規(guī)范要求。（3）大壩浸潤線不正常，運行過程中，出現滲流異?，F象；
3 水庫土壩加固的研究
在全國已建的水庫中，土石壩占70%，本文主要研究土工合成材料在土壩除險加固中的應用，并通過實例體現新技術、新措施的優(yōu)勢。大壩，它的安全不僅關系到發(fā)揮防洪、供水等效益，也關系到下游人民生命財產的安全，因此大壩加固亦是工程的的重點。大壩加固主要解決：壩高不滿足防洪安全的問題、壩坡不穩(wěn)定和大壩滲漏的問題。
本文提出采用當代先進加固技術――土工合成材料對土壩加固，并介紹了其主要特點。
3.1土工合成材料簡介
土工合成材料是一種新興的巖土工程材料，可以分成土工織物、土工膜、土工復合材料和特種土工合成材料。它以人工合成的聚合物，如塑料、化纖、合成橡膠等為材料，制成各類各型產品，至于土體內部，表面或者各層土體之間，發(fā)揮加強或者保護土體的作用。目前，土工合成材料已經在水利水電、建筑、公路、鐵路、港口等工程中推廣使用。
3.2土工合成材料的功能概述
土工合成材料的應用非常廣泛，總結起來有下列五種基本功能：
1過濾作用，即把土工織物置于土體表面或相鄰土層之間，可以有效地阻止土顆粒的通過，從而防止了由于土顆粒的過分流失而造成的滲透變形；2排水作用。有些土工合成材料可以收集土體中的水分，并沿著土工合成材料內的通道，把水排出土體中，加速土體固結，或者減小土體內的滲透壓力；3加筋作用, 主要是一些特種土工合成材料，埋設在特定的方向，利用其抗拉強度，限制側向位移，增強土體的穩(wěn)定性；4防滲作用。土工膜和某些復合型土工合成材料，可以防止液體滲透、氣體的擴散。5防護作用，多種土工合成材料鋪設在建筑物表面，可以防止水流的沖刷。
由于以上功能，土工合成材料廣泛使用在各種土木工程中，在水庫除險加固中，也嘗試針對工程實際問題，采用土工合成材料對土壩加固。
3.3土工合成材料在土壩上、下游壩坡穩(wěn)定問題上的應用
壩高不滿足防洪要求、壩坡不穩(wěn)定的處理，傳統(tǒng)的做法是：加大壩高，上、下游壩坡培厚。這種方法有以下后果：放緩的壩坡占用上、下游空間，導致水庫上游庫容減少、下游占用大量耕地，弊端在大壩較高時體現的尤其明顯。如果采用新技術將新型材料――土工格柵分層植入上、下游壩坡，增大壩坡填土的抗拉、抗壓力度，起到增大壩坡穩(wěn)定性的效果，僅對壩頂進行局部加高，不進行上、下游壩坡培厚，則可達到節(jié)約耕地、少占水庫庫容，減少工程投資的效果。此外，土工格柵加固法，還具有施工便捷，工期短，不受氣候影響等優(yōu)點。
廣州岑村水庫為一小（2）型水庫，位于鐵爐山公園西南側，總庫容25.18萬方，岑村水庫大壩為均質土壩，壩頂高程42.5m，壩基高程29.0m，最大壩高13.5m，頂寬7m，有交通要求。上游游壩坡1:1.5，下游壩坡1:1.5，除險加固中，該水庫大壩上、下游壩坡均不滿足穩(wěn)定要求，若采取上、下游覆壩的方法，則：將減少近2.5萬方興利庫容；同時下游存在拆遷問題，難以解決，效果不佳。設計中采用對水庫大壩上、下游壩坡分層植入土工格柵的辦法，以增加壩坡整體穩(wěn)定性，使壩坡穩(wěn)定問題得到很好解決，同時，減少了施工用地，減少工程投資76萬元，取得很好的社會效益。該大壩填填土受力原理見下圖：
3.4 土工合成材料在土壩防滲問題上的應用
土壩滲漏是一個嚴重的問題，一般采取做混凝土防滲墻或帷幕灌漿進行處理。該方法防滲效果較好，但存在對地質勘探要求高、投資大、施工難的問題。采用易于施工，也較為經濟的上游壩坡鋪設一層土工膜防滲是很好的處理辦法。這種方法對地質勘探要求很低，施工便捷、周期短，投資較小，效果很好。
