第一篇：土工格室在高速公路建設(shè)中的應(yīng)用解讀

土工格室在高速公路建設(shè)中的應(yīng)用

摘要：土工合成材料在公路中的應(yīng)用日趨廣泛，在處理軟弱地基、排水、路基護(hù)坡、加筋擋土墻，特別是在治理橋頭跳車方面都有很成功的應(yīng)用。其最大特點(diǎn)是可以完成巖土工程中常規(guī)方法難以處理的多種疑難問題，如橋頭跳車、軟基沉陷、翻漿、塌方等。實(shí)踐證明土工格室與其它土工合成材料相比是一種新型的、具有更多的優(yōu)越性、實(shí)用性強(qiáng)、價(jià)格適宜、應(yīng)用效果很好的公路建設(shè)新材料。

土工格室作為一種新型的合成材料，在八十年代末九十年代初，歐美等國(guó)家就開始了大量的研發(fā)工作，并經(jīng)試驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用證明在提高一般填土承受動(dòng)荷以及路基防護(hù)方面均有很大的功效。我國(guó)在九十年代初在吸收國(guó)外先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，開始了土工格室的開發(fā)研究工作，并在道路基床病害整治，固定松散介質(zhì)的應(yīng)用方面取得了重大突破。隨著人們對(duì)土工格室特性的進(jìn)一步了解，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)其具有其它土工材料（土工布、土工膜、土工格柵、土工模袋、土工網(wǎng)等）不可替代的優(yōu)勢(shì)，使其在諸多領(lǐng)域有著獨(dú)特的應(yīng)用前景。土工格室的特點(diǎn)

土工格室是一種采用高強(qiáng)度聚乙烯片材，經(jīng)超聲波焊接等方法連接,展開后呈蜂窩狀的三維立體網(wǎng)格結(jié)構(gòu)材料,屬于特種土工合成材料。在巖石工程中與土、砂、石等填料共同構(gòu)成不同視粘聚力、不同加筋強(qiáng)度、不同深度的墊層。這些墊層可以根據(jù)工程的要求放置于需要的位置，用以加固公路的路基、邊坡防護(hù)、修建擋土墻等。其最大的特點(diǎn)是可以完成巖石工程中常規(guī)方法難以處理的多種疑難問題，如橋頭跳車、軟基沉陷、翻漿、塌方等。具有材質(zhì)輕，耐磨損，耐老化，耐化學(xué)腐蝕，適用溫度范圍寬，拉伸強(qiáng)度高，剛性、韌性好，抗沖擊力強(qiáng)，尺寸相對(duì)穩(wěn)定，運(yùn)輸方便等特點(diǎn)。在施工中連接簡(jiǎn)單易行，施工方法簡(jiǎn)單，從而簡(jiǎn)化了施工工序，提高了施工速度；并可以反復(fù)多次使用。土工格室的基本原理

土工格室之所以具有卓越功效而受到工程界的關(guān)注,還應(yīng)從其基本原理說起。國(guó)外文獻(xiàn)中在描述其原理時(shí)稱其為“一種蜂窩狀三維限制系統(tǒng)，可以在很大范圍內(nèi)顯著提高普通填充材料在承載和蟲蝕控制應(yīng)用中的性能?！彼年P(guān)鍵原理就是三維限制。大家都知道，當(dāng)汽車行駛在沙漠上時(shí)，就會(huì)壓出兩道深深的轍印，被壓部分深深下陷，車轍兩側(cè)會(huì)高高隆起。后面的車輛如果繼續(xù)沿著車轍前進(jìn)，沉陷部分會(huì)進(jìn)一步下沉、隆起部分會(huì)進(jìn)一步隆起，直到隆起部分蹭到了車底盤、沉陷的車轍埋沒了大半個(gè)輪子，進(jìn)而無法前進(jìn)。之所以如此，就是因?yàn)楫?dāng)外荷作用于地基表面時(shí)，依據(jù)普朗特爾理論和泰勒理論可知：在集中荷載的作用下，主動(dòng)區(qū)1受壓下沉，并將力向兩側(cè)分解傳遞給過渡區(qū)2，過度區(qū)2又傳給被動(dòng)區(qū)3，被動(dòng)區(qū)就會(huì)毫無限制地發(fā)生形變而隆起。也就是說，載荷一旦作用于路基，在載荷的下方就會(huì)形成起契狀的主動(dòng)區(qū)域，它又通過過渡區(qū)域進(jìn)行擠壓，從而使被動(dòng)區(qū)域發(fā)生隆起。也就是說，通過沿滑移線的剪切力和移動(dòng)主動(dòng)、過渡、被動(dòng)三個(gè)區(qū)域的力決定了地基的承載能力。不僅在沙基地上可以十分明顯的體會(huì)到以上原理的真實(shí)過程，在軟基公路上也會(huì)找到這種的樣板，只不過其形成的速率較之在砂上的變化慢些罷了。即使較好的路基材料也仍然無法避免其橫向移動(dòng)。一般的高速公路路基都高出地面好幾米，吸水翻漿不太容易，但長(zhǎng)期沉降依然存在。究其原因，雨水滲透、材料流失、基地下沉是其中部分原因，路基路面在車輪荷載長(zhǎng)期碾壓、振動(dòng)力的作用下，材料向路基斷面兩側(cè)橫向位移不可否認(rèn)是另外一個(gè)十分重要的原因。以我省各地各級(jí)公路為例，都有在該路的主行車道上可以明顯感覺到路面已經(jīng)被壓出了一條“S”型溝狀帶。部分高速公路也不例外，汽車行駛在行車道上的顛簸明顯強(qiáng)烈于行駛在超車帶上的感覺，在道橋連接段尤為明顯（俗稱“橋頭跳車”）。這種溝狀路基沉降就是路基材料橫向滑移的典型。

工程中常規(guī)處理路基的方法無需贅述，其目的就是提高地基材料的抗剪力和摩擦力，減少或延緩地基材料在荷載的壓力或震動(dòng)作用下發(fā)生移動(dòng)的能力，因而工程中對(duì)材料的要求必然有許多苛刻的限制，如果不能就近獲取所需材料，就需要外購(gòu)這些材料，購(gòu)買材料的費(fèi)用和運(yùn)輸費(fèi)用占去整個(gè)工程成本的很大部分。而使用土工格室就可以就地或就近取材，甚至可以使用在常規(guī)情況下不能使用的材料，從而大幅度減少材料購(gòu)置費(fèi)用和運(yùn)輸費(fèi)用。為什么會(huì)這樣呢？土工格室承載情況示意：在集中載荷作用下，受力的主動(dòng)區(qū)1依然會(huì)把所受的力傳遞給過渡區(qū)2，但由于格室壁的側(cè)向限制和相鄰格室的反作用力，以及填料與格室壁的摩擦力所形成橫向阻力，抑制了過渡區(qū)2和被動(dòng)區(qū)3的橫向移動(dòng)傾向，從而使路基的承載能力得以提高。經(jīng)過試驗(yàn)，在格室的限制作用下，中密砂的表觀粘聚力可以增加三十幾倍。很顯然，如果能增加路基材料的抗剪力或抑制三個(gè)區(qū)域移動(dòng)就可以取得提高地基承載力的效果，這就是土工格室的限制原理。

