土工合成材料高壓注漿PPT課件

1、11.1 11.1 概述概述定定 義義歷史發(fā)展歷史發(fā)展 概概 念念第1頁/共63頁巖土工程領(lǐng)域中一種新型建筑材料；巖土工程領(lǐng)域中一種新型建筑材料；由人工合成的聚合物（塑料、化纖、合成橡膠）由人工合成的聚合物（塑料、化纖、合成橡膠）為原料制成的纖維制品總稱；為原料制成的纖維制品總稱；置于土體內(nèi)部、表面、土體之間加強(qiáng)和保護(hù)土體置于土體內(nèi)部、表面、土體之間加強(qiáng)和保護(hù)土體土工合成材料土工合成材料geosynthetics一、定義一、定義第2頁/共63頁 2020世紀(jì)世紀(jì)3030年底年底應(yīng)用于土木工程（塑料薄膜作為應(yīng)用于土木工程（塑料薄膜作為防滲材料應(yīng)用于水利工程）；防滲材料應(yīng)用于水利工程）；2020世

2、紀(jì)世紀(jì)5050年底年底海岸護(hù)坡工程；海岸護(hù)坡工程；2020世紀(jì)世紀(jì)6060年代年代河道、涵閘及防治路基翻漿冒泥；河道、涵閘及防治路基翻漿冒泥；2020世紀(jì)世紀(jì)8080年代年代水利、鐵路、公路、軍工、港口、水利、鐵路、公路、軍工、港口、 建筑、礦山、冶金和電力部門等；建筑、礦山、冶金和電力部門等； 全國成立了土工合成材料技術(shù)協(xié)作網(wǎng)全國成立了土工合成材料技術(shù)協(xié)作網(wǎng)二、歷史發(fā)展二、歷史發(fā)展第3頁/共63頁土工織物土工織物土工膜土工膜種種 類類11.2 11.2 土工合成材料種類土工合成材料種類特種土工合成材料特種土工合成材料復(fù)合型土工合成材料復(fù)合型土工合成材料第4頁/共63頁一、土工織物一、土工織物

3、透水性土工合成材料，透水性土工合成材料， 根據(jù)施工工藝不同，可分為根據(jù)施工工藝不同，可分為有紡型土工織物（有紡型土工織物（woven geotextile）無紡型土工織物無紡型土工織物( (non woven geotextile) )編織型土工織物編織型土工織物( (knitted geotextile) )第5頁/共63頁一、土工織物一、土工織物有紡型土工織物經(jīng)緯線交織而成有紡型土工織物經(jīng)緯線交織而成無紡型土工織物熱粘法、化學(xué)粘合法等無紡型土工織物熱粘法、化學(xué)粘合法等編織型土工織物纏繞、扎結(jié)編織型土工織物纏繞、扎結(jié)第6頁/共63頁一、土工織物一、土工織物第7頁/共63頁一、土工織物一、土工

4、織物第8頁/共63頁一、土工織物一、土工織物第9頁/共63頁一、土工織物一、土工織物第10頁/共63頁一、土工織物一、土工織物優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：重量輕，重量輕，整體連續(xù)性好整體連續(xù)性好（可做成大面積整體）（可做成大面積整體）；施工方便；施工方便；抗拉強(qiáng)度高；抗拉強(qiáng)度高；耐腐蝕和抗微生物侵蝕性好。耐腐蝕和抗微生物侵蝕性好。缺點(diǎn)缺點(diǎn)如未經(jīng)特殊處理，其抗紫外線能力低。如未經(jīng)特殊處理，其抗紫外線能力低。第11頁/共63頁二、土工膜二、土工膜在各種塑料、橡膠或土工纖維上噴涂在各種塑料、橡膠或土工纖維上噴涂防水材料而制成的薄膜或薄片。防水材料而制成的薄膜或薄片。主要以聚氯乙稀、聚乙烯、氯化聚乙烯或主要以聚氯乙稀

5、、聚乙烯、氯化聚乙烯或異丁橡膠等為原料制成。異丁橡膠等為原料制成。分為加筋和不加筋兩類。分為加筋和不加筋兩類。第12頁/共63頁土工膜特點(diǎn)：土工膜特點(diǎn)：有很好的彈性和適應(yīng)變形的能力；有很好的彈性和適應(yīng)變形的能力；能承受不同的施工條件和工作應(yīng)力；能承受不同的施工條件和工作應(yīng)力；具有良好的耐老化能力。具有良好的耐老化能力。第13頁/共63頁三、特種土工合成材料三、特種土工合成材料土工格柵土工格柵土工網(wǎng)土工網(wǎng)土工墊土工墊第14頁/共63頁1 1、土工格柵、土工格柵由聚乙烯或聚丙烯板通過打孔、單向或雙向由聚乙烯或聚丙烯板通過打孔、單向或雙向拉伸擴(kuò)孔制成，孔格尺寸為拉伸擴(kuò)孔制成，孔格尺寸為1010100