我國廣西田村水庫土石壩，壩高48米，壩頂長139米。原設計用粘土作為心墻防滲體，但施工中，壩高筑到10米后，陰雨綿綿，致使粘土含水量高，無法使用。則改用溢洪道開挖的風化砂填筑心墻，在其表層鋪設土工膜，并將土工膜底端埋設在上游面粘土內。很好的克服了施工難的問題，并取得很好防滲效果。
3.5合成材料在水利工程其他方面的應用
我國三峽工程，一期圍堰和二期圍堰的上部都采用了復合土工薄膜心墻防滲結構。一期圍堰土工薄膜的底端與圍堰下部的柔性材料防滲墻相連接；二期圍堰土工薄膜的底端與圍堰下部的塑性混凝土防滲墻相連接。在這個世紀大工程的施工過程中立了功。
最近以來，人們對土工合成材料加筋土結構在與環(huán)境保持和諧一致方面也作了嘗試，用土工格柵加筋、帶有面板的加筋體表面依然很美觀，特別是在加筋體表面鋪設三維植草網墊之后，更能美化環(huán)境，可見合成材料應用領域還有很大開拓空間，應該重視并延伸。
4 結語
綜上所述土工合成材料有以下優(yōu)點和優(yōu)勢：
1性能優(yōu)越
土工合成材料應用于土體結構之后，高分子材料的優(yōu)勢都能充分發(fā)揮，產生良好的效果；
2施工方便、快速
土工合成材料本身重量輕，多為卷材，鋪設或者安裝都很方便。特別是早期在土工膜的接縫方面，只是簡單的搭接或粘合劑粘結，現在已經可以焊接，超聲波接縫等等。此外與土方回填碾壓及混凝土澆筑相比，土工合成材料的鋪設受天氣的影響小。
3耐久性好，及時需要更換土工合成材料，也比較方便。
4價格低廉，使用土工合成材料，往往比其他工程措施要經濟廉價。
目前我國土壩的除險加固工程措施還比較傳統(tǒng)，大量新技術、新材料沒有得到推廣和應用，客觀上對國家資金造成一定程度的浪費，同時，也不利于新興土工合成材料產業(yè)在水利行業(yè)的發(fā)展,通過以上對合成材料的優(yōu)勢和具體實踐應用，希望合成材料在水利工程上的應用更加廣泛?！?/p>
參考文獻
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關鍵詞：土工布；有效孔徑；測試方法；分析
土工布是用合成纖維紡織或經膠結、熱壓針刺等無紡工藝制成的土木工程用卷材，也稱土工纖維或土工薄膜。土工布根據加工方法不同可以劃分為機織土工布、針織土工布、非織造土工布[1]。最為常用的是非織造土工布，它是使用機械的、化學的、熱力的或者其他的方法，使纖維網固結在一起而形成的纖維結構材料[2]。
非織造土工布獨特的纖維三維網絡結構使其具有良好的排水性能和保沙土性能，以此代替?zhèn)鹘y(tǒng)的砂礫滲濾層，不僅可以節(jié)省投資而且還能縮短施工周期。土工布滲濾層設計及選用的重要依據是其透水性能和保土性能，而這兩個性能的重要特征指標為其孔徑。準確測定土工布的孔徑有利于工程上更加合理地選用土工材料。本文結合實際工作經驗，對土工布孔徑測試方法歸納如下。
1 孔徑參數
孔徑參數主要包括有效孔徑、特征孔徑、平均孔徑、最大孔徑、最小孔徑、泡點孔徑、孔徑分布、孔隙率等 ［3］。
1.1 有效孔徑（Oe）
JTG E50—2006《公路工程土工合成材料試驗規(guī)程》中的定義如下：能有效通過土工織物的近似最大顆粒直徑，例如O90表示土工織物中90%的孔徑低于該值[4]。GB/T 14799—2005《土工布及其有關產品有效孔徑的測定》中定義則如下：有效孔徑是能有效通過土工布的近似最大顆粒直徑，例如O90表示土工布中90%的孔徑低于該值[5]。
1.2 等效孔徑EOS（或稱表觀孔徑AOS）