第二篇：土工格室_應(yīng)用效果很好的公路建設(shè)新材料

土工格室_應(yīng)用效果很好的公路建設(shè)新材料

New materials of highway construction of geocell _ good application effect

隨著人們對(duì)土工格室特性的進(jìn)一步了解，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)其具有其它土工材料（土工布、土工膜、土工格柵、土工模袋、土工網(wǎng)等）不可替代的優(yōu)勢(shì)，使其在諸多領(lǐng)域有著獨(dú)特的應(yīng)用前景。With the further understanding of cell characteristics of soil, has been found with other geotechnical material(geotextile, geomembrane, geogrid, geotextile bag, geonet)irreplaceable advantages, so it has a unique application future in many fields.1 土工格室的特點(diǎn)Characteristics of geocell

土工格室是一種采用高強(qiáng)度聚乙烯片材，經(jīng)超聲波焊接等方法連接,展開后呈蜂窩狀的三維立體網(wǎng)格結(jié)構(gòu)材料,屬于特種土工合成材料。在巖石工程中與土、砂、石等填料共同構(gòu)成不同視粘聚力、不同加筋強(qiáng)度、不同深度的墊層。這些墊層可以根據(jù)工程的要求放置于需要的位置，用以加固公路的路基、邊坡防護(hù)、修建擋土墻等。其最大的特點(diǎn)是可以完成巖石工程中常規(guī)方法難以處理的多種疑難問題，如橋頭跳車、軟基沉陷、翻漿、塌方等。具有材質(zhì)輕，耐磨損，耐老化，耐化學(xué)腐蝕，適用溫度范圍寬，拉伸強(qiáng)度高，剛性、韌性好，抗沖擊力強(qiáng)，尺寸相對(duì)穩(wěn)定，運(yùn)輸方便等特點(diǎn)。在施工中連接簡(jiǎn)單易行，施工方法簡(jiǎn)單，從而簡(jiǎn)化了施工工序，提高了施工速度；并可以反復(fù)多次使用。

Geocell is a kind of high strength polyethylene sheet, connected by ultrasonic welding method, after the start of a three-dimensional grid structure material honeycomb, belongs to the special geotechnical synthetic material.In rock engineering and soil, sand, stone and other packing together constitute the cushion different apparent cohesion, different reinforcement strength, different depth.The cushion can according to engineering requirements placed on the required position, strengthening the highway roadbed, slope protection, retaining wall.Its biggest characteristic is can be a variety of difficult problems in rock engineering, conventional methods is difficult to deal with, such as the bridgehead soft foundation subsidence, frost heave，.With light weight, abrasion resistance, aging resistance, chemical corrosion resistance, wide applicable temperature range, high tensile strength, rigidity, good toughness, strong shock resistance, size is relatively stable, the characteristics of convenient transportation etc..In the construction of the connection is simple, simple construction method, which simplifies the construction process, improve the construction speed and can be repeatedly used.2 土工格室的基本原理principles of geocell

土工格室之所以具有卓越功效而受到工程界的關(guān)注,還應(yīng)從其基本原理說起。國(guó)外文獻(xiàn)中在描述其原理時(shí)稱其為“一種蜂窩狀三維限制系統(tǒng)，可以在很大范圍內(nèi)顯著提高普通填充材料在承載和蟲蝕控制應(yīng)用中的性能?！彼年P(guān)鍵原理就是三維限制。大家都知道，當(dāng)汽車行駛在沙漠上時(shí)，就會(huì)壓出兩道深深的轍印，被壓部分深深下陷，車轍兩側(cè)會(huì)高高隆起。后面的車輛如果繼續(xù)沿著車轍前進(jìn)，沉陷部分會(huì)進(jìn)一步下沉、隆起部分會(huì)進(jìn)一步隆起，直到隆起部分蹭到了車底盤、沉陷的車轍埋沒了大半個(gè)輪子，進(jìn)而無法前進(jìn)。之所以如此，就是因?yàn)楫?dāng)外荷作用于地基表面時(shí)，依據(jù)普朗特爾理論和泰勒理論可知：在集中荷載的作用下，主動(dòng)區(qū)1受壓下沉，并將力向兩側(cè)分解傳遞給過渡區(qū)2，過度區(qū)2又傳給被動(dòng)區(qū)3，被動(dòng)區(qū)就會(huì)毫無限制地發(fā)生形變而隆起。也就是說，載荷一旦作用于路基，在載荷的下方就會(huì)形成起契狀的主動(dòng)區(qū)域，它又通過過渡區(qū)域進(jìn)行擠壓，從而使被動(dòng)區(qū)域發(fā)生隆起。也就是說，通過沿滑

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移線的剪切力和移動(dòng)主動(dòng)、過渡、被動(dòng)三個(gè)區(qū)域的力決定了地基的承載能力。

不僅在沙基地上可以十分明顯的體會(huì)到以上原理的真實(shí)過程，在軟基公路上也會(huì)找到這種的樣板，只不過其形成的速率較之在砂上的變化慢些罷了。即使較好的路基材料也仍然無法避免其橫向移動(dòng)。一般的高速公路路基都高出地面好幾米，吸水翻漿不太容易，但長(zhǎng)期沉降依然存在。究其原因，雨水滲透、材料流失、基地下沉是其中部分原因，路基路面在車輪荷載長(zhǎng)期碾壓、振動(dòng)力的作用下，材料向路基斷面兩側(cè)橫向位移不可否認(rèn)是另外一個(gè)十分重要的原因。以我省各地各級(jí)公路為例，都有在該路的主行車道上可以明顯感覺到路面已經(jīng)被壓出了一條“S”型溝狀帶。部分高速公路也不例外，汽車行駛在行車道上的顛簸明顯強(qiáng)烈于行駛在超車帶上的感覺，在道橋連接段尤為明顯（俗稱“橋頭跳車”）。這種溝狀路基沉降就是路基材料橫向滑移的典型。

Geocell has superior efficacy and attention in engineering field, also should be the basic principle about.Foreign literature in the description of its principle called “ a honeycomb three-dimensional restriction system, can significantly improve the ordinary filling materials in bearing and insect pest control performance of applications in a wide range.” The key principle of it is three-dimensional limit.As we all know, when the car traveling in the desert, will be out of two deep ruts, pressed part deeply sunken, rutting on both sides will be high uplift.The rear of the vehicle if it continues along the rut forward, subsidence will sink further, uplift part will further uplift, until the uplift part to rub the car chassis, subsidence of rutting buried half a wheel, and unable to move forward.So, is because when the load acting on the ground surface, on the basis of the theory of Plant M and Taylor's Theory: under concentrated loads, the sinking active region 1 compression, and the force to both sides to break the transmission to the transition zone 2, zone 2 and over to the passive zone 3, passive area will occur without limit the deformation and uplift.That is to say, once loads acting on the subgrade, the active area shape of wedge in lower load will be formed, it is extruded through the transition region, so that the passive region was uplifted.That is to say, the bearing capacity of the foundation of the decision by the initiative, the shear stress along the slip line and mobile transition, passive three regional force.Not only the real

process of experience is very obvious to the above principle in sand base, in the soft base road will alsofind this model, but in the sand than changes in its formation rate is slow.Even if the roadbed material better still cannot avoid its lateral movement.Highway subgrade are generally higher than the ground several meters, water boiling is not easy, but the long-term settlement still exist.Investigate its reason, rainwater infiltration, material loss, base subsidence was part of the reason, subgrade and pavement under wheel load, long rolling vibration under the action of lateral displacement of subgrade section, material to the two sides can not be denied is another very important reason.In our province all levels of highway as an example, there are the main lanes in the road can clearly feel the pavement has been out a “ S ” type groove band.Part of the highway is no exception, the car in the driveway jolts obviously strong driving in the overtaking with feeling, especially in the bridge connecting segment(commonly known as the “ bridgehead ”).The gutter subgrade settlement is a typical material of subgrade transverse slip.工程中常規(guī)處理路基的方法無需贅述，其目的就是提高地基材料的抗剪力和摩擦力，減少或延緩地基材料在荷載的壓力或震動(dòng)作用下發(fā)生移動(dòng)的能力，因而工程中對(duì)材料的要求必然有許多苛刻的限制，如果不能就近獲取所需材料，就需要外購(gòu)這些材料，購(gòu)買材料的費(fèi)用和運(yùn)輸費(fèi)用占去整個(gè)工程成本的很大部分。而使用土工格室就可以就地或就近取材，甚至可以使用在常規(guī)情況下不能使用的材料，從而大幅度減少材料購(gòu)置費(fèi)用和運(yùn)輸費(fèi)用。為什么會(huì)這樣http:///http:///http:///http:///

第三篇：道路綠化在現(xiàn)代高速公路建設(shè)中應(yīng)用

近年來，我國(guó)高速公路的建設(shè)事業(yè)逢勃發(fā)展，里程數(shù)越來越大，橫貫東西，連接南北，給全國(guó)各地的經(jīng)濟(jì)建設(shè)及社會(huì)發(fā)展提供了重要保障。而綠化作為高速公路建設(shè)的重要組成部分，帶給人們的不僅是景觀效益，還有環(huán)境效益和社會(huì)效益，越來越受到有關(guān)部門及社會(huì)各界人士的重視。

高速公路的優(yōu)點(diǎn)非常明顯，同時(shí)也有不足之處。由于高速公路路線長(zhǎng)，占地面積大，也對(duì)各地的環(huán)境造成負(fù)面影響。占用大量農(nóng)田；我國(guó)的國(guó)情是人多地少，土地面積本來就少，經(jīng)濟(jì)建設(shè)需占用大量良田以及退耕還林/草工程的成效，土地面積越來越少。破壞局部地區(qū)的生態(tài)環(huán)境；如在高挖方處，對(duì)山體的穩(wěn)定性產(chǎn)生了破壞，同時(shí)也砍伐喬灌木，破壞了地表植表。提倡綠化建設(shè)正是要改變這一現(xiàn)狀。

1.道路綠化建設(shè)的必要性及其作用

高速公路綠化對(duì)保持生態(tài)平衡，保護(hù)、美化環(huán)境等都有重要的意義和作用。對(duì)公路交通安全而言，道路綠化既能穩(wěn)固路基，美化環(huán)境，誘導(dǎo)視線，增加乘客的安全感，減少司機(jī)的疲勞。在北方、西北地區(qū)，還可以起到防風(fēng)沙、防雪的作用。

1.1美化環(huán)境：這是高速公路綠化建設(shè)最直接的效益。高速公路綠化同時(shí)也是國(guó)家綠化工程建設(shè)中的重要組成部分；在增加綠化率的同時(shí)也為司機(jī)的安全駕駛提供保障。

1.2減弱噪聲：汽車在行駛過程中不可避免的要產(chǎn)生噪聲，會(huì)對(duì)周圍村莊及野生動(dòng)物的生存產(chǎn)生很大影響，高速公路綠化植物可以減弱噪聲，減少噪聲對(duì)附近環(huán)境的影響。

1.3凈化空氣：高速公路上行駛的汽車數(shù)量非常多，汽車排放的尾氣會(huì)污染空氣，周圍的綠化植物能吸收一部分有毒氣體，凈化空氣。同時(shí)也吸附塵埃及有害病菌，防止傳播。

1.4保護(hù)管線設(shè)施：高速公路中央分隔帶下面埋有各種管線設(shè)施，在出現(xiàn)故障需要維修時(shí)，可以減少甚至不對(duì)路面造成破壞，同時(shí)也保障高速公路的暢通。

因此，在進(jìn)行高速公路的設(shè)計(jì)與建設(shè)時(shí)，也必須重視綠化設(shè)計(jì)，根據(jù)各地的氣候、環(huán)境、人文、風(fēng)俗等因素，因地制宜，選用合適的綠化形式、草樹品種，盡可能地增加綠化面積，優(yōu)化設(shè)計(jì)，改善環(huán)境，減少對(duì)植被的破壞，防止水土流失。

2.高速公路綠化形式

高速公路具有線形長(zhǎng)、沿線地形、地貌各不相同的特點(diǎn)，因此綠化形式要結(jié)合實(shí)際地形，選用相適應(yīng)的綠化樹種進(jìn)行種植設(shè)計(jì)。

2.1中央分隔帶、分離式路基中間綠化帶：具有防眩、誘導(dǎo)視線和景觀作用的功能，以創(chuàng)造舒適、安全的行車環(huán)境為主要目的。中央分隔帶綠化是高速公路綠化建設(shè)中最重要，也是難度最大的，由于高速公路本身所具有的特點(diǎn)，中央分隔帶具有長(zhǎng)度長(zhǎng)、寬度窄，土壤環(huán)境極差，溫濕度變化大，雨季易積澇，旱季缺水嚴(yán)重等特點(diǎn)，對(duì)植物生長(zhǎng)極為不利。

2.2邊坡防護(hù)：邊坡防護(hù)對(duì)穩(wěn)定路基、保障安全、防止沖刷、保持水土具有重要功能作用。路塹邊坡：主要是防止斜坡上的土壤剝落，影響景觀，防礙交通。路堤邊坡：防止路基被雨水沖刷，保障路基安全。綠化形式主要以草本植物為主，形式較單一，可因地制宜，喬、灌、草相搭配，形成美麗景致。

2.3隔離帶、防護(hù)林帶：主要是高速公路兩邊，用地界范圍內(nèi)的綠化，因占地較大，限制小，可根據(jù)所處位置的人文、地理環(huán)境，結(jié)合景觀要求而設(shè)計(jì)，內(nèi)容較豐富。

2.4隧道出入口綠化：此處多為石質(zhì)邊坡，可采用種植攀緣植物的方式來進(jìn)行綠化。

2.5立體交叉區(qū)、互通區(qū)綠化：主要以提高立交、互通路口的識(shí)別性，在不防礙正常交通安全的情況下，采用模紋花壇的形式，密植低矮喬灌木，突出某一主題。

2.6服務(wù)區(qū)、生活居住區(qū)綠化：這些地方因面積較大，可依據(jù)建筑設(shè)施的服務(wù)功能特點(diǎn)進(jìn)行綠化功能分區(qū)，按園林景觀進(jìn)行綠化，重點(diǎn)體現(xiàn)地方特色，是藝術(shù)性與生態(tài)性的完美結(jié)合。

2.7取、棄土場(chǎng)綠化：可用原地表耕植土進(jìn)行覆蓋再綠化，重點(diǎn)以還原原地表狀況為設(shè)計(jì)依據(jù)，適當(dāng)種植大喬木，形成密閉景觀。