SL/T 235—1999《土工合成材料測試規(guī)程》中定義如下：以土工織物為篩布對顆粒料進行篩析，當一種顆粒料的過篩率（通過織物的顆粒料重量與顆粒料總重量之比）為5%時，則該顆粒粒徑尺寸定為土工織物的等效孔徑[6]。GB 50290—1998《土工合成材料應用技術規(guī)范》及SL/T 225—1998《水利水電工程土工合成材料應用技術規(guī)范》中定義如下：土工織物的最大表觀孔徑[7-8]。JTJ/T 019—1998《公路土工合成材料應用技術規(guī)范》中定義如下：用于表示織物型土工合成材料孔隙大小的指標。采用不同的篩余率標準，可得到不同的等效孔徑值[9]。
1.3 特征孔徑
土工布的孔眼尺寸，相當于90%的土顆粒通過土工布時的最大顆粒尺寸[10]。該定義適合于土工布及其有關產品有效孔徑測定中的濕篩法。
1.4 泡點孔徑
濾布一側的氣體穿過濾布到達另一側的水中而產生氣泡，用此方法計算出濾布孔徑[11]。
1.5 最大泡點孔徑
當氣體穿過濾布到達水中產生第一串氣泡時的泡點孔徑[11]。
1.6 孔徑分布
對于給定試樣，根據孔隙直徑分布，計算某一孔徑所對應孔隙的百分數[12]，可用來表征不同孔徑在整個孔徑分布中所占比例。
1.7 孔隙率
材料的孔隙體積與總體積的比值，反映土工布空隙程度的指標，它是影響土工布滲透性等水力性能的重要因素[13]。
目前，在各標準中，關于等效孔徑、特征孔徑的定義基本一致，均為用顆粒的尺寸來表示孔徑的尺寸。泡點孔徑則需要根據測量氣泡出現時的壓力差來計算出等效孔徑。
2 孔徑測試方法
土工布孔徑測試方法分為直接法和間接法，直接法包括顯微鏡法、圖像分析法等；間接法主要有干篩法、濕篩法、泡點法、水動力法和水銀壓入法等[14]。關于各方法的原理及其評價如表1所示。
直接法例如顯微鏡法。該法直接、直觀和可靠，可以直接得出孔徑的數量及大小，不會改變試樣的原始狀態(tài)，不污染損傷試樣，尤其適用于薄型織物，但投影面上孔隙分布無法反映織物內部孔隙結構，因此此法只適合于規(guī)則的織物，且測試結果具有一定的隨機性，代表性不足。
對于孔隙不規(guī)則的土工布測試一般用間接法。計算法雖然通過數學模型的建立及推理，具有一定的合理性，但參數的測定也不能脫離試驗。水銀壓入法水銀有毒且危害環(huán)境，負壓排水法用水作為測孔介質方便無污染，但一直存在織物親水性的問題難以解決；泡點法可獲得較好的孔徑分布曲線，卻沒有很好的模擬實際使用情況；滲透法雖省時、可靠，卻不能獲得孔隙分布曲線。鑒于各方法各有優(yōu)劣，目前，國內外普遍采用的為篩分法。篩分法分為干篩法、濕篩法和動力水篩法。干篩法存在靜電現象，影響結果的準確性；濕篩法試驗條件接近實際工作條件，但水流不易控制，操作復雜；動力水篩法則需時太長。此3種方法各有其優(yōu)缺點，干篩法由于方法較成熟，經驗積累多，是目前國內用得最多的方法。
3 孔徑測試標準
目前，國內外已有的孔徑測試的標準、試驗方法及適用范圍如表2所示。
國內關于孔徑測試的方法標準一共有4個，分為干篩法、濕篩法、泡點法、毛管流動孔隙儀法。其中GB/T 24219—2009適用范圍限制為機織過濾布，而GTT TM 017—2010毛管流動孔隙儀法的適用范圍為孔徑為0.013μm～500μm的所有非織造材料，相比之下，干篩法、濕篩法的適用范圍比較廣泛。國內產品標準采用最多的也為篩分法，各產品標準采用的方法標準情況如表3所示。國內產品標準采用最多的為GB/T 14799—2005《土工布及其有關產品 有效孔徑的測定 干篩法》，其次是濕篩法GB/T 17634—1998《土工布及其有關產品 有效孔徑的測定 濕篩法》，主要在國標中采用。另外，交通部JTG E50—2006《公路工程土工合成材料試驗規(guī)程》及水利部SL/T 235—1999《土工合成材料測試規(guī)程》中應用的方法均為標準自帶方法，試驗方法為干篩法，基本原理與GB/T 14799—2005相同。