3.高速公路綠化現(xiàn)狀分析

雖然高速公路的綠化已越來越受到社會(huì)各界人士的重視,它的景觀效益、生態(tài)效益、社會(huì)效益越來越明顯，但同時(shí)也存在不少缺點(diǎn).3.1綠化品種單

一、缺少喬灌草的結(jié)合：高速公路綠化呈窄長(zhǎng)線形，極大地限制了綠化設(shè)計(jì)，為了提高成活率，減少成本，可選用的植物品種很少，造成綠化品種單一，應(yīng)采用科學(xué)合理的方式改變這一狀況。種植的樹種宜按路段變化，不可千篇一律，以減少病蟲害的傳播和蔓延。

3.2未受到足夠的重視：高速公路可以快速帶活地方經(jīng)濟(jì)，給各地人民的生活帶來極大的方便，因此各級(jí)政府都很重視高速公路主體的建設(shè)及進(jìn)度，希望能盡快開通高速公路，而對(duì)綠化建設(shè)卻沒有足夠的重視，導(dǎo)致綠化建設(shè)工作滯后，生態(tài)效益、景觀效益差。

3.3大部分都是簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì),只有少數(shù)重要的地方才有專門設(shè)計(jì)。

3.4養(yǎng)護(hù)管理不到位：由于養(yǎng)護(hù)車輛行駛速度慢，以及養(yǎng)護(hù)工作本身的特點(diǎn)等，在高速公路開通后，車流量非常大，一般情況下，養(yǎng)護(hù)工作很難及時(shí)到位，造成某些地區(qū)的喬灌草枯死，應(yīng)在高速公路開通前加強(qiáng)綠化管理，選用本地樹種或有成功應(yīng)用案例的品種，保證成活率，形成美麗景觀。

4.展望高速公路綠化建設(shè)

現(xiàn)代社會(huì)越來越講究生態(tài)功能建設(shè)，道路綠化是道路生態(tài)工程的重中之重，在提倡高速公路綠化建設(shè)的同時(shí)，也要注重體現(xiàn)其景觀效益及生態(tài)效益。高速公路在不同的地段，所處的地質(zhì)地貌、水文、氣候條件等各不相同，需因地制宜，在滿足高速公路使用功能的情況下進(jìn)行生物種群的選擇，建立合理的生態(tài)系統(tǒng)，形成美麗的自然景觀。

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第四篇：土工格柵在公路上的應(yīng)用

土工格柵在公路中的應(yīng)用

摘要：文章在論述了三種土工格柵的基礎(chǔ)上，提出了它們?cè)诟咚俟饭こ讨械膽?yīng)用范圍，并具體針對(duì)土工格柵在公路軟基處理、防治反射裂縫、高路堤填筑中的應(yīng)用進(jìn)行探討。關(guān)鍵詞：土工格柵；公路；應(yīng)用

近年來，我國(guó)高速公路在蓬勃發(fā)展的同時(shí)也暴露了許多問題，路面破壞、路基沉降等不但影響到行車安全和舒適，也影響到行駛車輛本身的使用壽命。土工格柵是一種新型的土工合成材料，具有抗拉弧度高、體積小、施工簡(jiǎn)便等特點(diǎn)，近幾年在高速公路的建設(shè)中得到了廣泛的應(yīng)用，尤其是在高速公路的軟基處理、路基加筋、臺(tái)背回填、新老路相拼接、過濾排水、路基防護(hù)等方面應(yīng)用普遍，它結(jié)合本身的材料特點(diǎn)，通過加筋、防護(hù)、過濾、排水、隔離等基本功能，有效的起到了加固路基，保證路基的穩(wěn)定性的作用。

1、土工格柵分類

1.1塑料土工格柵

塑料土工格柵是經(jīng)過拉伸形成的具有方形或矩形的聚合物網(wǎng)材，按其制造時(shí)拉伸方向的不同可為單向拉伸和雙向拉伸兩種。它是在經(jīng)擠壓制出的聚合物板材(原料多為聚丙烯或高密度聚乙烯)上沖孔，然后在加熱條件下施行定向拉伸。單向拉伸格柵只沿板材長(zhǎng)度方向拉伸制成，而雙向拉伸格柵是繼續(xù)將單向拉伸的格柵再在與其長(zhǎng)度垂直的方向拉伸制成。

1.2玻璃纖維土工格柵

玻璃纖維土工格柵是以玻璃纖維為材質(zhì)，采用一定的編織工藝制成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)材料，為保護(hù)玻璃纖維、提高整體使用性能，經(jīng)過特殊的涂復(fù)處理工藝而成的土工復(fù)合材料。因表面涂有特殊的改性瀝青使其具有兩重的復(fù)合性能，極大地提高了土工格柵的耐磨性及剪切能力。

玻纖格柵是選用優(yōu)質(zhì)增強(qiáng)型無堿玻纖紗，利用國(guó)外先進(jìn)經(jīng)編機(jī)織成基材，采用經(jīng)編定向結(jié)構(gòu)，充分利用織物中紗線的強(qiáng)力，改善其力學(xué)性能，使其具有良好的抗拉強(qiáng)度，抗撕裂強(qiáng)度和耐蠕變的性能，并經(jīng)過優(yōu)質(zhì)改性瀝青涂覆處理而成的平面網(wǎng)絡(luò)狀材料。其因循相似相容原理，重點(diǎn)突出其與瀝青混合料的復(fù)合性能，并充分保護(hù)玻纖基材，極大提高了基材的耐磨性及抗剪切能力，從而得以使用于路面增強(qiáng)，抵抗裂縫車轍等公路工程領(lǐng)域，結(jié)束了瀝青路面難以增強(qiáng)的難題。

產(chǎn)品有強(qiáng)度高、伸長(zhǎng)率低、耐高溫、模量高、重量輕、韌性好、耐腐蝕、壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)、可廣泛應(yīng)用于舊的水泥路面、機(jī)場(chǎng)跑道的維修、堤壩、河岸、邊坡防護(hù)、道橋路面增強(qiáng)處理等工程領(lǐng)域，可給路面增強(qiáng)、補(bǔ)強(qiáng)，防止路面車轍疲勞裂紋，熱冷伸縮裂紋和下面的反射裂紋，并能將路面承載應(yīng)力分散，延長(zhǎng)路面適用壽命，高抗拉強(qiáng)度低延伸率，無長(zhǎng)期蠕變，物理化學(xué)穩(wěn)定性好，抗疲勞開裂，耐高溫車轍，抗低溫縮裂，延緩減少反射裂縫。

1.3經(jīng)編土工格柵 經(jīng)編格柵是近十年才發(fā)展起來的，是以高強(qiáng)度纖維或滌綸為原料，經(jīng)緯雙軸向經(jīng)編機(jī)織成雙軸向經(jīng)編網(wǎng)格，再經(jīng)PVC浸漬涂層加工制成的一種土工格柵。雙軸向經(jīng)編網(wǎng)格是經(jīng)編土工格柵的骨架。經(jīng)編土工格柵有著優(yōu)良的工程性能：抗拉強(qiáng)度很高(大于60KN/M)；延伸率較小(10%左右)；抗撕裂強(qiáng)度大；縱、橫向強(qiáng)度差異小，變形均勻。

滌綸土工格柵（又稱：聚酯纖維經(jīng)編土工格柵）選取用高強(qiáng)聚酯纖維為原料。采用經(jīng)編定向結(jié)構(gòu)，織物中的經(jīng)緯向紗線相互間無彎曲狀態(tài)，交叉點(diǎn)用高強(qiáng)纖維長(zhǎng)絲捆綁結(jié)合起來，形成牢固的結(jié)合點(diǎn)，充分發(fā)揮其力學(xué)性能，高強(qiáng)聚酯纖維經(jīng)編土工格柵具有抗拉強(qiáng)度高，延伸力小，抗撕力強(qiáng)度大，縱橫強(qiáng)度差異小，耐紫外線老化、耐磨損、耐腐蝕、質(zhì)輕、與土或碎石嵌鎖力強(qiáng)，對(duì)增強(qiáng)土體抗剪及補(bǔ)強(qiáng)提高土體的整體性與荷載力，具有顯著作用。

2三種土工格柵在公路工程中的應(yīng)用范圍

2.1塑料土工格柵的應(yīng)用范圍

塑料格柵分為單向塑料土工格柵和雙向塑料土工格柵。兩種兩種塑料土工格柵的應(yīng)用范圍分別如下：?jiǎn)蜗蛲凉じ駯胚m用于公路路基、路堤、邊坡加筋，各類擋墻加筋，并廣泛應(yīng)用于各類加筋擋土墻；雙向格柵適用于公路路基、路堤加筋，淺層基礎(chǔ)加筋，防治瀝青混凝土路面反射裂縫等。

2.2玻纖土工格柵的應(yīng)用范圍

玻纖格柵適用于瀝青和混凝土路面加筋、路面反射裂縫防治及新舊路面的銜接等變形量不是很大的場(chǎng)合。玻纖格柵用于瀝青道路時(shí)發(fā)揮的作用有：抗疲勞開裂、抗低溫收縮、耐高溫車轍和延緩路面反射裂縫。產(chǎn)品用途：

1.舊瀝青砼路面，加筋增強(qiáng)瀝青面層，防止病害；

2.水泥砼路面改建復(fù)合式路面，抑制板塊收縮等引起反射裂； 3.道路拓改工程，防止新老結(jié)合部級(jí)不均勻沉降而造成裂紋；

4.軟土基加筋處理，利用軟土析水固結(jié)，有效抑制沉降，均勻應(yīng)力分布，增強(qiáng)路基整體強(qiáng)度；

5.新建道路半鋼性基層產(chǎn)生收縮裂縫，加筋增強(qiáng)防止基礎(chǔ)裂紋反射而引起的路面裂縫。

2.3經(jīng)編土工格柵的應(yīng)用范圍

經(jīng)編土工格柵的應(yīng)用范圍為：軟土上的地基、堤壩加筋，用以提高基底穩(wěn)定，調(diào)整沉降，減少不均勻沉降和提高承載力；路基邊坡加筋，用以提高斜坡穩(wěn)定性；加筋橋臺(tái)，用以提高橋臺(tái)的整體性和強(qiáng)度，防止橋頭跳車；防治瀝青混凝土路面反射裂縫，用以增強(qiáng)路面基層的強(qiáng)度。

3土工格柵在公路中的具體應(yīng)用探討 3.1在軟土地基中的應(yīng)用

軟土地基易使基礎(chǔ)層出現(xiàn)沉降、位移、開裂等現(xiàn)象，因此，基礎(chǔ)層增強(qiáng)十分重要。采用經(jīng)特殊處理的玻纖土工格柵，能使基礎(chǔ)層的整體強(qiáng)力大大提高。土與玻纖土工格柵相互作用的加筋機(jī)理，在室內(nèi)進(jìn)行的大量試驗(yàn)表明：在土體中合理布置玻纖土工格柵，可使土體的垂直應(yīng)力、水平應(yīng)力明顯降低，土體剪應(yīng)力(土顆粒之間的摩擦作用)明顯提高，土體的抗剪強(qiáng)度得到充分發(fā)揮，可以大大提高土體的承載能力，抗變形能力和抗裂能力。玻纖土工格柵在加筋土體中的內(nèi)聚力效應(yīng)、隔離效應(yīng)、波紋效應(yīng)、拱效應(yīng)、嵌鎖效應(yīng)等各種加筋效應(yīng)，有些是先后依次出現(xiàn)的，有些是重疊交叉作用，這些重疊的復(fù)合效應(yīng)，最終將改變或阻止塑性區(qū)的形成和發(fā)展：1)玻纖土工格柵的拉應(yīng)力作用使界面以下土體的豎向應(yīng)力減小，從而使土體豎向壓縮變形減小。2)由于預(yù)拉和差異沉降導(dǎo)致玻纖土工格柵的變形，這一拉應(yīng)力由界面剪應(yīng)力平衡。界面剪應(yīng)力使基礎(chǔ)沉降區(qū)域產(chǎn)生一定大小的隆起變形，這一隆起變形部分抵消了基礎(chǔ)或路基的沉降。3)通過玻纖土工格柵將其上部填料的垂直變形向水平方向擴(kuò)散，以致其上部填料的抗剪切變形能力得以充分發(fā)揮，使得軟土地基表面的承載區(qū)大大增強(qiáng)，表面的壓強(qiáng)大大減小，增強(qiáng)地基的強(qiáng)度，提高地基的承載力。

3.2在防治反射裂縫中的應(yīng)用

瀝青混凝土加筋能提高路面結(jié)構(gòu)層對(duì)裂縫的抑制能力、對(duì)橫向剪切破壞的抵抗能力等，達(dá)到延長(zhǎng)路面結(jié)構(gòu)的疲勞壽命、節(jié)省材料、降低費(fèi)用的目的。格柵加筋具有兩種功能：1)能使應(yīng)力均勻分布在較大的面積范圍內(nèi)，大大減輕瀝青結(jié)構(gòu)層的徐變作用，最終達(dá)到防止瀝青路面開裂的目的。2)加筋格柵具有減薄瀝青層厚度、防治反射裂縫、減少車轍作用等特點(diǎn)，能夠加強(qiáng)瀝青路面的結(jié)構(gòu)性能，提高道路的使用壽命。玻纖格柵的使用效果與鋪設(shè)路面的處理情況密切相關(guān)，在鋪設(shè)前必須將路面上可能影響格柵與底層結(jié)合強(qiáng)度的物質(zhì)如油脂、油漆、封層料、水漬、污物等徹底清除干凈，使鋪設(shè)表面清潔干燥。玻纖格柵上感壓式背膠屬水溶性物質(zhì)，如路面有水跡時(shí)，應(yīng)待路面干燥后再進(jìn)行鋪設(shè)。鋪設(shè)格柵之前需灑粘層油，粘層油如使用乳化瀝青，需在完全破乳干燥后鋪設(shè)格柵。

反射裂縫是由于舊混凝土面層在接縫或裂縫附近的較大位移引起其上方瀝青加鋪層內(nèi)出現(xiàn)應(yīng)力集中所造成的，它包括因溫度和濕度變化而產(chǎn)生的水平位移，以及因交通荷載作用而產(chǎn)生的豎向剪切位移。前者導(dǎo)致接縫或裂縫上方的瀝青加鋪層內(nèi)出現(xiàn)較集中的拉應(yīng)力；后者則使接縫上方的瀝青加鋪層經(jīng)受較大的彎拉應(yīng)力和剪切應(yīng)力。