4 結論
土工布越來越多地被用作公路、鐵路、土木、水利等工程材料?？讖绞峭凉げ妓W特性中的一項重要指標，它反映土工織物的過濾性能，既可評價土工織物阻止土顆粒通過的能力，又反映土工織物的透水性，而土工布孔徑的測定結果與其所選用的測試方法密切相關。目前國內外土工布孔徑大小及分布測試方法各不相同，各有優(yōu)缺點。因此研究土工布孔徑測試方法對進一步推動土工布在工程建設中的應用具有非常重要的意義。
參考文獻：
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關鍵詞：施工便道、土工布、土工格柵
一、工程概況
中鐵?旅順諾德琥珀灣項目地處大連市旅順口區(qū)，東臨黃海，沿海岸線長度約800m，工程所在位置原為鹽場，全淤泥地質。在場地回填過程中，工程紅線內的淺層淤泥逐步排向海岸線，形成海岸線外淤泥隆起，需要清淤至原海平面標高，清淤厚度3-6米，寬度15-30米，清淤總量約6萬立方。
地質情況為全淤泥質，淤泥層厚度從海平面往下約8-15米。
二、施工技術措施
1、該工程淤泥清理工作就是采用在淤泥內修施工便道，將車輛直接開進淤泥區(qū)內清淤。施工便道寬10米，平行于海岸線修筑，滿足車輛進出雙向通行。修筑方法：第一層在淤泥上鋪一層土工布和土工格柵，3.0m厚素土；二層：一層土工布和土工格柵，0.6m厚碎石。三層：一層土工格柵，0.6m厚素土；頂層：一層土工格柵，0.6m厚碎石。每層道路兩側的土工布與土工格柵均要將素土或者小塊石反包起來，壓入上一層，折壓長度不小于2.5m。格柵采用大孔雙向格柵，編織土工布采用340g/m2。斷面圖如下：
三、工藝原理
土工布又稱土工織物，是由合成纖維通過針刺或編織而成的透水性土工合成材料，具有優(yōu)秀的過濾、隔離、加固防護作用。土工格柵是用聚丙烯、聚氯乙烯等高分子聚合物經熱塑或模壓而成的二維網格狀或具有一定高度的三維立體網格屏柵，常用作加筋土結構的筋材或復合材料的筋材等。兩種材料在施工中一起使用主要目的是，土工布作為主要受力部分并對墊層與原有土層進行隔離，土工格柵作為輔助材料對土工布的受力進行均勻分解，同時保障施工便道的均勻沉降。整條便道的受力原理如鋼筋混凝土。填料相當于混凝土，承受壓力；土工合成材料相當于鋼筋，承受拉力。兩者組合，使便道整體承受上部機械傳來的荷載。
四、施工技術特點
1、設備簡單。整個施工過程不需要特殊機械，土工布縫制只需要普通小型電動縫紉機。
2、材料普通。所用的土工布和土工格柵都是常用的建材。
3、施工工期短。由于使用土工布和土工格柵，節(jié)省了大量的填料，減少了淤泥的隆起。而且土工材料鋪設和填料填筑可以流水作業(yè)，大大縮短了工期。
五、工藝流程及施工要點
1、工藝流程
2、施工要點
1）保證第一層填土厚度不小于3米，否則在清淤時可能造成突然急劇下沉。
2）填料填筑時邊坡保證順直，土工布和土工格柵易于向上折壓，而且可以避免在清淤過程中施工便道局部下沉。
3）土工合成材料折壓長度不小于2.5米，保證土工布和格柵在填料里的錨固長度。
3）如果局部下沉過多，需在下沉過多的部位加鋪一層土工格柵，再進行補填。
4）土工布鋪設時，每幅連接時，用縫紉機縫兩道。土工格柵在鋪設時，將筋材主強度高的方向垂直路堤軸線方向，每幅疊合長度（縱向）不小于10，用塑料綁扎帶綁扎兩排連接，每排綁扎帶間距10cm。橫向搭接長度30，綁扎方式同縱向連接。
5）素土含水量不宜太大，否則會出現“橡皮泥”現象。
6）填料層表面要平整，不得有堅硬凸出物。
7）填料的頂部設2%的人字排水坡。
8）土工合成材料鋪設完成后應立即填筑填料，嚴禁土工合成材料暴曬。