由于土工格柵的模量很大，達(dá)到67Gpa，作為剛度大的硬夾層應(yīng)用在瀝青罩面層中，其作用是抑制應(yīng)力，釋放應(yīng)變，同時(shí)作為瀝青混凝土加筋材料，提高加鋪層結(jié)構(gòu)的抗拉和抗剪能力，從而達(dá)到減少裂縫的目的。實(shí)踐表明，一條改變了方向的水平裂縫的對(duì)應(yīng)裂縫能量可從其起點(diǎn)移動(dòng)0.6米，1.5米以上寬度的加筋材料有助于確保能量在裂縫兩側(cè)完全消散。

3.3在高路堤填筑中的應(yīng)用

傳統(tǒng)的路堤尤其是高路堤的填筑往往需要超填且路肩邊緣不易壓實(shí)，從而導(dǎo)致后期邊坡雨水侵襲，坍塌失穩(wěn)的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，同時(shí)需用較緩的邊坡，占地面積大，擋土墻壁也有同樣的問題，采用土工格柵對(duì)路堤邊坡或擋土墻進(jìn)行加固可減少1/2占地面積，延長(zhǎng)使用壽命，降低造價(jià)20%～50%。3.4抗疲勞開裂

在舊水泥混凝土路面上的瀝青加鋪層，其主要作用是提高路面的使用功能，對(duì)承載作用則貢獻(xiàn)不大，加鋪層下的剛性混凝土路面仍起關(guān)鍵的承載作用。而在舊瀝青混凝土路面上進(jìn)行瀝青罩面則不同，瀝青加鋪層將與舊瀝青混凝土路面一起承載。因此，在瀝青混凝土路面上進(jìn)行瀝青罩面，除了會(huì)出現(xiàn)反射裂縫，同時(shí)還會(huì)因?yàn)楹奢d的長(zhǎng)期作用而出現(xiàn)疲勞開裂。我們對(duì)舊瀝青混凝土路面上的瀝青加鋪層受荷情況做受力分析：由于瀝青罩面層下為與瀝青罩面層同一性質(zhì)的柔性面層，當(dāng)受到荷載作用時(shí)，路表將發(fā)生彎沉。在直接與車輪接觸的瀝青罩面層受到壓力，在輪載邊緣以外的區(qū)域，面層受到拉力作用，由于兩處受力區(qū)域所受力性質(zhì)不同，而又彼此緊靠，因此在兩塊受力區(qū)域的交界處即力的突變處容易發(fā)生破壞。在長(zhǎng)期荷載的作用下，發(fā)生疲勞開裂。

經(jīng)編滌綸土工格柵在瀝青罩面層中，能夠?qū)⑸鲜龅膲簯?yīng)力與拉應(yīng)力分散，在兩塊受力區(qū)域之間形成緩沖帶，在這里應(yīng)力逐步變化而不是突變，減少了應(yīng)力突變對(duì)瀝青罩面層的破壞。同時(shí)玻纖土工格柵的低延伸率減小了路面的彎沉量，保證了路面不會(huì)發(fā)生過渡變形。

3.5耐高溫車轍

瀝青混凝土在高溫時(shí)具有流變性，具體表現(xiàn)在：夏季瀝青道路面層發(fā)軟、發(fā)粘；在車輛荷載作用下，受力區(qū)域產(chǎn)生凹陷，車輛荷載撤除后瀝青面層無法完全恢復(fù)至受荷前的狀況，即產(chǎn)生了塑性變形；在車輛的反復(fù)碾壓的作用下塑性變形不斷積累，形成車轍。我們對(duì)瀝青面層結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析后，可以知道由于高溫下瀝青混凝土具有流變性，而在受到荷載時(shí)，面層中沒有任何可以約束瀝青混凝土中集料運(yùn)動(dòng)的機(jī)制，造成瀝青面層的推移，這就是形成車轍的主要原因。

在瀝青罩面層中使用玻纖土工格柵，其在瀝青面層中起到骨架作用。瀝青混凝土中集料貫穿于格柵間，形成復(fù)合力學(xué)嵌鎖體系，限制集料運(yùn)動(dòng)，增加了瀝青罩面層中的橫向約束力，瀝青面層中各部分彼此牽制，防止了瀝青面層的推移，從而起到抵抗車轍的作用。

3.6抗低溫收縮開裂

嚴(yán)寒地區(qū)的瀝青道路，冬季面層溫度接近于氣溫，在這樣的溫度條件下，瀝青混凝土遇冷收縮，產(chǎn)生拉應(yīng)力。當(dāng)拉應(yīng)力超過瀝青混凝土拉伸強(qiáng)度時(shí)，產(chǎn)生裂紋，在裂紋集中的地方產(chǎn)生裂縫，形成病害。從裂紋的成因看，如何使瀝青混凝土強(qiáng)度抵抗住拉應(yīng)力是解決問題的關(guān)鍵。

在選用經(jīng)編滌綸土工格柵時(shí)，除其性能指標(biāo)應(yīng)符合上表規(guī)定之外，還應(yīng)特別注意保證其幅寬不小于1.5m，以滿足其作為控制反射裂縫夾層時(shí)有足夠的橫截面積來充分消散裂縫能量；同時(shí)，其網(wǎng)眼尺寸宜為其上瀝青面層材料最大粒徑的0.5~1.0倍，這樣有助于達(dá)到最佳剪切膠粘性，促進(jìn)集料嵌鎖與限制。

第五篇：簡(jiǎn)述土工合成材料在水利工程中的應(yīng)用

簡(jiǎn)述土工合成材料在水利工程中的應(yīng)用

何麗雅

摘 要：土工合成材料是巖土工程領(lǐng)域中一種新型的巖土工程材料,在各類工程中應(yīng)用廣泛。本文以土工合成材料在水利工程中的應(yīng)用為例，就土工合成材料的功能、分類、特性及工程實(shí)際應(yīng)用概況進(jìn)行了較詳細(xì)的闡述。

關(guān)鍵詞：土工合成材料

應(yīng)用

防護(hù)加固工程

一、前言

土工合成材料是一種新型的巖土工程材料。它以人工合成的聚合物,制成各種類型的產(chǎn)品,置于土體內(nèi)部、表面或各層土體之間,發(fā)揮加強(qiáng)或保護(hù)土體的作用。土工合成材料可分為土工織物、土工膜、特種土工合成材料和復(fù)合型土工合成材料等類型。土工材料是工業(yè)發(fā)展的產(chǎn)物,其出現(xiàn)已經(jīng)有100多年的歷史,但應(yīng)用于土建工程則是20世紀(jì)30年代末才開始的。首先是將塑料薄膜作為防滲材料應(yīng)用于水利工程。到20世紀(jì)50年代末,土工織物開始應(yīng)用于海岸護(hù)坡工程。直到20世紀(jì)70年代末,隨著非織造型織物(俗稱無紡織物或無紡布)的應(yīng)用,給土工織物帶來了新的生命,土工織物才以很快的速度發(fā)展起來,從而在巖土工程學(xué)科中形成一個(gè)重要的分支。1977年在法國(guó)巴黎舉行的第一屆國(guó)際土工織物會(huì)議上,J.P.Giroud把它命名為“土工織物”(Geotextile),并于1986年在維也納召開的第三屆國(guó)際土工織物會(huì)議上將它稱之為“巖土工程的一場(chǎng)革命”。從20世紀(jì)60年代中期到20世紀(jì)70年代末,有紡織物開始在我國(guó)應(yīng)用于河道、涵閘及防治路基翻漿冒泥等工程;20世紀(jì)80年代初,無紡織物開始在鐵路工程上試用;20世紀(jì)80年代中期,土工織物才在我國(guó)的水利、鐵路、公路、軍工、港口、建筑、礦冶和電力等領(lǐng)域逐漸推廣應(yīng)用。

二、土工材料的種類和功能

1、土工合成材料種類：

土工合成材料（Geosynthetics）是一種新的巖土工程材料，它以人工合成的聚合物，如料、化纖、合成橡膠等為原料，制成各種類型的品，置于土體內(nèi)部、表面或各層土體之間，發(fā)揮強(qiáng)或保護(hù)土體的作用。“土工合成材料”是一概括性術(shù)語(yǔ)，標(biāo)識(shí)很廣泛的產(chǎn)品，土工合成材可分為土工織物、土工膜、復(fù)合型土工合成材料和特種土工合成材料等類型。目前已廣泛應(yīng)于水利、水電、公路、鐵路、建筑、海港、采礦、軍工等工程的各個(gè)領(lǐng)域。

（1）土工織物。土工合成材料是以高分子聚合物等制成的新型建筑材料。目前大致可分為：①有紡?fù)凉た椢?；②針織土工織物；③無紡?fù)凉た椢?；④?fù)合土工織物。

（2）土工膜。它主要是由透水性低的聚合物、瀝青以及合成纖維和織物另加一定的填充料和外加劑制成的材料。它具有很好的防滲和防水性能及很強(qiáng)的抗變形能力和耐久性。它的厚度一般為0。25~7。5mm，它主要有以下優(yōu)點(diǎn)：①改進(jìn)荷載分布狀況；②減少填料層厚度，并能滿足抗剪強(qiáng)度的要求；③限制土體的側(cè)向位移；④抗拉性能高，能避免產(chǎn)生裂縫；⑤增加土層剛度。

（3）復(fù)合型土工合成材料。它包括土工格柵、土工網(wǎng)、超輕型土工合成材料、土工膜袋、土工墊、土工格室等。常用的特種土工合成材料為前3種。

（4）特種土工合成材料。它由土工織物、土工薄膜和某些特種土工合成材料中兩種或兩種以上的材料互相組合而成，它可將不同構(gòu)成材料的性質(zhì)結(jié)合起來，滿足具體工程的需要。

2、土木合成材料的功能：（1）隔離作用：

將土工合成材料放在兩種不同的材料之間或同一材料不同粒經(jīng)之間以及土體表面與上部建筑結(jié)構(gòu)之間，使其隔離開來。當(dāng)受外部荷載作用時(shí)，雖然材料受力相互擠壓，但由于土工合成材料在中間隔開，不使其互相混雜或流失，保持材料的整體結(jié)構(gòu)和功能。土工合成材料隔離作用己廣泛應(yīng)用于鐵路、公路路基、土石壩工程、軟土基礎(chǔ)處理以及河道整治工程。

（2）防護(hù)作用：

土工合成材料可以起到分散應(yīng)力的作用。也可由一種物體傳遞到另一物體，使應(yīng)力分解，防止土體受外力作用破壞，從而起到對(duì)材料的防護(hù)作用。土工合成材料的防護(hù)作用分兩種情況：一是表面防護(hù)，即將土工合成材料放置于土體表面，保護(hù)土體不受外力影響、破壞：二是內(nèi)部接觸面保護(hù)，即將土工合成材料置于兩種材料之間，當(dāng)一種材料受集中應(yīng)力作用時(shí)，而不使另一種材料破壞。

（3）濾層作用

濾層作用是土工織物的主要功能，被廣泛地應(yīng)用于水利、鐵路、公路、建筑等各項(xiàng)工程中，特別是水利工程中用作堤、壩基礎(chǔ)或邊坡反濾層已極為普遍。在沙石料緊缺地區(qū)，用土工合成材料做反濾層，更顯示出它的優(yōu)越性。因此通過把土工織物置于土體表面或相鄰?fù)翆又g，土中水分可以通過織物排同時(shí)織物可阻止土顆粒流失，以免造成土體失穩(wěn)（管涌），可代替砂、礫石等反濾層。

（4）排水作用

土工合成材料是良好的透水材料，無論是材料法向或水平向均具有較好的排水能力，能夠?qū)⑼馏w內(nèi)的水集聚到織物內(nèi)部，形成排水通道，排出土體。土工合成材料現(xiàn)己廣泛應(yīng)用于土壩、路基、擋土墻建筑以及軟土基排水固結(jié)等方面。它與工程中的其他排水結(jié)構(gòu)充分配合，形成完善的排水體系，排除地下水、地表水和結(jié)構(gòu)中的多余水份。

（5）加筋作用 土工合成材料有較高的抗拉強(qiáng)度，將土工合成材料埋在土體中或路面結(jié)構(gòu)適當(dāng)位置，可以分布土體或路面結(jié)構(gòu)應(yīng)力、傳遞拉應(yīng)力、限制其側(cè)向位移，增強(qiáng)它與土體或路結(jié)構(gòu)層材料之間的摩阻力，使土或路面結(jié)構(gòu)層———土工成材料復(fù)合體的強(qiáng)度提高，從而約束土體或路面結(jié)構(gòu)層的形，并抑制或減少土體的不均勻沉降，提高土體或路面結(jié)構(gòu)層的穩(wěn)定性具有加筋功能。

（6）防滲作用

土工膜和復(fù)合型土工合成材料，可以作為各種工程的防滲材料。土工合成材料用于某一項(xiàng)工程會(huì)發(fā)揮主次作用，如公路的碎石基層與地基之間鋪放織物，一般說，“隔離”是主要的，“濾層”和“加筋”是次要的，“排水”是不甚重要的設(shè)計(jì)者合考慮，如選用光滑的土工膜來隔離，則可能引起路基中孔隙水壓力升高，造成路基失穩(wěn)。弱地基上修路，“加筋可能起控制作用。

三、土工合成材料在南水北調(diào)中線應(yīng)急供水工程中的應(yīng)用：

1、工程概況

南水北調(diào)京石段19標(biāo)段樁號(hào)范圍為307+000～312+790.6，位于河北省曲陽(yáng)縣境內(nèi)的支曹村、南杏樹村及辛莊村等附近，工程區(qū)為華北沖積平原，地形總體平坦，地面高程66.0～79.0m。

本標(biāo)段所在區(qū)域?qū)倥瘻貛Т箨懶约撅L(fēng)氣候區(qū)，四季分明，冬季天氣寒冷干燥，春季氣溫回升快，風(fēng)速大，蒸發(fā)量大，天氣干燥少雨；夏季氣候溫濕多雨，為河北省的雨季；秋季降雨量較少。據(jù)渠段附近氣象站資料統(tǒng)計(jì)，多年平均氣溫12.3℃，極端最低氣溫-19.2℃，極端最高氣溫41.7℃。多年平均風(fēng)速2.1m/s，最大風(fēng)速20m/s。多年平均無霜凍期189天，最大凍土深度66cm，穩(wěn)定凍結(jié)初日最早為11月29日，開始解凍日期最晚為3月9日。多年平均降水量524mm。