六、質量控制措施
土工合成材料施工參考公路土工合成材料應用技術規(guī)范（JTG/TD32-2012）。
在填料填筑時可用體積平衡法，即每25米進行一段體積平衡檢驗。需要精確統(tǒng)計填筑的方量，用體積平衡法計算填筑厚度。
土工材料鋪設及填料填筑時，測量人員嚴格控制邊線，保證便道順直。
保證土工合成材料折壓長度不小于2.5米，如小于2.5米應立即進行接長。
嚴格控制素土含水量。如素土含水量過大，應先對素土進行晾曬，或更換新的土源。
土工材料鋪設前應先移除填料表面堅硬凸出物，以免破壞土工材料。
嚴禁出現填料表面中間低，兩邊高的現象。
合理安排，保證施工連續(xù)，保證土工材料鋪設完成后立即進行填料填筑。
七、經濟效益分析
在淤泥地質上修筑施工便道，此項技術措施與傳統(tǒng)的拋石擠淤方式相比較，經濟效率分析如下：
1、將土工合成材料用于臨時道路，使道路整體性加強，承載力加大，受力更均勻，避免局部沉降、開裂造成的局部返工修整；
2、填料體積大大減少，節(jié)約了大量工程投資。而且隆起淤泥體積也大大減少，清淤總量少；
3、單就臨時道路填筑成本分析（按路面寬度10米來考慮），采用直接拋石擠淤成本7235元/m，采用土工合成材料后3576元/m。直接節(jié)約成本3659元/m。
具體見下表（以1m長計算）：
關鍵詞：市政道路 施工 軟土地基
中圖分類號：U416.1 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2012）12（a）-0-01
影響水土流失的因素來自自然與人為兩個方面，前者如氣象、地形、地面組成物質、植被等，后者如不合理的利用土地、濫墾、濫牧、破壞植被等。降水和風、尤其是暴雨和大風，是引。起土壤侵蝕的動力條件。地形是侵蝕的對象和侵蝕發(fā)生的場所，一般而言，山區(qū)侵蝕強，平原侵蝕弱；坡度越大，侵蝕越強；溝谷密度越大，侵蝕也越強。地面組成物質、植被和各種不合理的人為因素，通常都決定地表的抗侵蝕能力，這些地區(qū)把包括人為在內的各種誘發(fā)水土流失的因素集成到一起。
1 軟弱地基
1.1 軟土
軟弱地基是指主要由淤泥、淤泥質土、沖填土、雜填土或其他高壓縮性土層構成的地基。特殊土地基是指由濕陷性黃土、膨脹土或紅黏土等構成的地基。軟土是淤泥和淤泥質土的總稱，它是在靜水或非常緩慢的流水環(huán)境中沉積，經生物化學作用形成。軟土的特性是天然含水量高、天然孔隙比大、抗剪強度低、壓縮系數高、滲透系數小。在外荷載作用下地基承載力低、地基變形大，不均勻變形也大，且變形穩(wěn)定歷時較長，在比較深厚的軟土層上。設計時宜利用其上覆較好的土層作為持力層；應考慮上部結構和地基的共同作用；對建筑體型、荷載情況、結構類型和地質條件等進行綜合分析，再確定建筑和結構措施及地基處理方法。
1.2 沖填土
沖填土是指整治和疏浚江河航道時，用挖泥船通過泥漿泵將泥砂夾雜大量水分，吹到江河兩岸形成的沉積土，南方地區(qū)稱吹填土。以黏性土為主的沖填土，因吹到兩岸的土中含大量水分且難以排出而呈流動狀態(tài)，這類土是屬于強度低和壓縮性高的欠固結土。以砂性土或其他粗顆粒土所組成的沖填土，其性質基本上和粉細砂相類似，不屬于軟弱土范疇。沖填土是否需要處理和采用何種處理方法，取決于沖填土中顆粒組成、土層厚度、均勻性和排水固結條件。
1.3 雜填土
雜填土是指由人類活動而任意堆填的建筑垃圾、工業(yè)廢料和生活垃圾。雜填土的成因很不規(guī)律、組成的物質雜亂、分布極不均勻、結構松散，因而強度低、壓縮性高和均勻性差，一般還具有浸水濕陷性。即使在同一建筑場地的不同位置，其地基承載力和壓縮性也有較大差異。對有機質含量較多的生活垃圾和對基礎有侵蝕性的工業(yè)廢料，未經處理不應作為持力層。
2 市政道路施工中軟土路基施工存在的問題
填方路段應將路基范圍內的樹根全部挖除并將坑穴填平夯實。若坡腳附近地面橫坡比較平緩時，可在坡腳處作土質護堤或干砌片石垛護堤，護堤最好用滲水性土填筑，但用于路堤相同的土填筑亦可。一般的土和石都可以用作路堤的填料，用卵石、碎石、礫石、粗砂等透水性良好的填料，只要分層填筑，分層壓實，可不控制含水量；用黏性土等透水性不良的填料，應在接近最佳含水量情況下分層填筑與壓實。習慣上常把淤泥、淤泥質土、軟黏性土總稱為軟土，而把有機質含量很高的泥炭、泥炭質土總稱為泥沼。泥沼比軟土具有更大的壓縮性，但它的滲透性強，受荷后能夠迅速固結，工程處理比較容易。如果對軟基處理不當，不僅增加工程量，耗資過高，拖延工期，甚至可能會造成工程失敗。為了解決這個問題，人們在長期的建設實踐中，積累了許多的經驗，研究出許多的先進技術，塑料排水板法加固軟基就是其中之一。所有運至工地的材料必須分類堆放，妥善保管，按有關標準進行質量檢驗；不合格材料不得用于工程。軟基處治施工包括以下4個環(huán)節(jié)：（1）對地質資料，土工試驗的詳細檢查，對設計圖和實踐經驗的調查研究；（2）室內試驗和現場試驗；（3）施工現場監(jiān)測和觀測數據收集；（4）反復分析，驗證設計，監(jiān)測工程安全。因此，一些國家還按照地理區(qū)域或流域設立環(huán)保派出機構，使管理工作協(xié)調、統(tǒng)一、扎實有效。這些經驗是值得認真借鑒的。
3 市政道路工程中軟土地基的施工措施
（1）土工合成材料在鋪設時，應將強度高的方向置于垂直于路堤軸線方向。土工合成材料之間的連接應牢固，在受力方向連接處的強度不得低于材料設計抗拉強度，且其疊合長度不應小于15 cm。土工合成材料技術、質量指標應滿足設計要求。土工合成材料的存放經及鋪設過程中應避免長時間暴露或暴曬。與土工合成材料直接接觸的填料中嚴禁含強酸性、強堿性物質。（2）土工合成材料的鋪設不允許有褶皺，應用人工拉緊，必要時可采用插針等措施固定土工合成材料于填土層表面。鋪設土工合成材料的土層表面應平整，表面嚴禁有碎、塊石等堅硬凸出物。在距土工合成材料層8 cm以內的路堤填料，其最大粒徑不得大于6 cm。（3）土工合成材料攤鋪以后應及時填筑填料，以避免其受到陽光過長時間的直接暴曬，一般情況下，間隔時間不應超過48 h。填料應分層攤鋪、分層碾壓，所選填料及其壓實度應達到《道路路基設計規(guī)范》（JTGD30―2004）規(guī)定的要求。（4）鋪設土工合成材料，應在路堤每邊各留一定長度，回折覆裹在已壓實的填筑層面上，折回外露部分應用土覆蓋。（5）對于軟土地基，采礦對地質-生態(tài)環(huán)境的影響嚴重而明顯。不同類型的礦山企業(yè)的工藝特征和影響地質生態(tài)環(huán)境的技術強度不同，它們對地質生態(tài)環(huán)境的影響程度也有所差別。采礦過程形成的能量和物質的轉移交換是影響礦山地質生態(tài)環(huán)境的主要因素，采礦對地質生態(tài)環(huán)境的影響表現在：土地資源的占用和破壞（露天采礦破壞土壤；廢石堆、尾礦堆放占用土地；地面塌陷破壞土地）；水文地質環(huán)境的破壞（海水入侵；區(qū)域地下水位下降）；礦山廢水對環(huán)境的污染，縫接強度應不低于土工合成材料的抗拉強度。從生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展視角看人的發(fā)展，應該在可持續(xù)發(fā)展中實現人的全面發(fā)展的多重目標。人的全面發(fā)展的目標是多重的，有經濟的、政治的、文化的目標，也有自然的目標。