本渠段位于華北沖積平原，地形總體平坦。沿線范圍內(nèi)地面高程66.0m～79.0m。本渠段處于傾斜平原，其間夾河流地貌。

本渠段地表全部被第四系地層覆蓋，揭露的地層為第四系沖洪積層及人工堆積物。巖性多為黃土狀壤土、黃土狀砂壤土、砂壤土、壤土、粉砂、細(xì)砂、中砂、粗砂、礫砂、卵礫石；人工堆積(rQ)棄土、棄渣、人工堤防、路基等。

本渠段所處區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造單元為三級(jí)構(gòu)造單元的太行山隆起的東部邊緣。主要區(qū)域斷裂構(gòu)造有望都—新樂斷裂、石家莊斷裂、井徑—長(zhǎng)冶斷裂、元氏斷裂、柏鄉(xiāng)斷裂、衡水?dāng)嗔选?/p>

本渠段地震動(dòng)峰值加速度為0.05g，相當(dāng)于地震基本烈度Ⅵ度區(qū)。渠段內(nèi)地下水的類型主要為孔隙水，主要賦存于第四系全新統(tǒng)的砂土及礫卵石含水層中。地下水埋深一般9.5m～15m，多屬潛水。地下水與地表水聯(lián)系緊密，具有較強(qiáng)或強(qiáng)的富水性和強(qiáng)透水性，部分具中等透水性。地下水對(duì)混凝土均無腐蝕性。

渠段內(nèi)凍土為季節(jié)性凍土，凍土厚度0.62m～0.66m。

2、土工織物應(yīng)急處理技術(shù)

渠道采用明渠設(shè)計(jì)，梯形斷面，型式為上口寬53.6～57.1m，底寬18～21m，邊坡1：2，渠深8.9m，坡面長(zhǎng)20m。正常水深7m，加大水深7.384m。渠道底板結(jié)構(gòu)型式自下而上為：土基面、5cm粗砂墊層、2cm厚的保溫板、防滲復(fù)合土工膜、8cm厚混凝土面層；渠道襯砌混凝土面板全部采用4m×4m分縫設(shè)計(jì)，底板縱縫全部是通縫設(shè)置，橫縫依次為半縫、通縫、半縫??，交叉布置，縫寬統(tǒng)一為2cm，半縫深度統(tǒng)一為6cm，通縫深度底板8cm。

由于特殊原因，渠道需提前臨時(shí)過水。由于時(shí)間緊迫，若按原設(shè)計(jì)施工將無法滿足過水要求。經(jīng)南水北調(diào)京石段指揮部及設(shè)計(jì)、監(jiān)理、施工單位四方會(huì)議研究決定，采取應(yīng)急處理辦法，用無紡?fù)凉げ冀Y(jié)合混凝土錨固帶對(duì)開挖渠道進(jìn)行防護(hù)加固處理，確保渠道按時(shí)供水。具體措施如下：

2.1施工方案

選用300g/m2無紡?fù)凉げ迹ǚ鶎挷恍∮?m），沿渠道縱向分別于坡腳及距上口1m處各設(shè)一道混凝土錨固帶，橫向間距30m；錨固帶截面尺寸30×30cm，采用C20一級(jí)配混凝土。

2.2土工布的鋪設(shè)方法

渠道大面積開挖完成后，采用人工開挖錨固槽，裝載機(jī)配合自卸車清運(yùn)土方。土工布采用人工滾鋪，布面要平整，并適當(dāng)留有變形余量。長(zhǎng)絲或短絲土工布的安裝通常用搭接、縫合和焊接幾種方法。

2.3土工布的縫合

本工程采用專用縫紉機(jī)縫合。所有的縫合必須要連續(xù)進(jìn)行（不允許點(diǎn)縫）。在重疊之前，土工布必須重疊最少150mm。最小縫針距離織邊（材料暴露的邊緣）至少是25mm。

縫好的土工布接縫最少1行線鎖口鏈形縫法。用于縫合的線應(yīng)為最小張力超過60N的樹脂材料，并有與土工布相當(dāng)或超出的抗化學(xué)腐蝕能力。

任何在縫好的土工布上的“漏針”必須在受到影響的地方重新縫接。必須采取相應(yīng)的措施避免在安裝后，尖銳物質(zhì)進(jìn)入土工布層。

2.4錨固帶混凝土澆筑

錨固帶為30×30cm、C20一級(jí)配混凝土，采用泵送法澆筑。泵管鋪設(shè)時(shí)應(yīng)墊砂袋，泵管安裝、拆移、及抹面時(shí)應(yīng)注意，防止對(duì)土工布造成破壞。

3、土工布鋪設(shè)的基本要求

3.1基層檢查：檢查基層是否平整、堅(jiān)實(shí)，如有異物，應(yīng)處理妥善。

3.2試鋪:根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況，確定土工布尺寸，裁剪后予以試鋪，裁剪尺寸應(yīng)準(zhǔn)確。3.3接縫須與坡面線正交，縫合時(shí)縫合線應(yīng)平直，針腳應(yīng)均勻。

3.4在坡面上，對(duì)土工布的一端進(jìn)行錨固，然后將卷材沿坡面放下以保證土工布保持拉緊的狀態(tài)。

3.5所有的土工布鋪設(shè)時(shí)都須用砂袋壓住，砂袋將在鋪設(shè)期間使用并保留到錨固槽混凝土澆筑時(shí)。

3.6縫合后應(yīng)檢查土工布是否鋪設(shè)平整，是否存在缺陷。如存在不合要求的現(xiàn)象，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行修補(bǔ)。

四、結(jié)論

通過采取應(yīng)急方案，確保了本渠段在2008年9月28日（規(guī)定時(shí)間內(nèi)）成功通水。渠道過水后，經(jīng)聯(lián)合工作組沿線勘查，本渠段無水力沖刷破壞痕跡，渠坡未出現(xiàn)垮塌現(xiàn)象，渠道運(yùn)行安全。并且本渠段還經(jīng)受住了08年嚴(yán)冬的考驗(yàn)，開春解凍之后，聯(lián)合工作組再次對(duì)渠道沿線進(jìn)行勘查，未發(fā)現(xiàn)土工布有凍裂破壞現(xiàn)象，也未發(fā)現(xiàn)明顯的冰排割裂損傷，渠道岸坡未發(fā)生失穩(wěn)現(xiàn)象。本應(yīng)急方案取得了圓滿成功。

通過對(duì)土工合成材料在工程中應(yīng)用的介紹,可得出如下意見:1)土工合成材料，尤其是新型的合成型材料,在工程中占有越來越重要地位。2)合成材料應(yīng)用于邊坡表面防護(hù),能夠提高邊坡的穩(wěn)定性和承載能力。3)合成材料應(yīng)用于嚴(yán)寒地區(qū)，有較好的使用工況。4）由于合成材料的特性和價(jià)格上的雙重優(yōu)勢(shì),應(yīng)用前景廣泛。

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