4 結語
軟土地基有極大的危害性，它可造成構造物不同程度的破壞，嚴重者不但影響使用，甚至造成建筑物的徹底報廢。質量監(jiān)督是工程管理中的基本職能。加強指導與服務，促進市政道路不良地段的質量監(jiān)督是新形勢下應堅持的工程管理對策之一。長期的工程管理實踐證明，對軟基處理不當路的中心沉降過大引起涵管彎曲和路基路面橫坡變小等問題將會使路基沉降過大，導致路堤失穩(wěn)路面開裂。因此，從高標準、高質量的使用要求出發(fā)，合理、可行地處理好軟土地基，已成為道路建設必不可少的一個環(huán)節(jié)。
【關鍵詞】土工織物 地基處理 性價比高
一、引言
新海大街位于遼寧（營口）沿海產業(yè)基地一期產業(yè)區(qū)中部，道路全長6471米。該工程地勢低洼平坦，路線所經路段為營口鹽業(yè)集團的晾水池和鹽池，部分區(qū)域有集水池，溝壑較多，地層巖性以第四世海底沉積物為主，包括亞黏土，亞砂土，淤泥質亞黏土，粉砂等，強度較低。工程地質條件對道路工程十分不利。本工程設計路基結構為：
3cm石屑磨損層+2×20cm粒料石灰土換填層+60cm粒料石灰土換填層+原土層。
二、施工過程概述
設計給出的路基施工方案可以看出，新海大街的路基處理方法是先用挖機挖除表層約1米厚的淤泥土，然后回填石灰粒料土，并碾壓密實，使地基承載力達到一定的強度；檢測主要方法是路基彎沉值及灰土含量。項目部在研討之后編制施工方案，對路基的施工工藝進行了大幅修改，方案如下：
3cm石屑磨損層+120cm山皮石換填層+荊笆2層+土工布1層+原土層。
三、工藝理論分析
1.土工織物的特性
表征土工織物產品特性的主要指標包括：產品形態(tài)、物理性質、力學性質、水理性質、耐久性等。
1.1 產品形態(tài)
主要是指產品的材質及制造方法、寬度等。由于土工織物的原料都是由聚酰胺纖維（尼龍）、聚酯纖維（絳綸）、聚丙烯腈（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。因此土工織物產品因制造方法和用途不一，寬度和重量規(guī)格變化甚大，寬度可從幾厘米到十多米或更寬。
1.2 物理性質
表征物理性質的主要指標有單位面積質量、厚度、開孔尺寸及均勻性。單位面積質量通常是指土工織物每平方米的質量，通常每平方米的質量在0.1kg到1.0kg。應用于軟土地基處理中一般為數百克。開孔尺寸（等效孔徑）無紡型土工織物為0.05～0.5mm，編織型土工織物為0.1～1.0mm。
1.3 力學性質
表征力學性質的主要指標有抗拉強度、斷裂時延伸率、撕裂強度、穿透強度、握持抗拉強度、頂破強度、疲勞強度、徐變性、聚合物與土體間摩擦系數等。對于抗拉強度大部分常用的無紡型土工織物為10～30kN/m，高強度的為30～100kN/m。最常用的編織型土工織物為20～50kN/m，高強度的為50～100kN/m，個別的編織土工織物可達到100～1000kN/m。
1.4 水理性質
土工織物的水理性質主要用土工織物垂直向和水平向透水性來表征（即導水性）。大部分編織與熱粘型無紡土工織物的導水性甚??；針刺無紡型土工織物為10-6～10-5m2/s；土工網為10-4～10-2m2/s；土工塑料排水板（帶）為10-4～10-2m2/s。
1.5 耐久性
土工織物的耐久性即抗老化、抗化學侵蝕性、抗生物侵蝕性、抗磨性、抗溫度、凍融及干濕變化性?？估匣侵父叻肿硬牧霞庸ぁ①A存和使用過程中，由于受內外因素影響，使其各種性能逐漸蛻化的現象。老化是一種不可逆的化學變化。主要表現在：（1）外觀變化，發(fā)粘、變硬、變脆等；（2）物理化學特征的變化，如比重、熔點、耐寒性和耐熱性等；（3）力學性能即抗拉強度、剪切強度、伸長率以及彈性等減小或喪失。
1.6 排水作用
利用某些內部具有排水通道間（如盲溝、塑料排水板）土工纖維具有良好的三維透水性，使水能沿土工織物內部的排水通道迅速排出，還可使水經過土工織物的平面迅速沿水平方向排走。構成水平排水層，可加速軟土地基的排水固結。土工聚合物用于建造無集水管間排水盲溝、鋪設時先在開挖好的槽內鋪設土工織物，然后回填碎石，與碎石組成排水系統(tǒng)。
1.7 隔離作用
利用土工織物的高抗拉性，抗撕裂性、良好的韌性、整體性和耐酸堿、耐生物侵蝕性能，將滲透性較土工織物大的兩種材料相互隔開，以發(fā)揮其各自的作用。這是軟土地基處理中較為重要的作用，其目的在于防止由于局部承載力喪失而造成的路基填土與軟弱地基相互混雜、補償地基中抗剪強度不足，防止由此可能導致的圓孤滑動破壞，并可有效地加快工期，降低成本，減少路堤間不均勻沉降，有利于排水和加速土體固結。
1.8 設計計算
在軟土地基路基底與填土之間鋪設土工織物，是目前道路工程中常用的淺層處治方法，特別是土工織物加砂墊層更為常用。這是由于土工織物具有較高的延伸率，從而可使上部負荷擴散，提高原地基承載力，并增加路基填土的穩(wěn)定性。另外鋪設土工織物后施工機械行駛方便，在填土預壓下還能起排水作用，從而加速排水固結和沉降穩(wěn)定。土工織物加筋復合地基的板限承載力公式可表達為（簡化式）：
Pu=CNc+2TSinθ/B+βTNq/R
式中：C―土的內聚力；
Nc―地基承載力；
T―土工織物的抗拉強度；
θ―基礎邊緣與土工織物的傾斜角；
B―地基底寬；
β―地基形狀系數；
Nq―復合地基承載力；
R―地基變形當量半層。
2.土工織物與荊笆的結合
結合新海大街施工特點，現場回填料為甲方供應，現場開采來的山皮石料規(guī)格較大，粒徑有的超過30cm，為了增加土工織物的承載能力，防止回填料壓壞鋪設好的土工布，在土工布上增加兩層荊笆，起到加筋作用，增加了隔離層整體的穩(wěn)定性。
四、工程結果和應用
1.工程結果
典型施工共進行200米，施工完成后對施工路段進行彎沉檢測，結果彎沉值大多在50左右，在施工的200m路段沒有產生翻漿現象，路面平整，工程質量優(yōu)良。
2.工程推廣與應用
2.1工期上的優(yōu)勢
新海大街全長6741.82m，如采用設計方案進行施工，全線開挖大概在1m深左右，開挖寬度20m，石灰粒料土回填量在13萬方左右，我項目部在工程實踐中精心組織施工，投入9臺挖掘機進行24小時作業(yè)，一個月完成了3400m（70cm）的石灰粒料土回填碾壓工程量，合成1m厚為2380m，平均日完成量：8.8延米/日/挖掘機；如改成土工織物結構，則石灰粒料土的拌合工作可以省略，僅此一項可節(jié)省工期單臺挖掘機766個工作日，整體工期也可以節(jié)省一半以上。
2.2成本上的優(yōu)勢
土工織物結構每平米需支出額外費用約20元，而石灰粒料土每平米支出費用包括：拌灰土機械費+白灰費用+由于工期延長而增加的管理成本，約為26.4元；僅此一項整個工程可以節(jié)省費用。
（26.4-20）*街道全長*路基處理寬度=6.4*6741.82*20=86萬元。
2.3工程的推廣
遼寧省營口市沿海產業(yè)開發(fā)基地在經過對我項目部典型施工進行考察研證后在沿海產業(yè)基地的二、三期施工開發(fā)中大量采用了土工織物荊笆混合結構，產生了巨大的社會經濟效益；推動了土工織物在我國東北地區(qū)的施工推廣。
參考文獻：
1.南京水利科學研究院主編《土工合成材料測試手冊》
2.朱詩鰲編著《土工織物應用與計算》