6、mm100mm的圓形、的圓形、橢圓形、方形或長方形格柵。橢圓形、方形或長方形格柵。第15頁/共63頁1 1、土工格柵、土工格柵第16頁/共63頁2 2、土工網(wǎng)、土工網(wǎng)由擠壓機(jī)擠出的由擠壓機(jī)擠出的1 1 5mm5mm的塑料股線制成。的塑料股線制成。第17頁/共63頁3 3、土工墊、土工墊由合成材料粘結(jié)而成的三維透水聚合物網(wǎng)墊。由合成材料粘結(jié)而成的三維透水聚合物網(wǎng)墊。通常由聚乙烯制成，其厚度為通常由聚乙烯制成，其厚度為151520mm。第18頁/共63頁四、復(fù)合土工合成材料四、復(fù)合土工合成材料將土工織物、土工膜和某些特種土工合成材料將土工織物、土工膜和某些特種土工合成材料中的兩種或兩種以上的材料，

7、采用不同方法中的兩種或兩種以上的材料，采用不同方法復(fù)合成為復(fù)合型的土工合成材料（復(fù)合成為復(fù)合型的土工合成材料（geocomposite）。）。如復(fù)合土工膜、復(fù)合土工網(wǎng)、復(fù)合排水板等。如復(fù)合土工膜、復(fù)合土工網(wǎng)、復(fù)合排水板等。第19頁/共63頁1 1、復(fù)合土工膜、復(fù)合土工膜一布一膜、二布一膜或三布二膜等。一布一膜、二布一膜或三布二膜等。膜防滲；布排水作用。膜防滲；布排水作用。第20頁/共63頁2 2、復(fù)合土工網(wǎng)、復(fù)合土工網(wǎng)第21頁/共63頁3 3、土工復(fù)合排水板、土工復(fù)合排水板由芯板和透水濾布組成。芯板為硬塑料薄板，由芯板和透水濾布組成。芯板為硬塑料薄板，為瓦楞形或十字形，原料為聚氯乙稀或聚丙??；

8、為瓦楞形或十字形，原料為聚氯乙稀或聚丙?。煌杆疄V布為薄型無紡織布。透水濾布為薄型無紡織布。第22頁/共63頁 11.1 11.1 概述概述 11.2 11.2 土工合成材料種類土工合成材料種類 11.3 11.3 主要功能主要功能 11.4 11.4 特性與試驗(yàn)特性與試驗(yàn) 11.5 11.5 設(shè)計(jì)計(jì)算（結(jié)合工程實(shí)例）設(shè)計(jì)計(jì)算（結(jié)合工程實(shí)例） 11.6 11.6 施工工藝施工工藝第十一章 土工合成材料主要內(nèi)容第23頁/共63頁反濾、排水、隔離反濾、排水、隔離功能功能11.3 11.3 主要功能主要功能加筋、防滲、防護(hù)加筋、防滲、防護(hù)第24頁/共63頁第25頁/共63頁隔隔離離功功能能第26頁/共

9、63頁加筋功能加筋功能第27頁/共63頁第28頁/共63頁第29頁/共63頁第30頁/共63頁三峽三峽防滲功能防滲功能第31頁/共63頁排水溝排水溝表土覆蓋層表土覆蓋層表面隔斷層表面隔斷層基礎(chǔ)隔斷層基礎(chǔ)隔斷層地基基礎(chǔ)地基基礎(chǔ)垃圾滲水垃圾滲水和地下水的距離和地下水的距離滲水導(dǎo)管滲水導(dǎo)管氣體導(dǎo)管氣體導(dǎo)管豎井豎井地質(zhì)屏障地質(zhì)屏障經(jīng)處理的地質(zhì)屏障經(jīng)處理的地質(zhì)屏障地下水地下水氣體收集氣體收集滲水收集滲水收集垃垃 圾圾 體體垃圾填埋體的主要構(gòu)成防滲垃圾填埋體的主要構(gòu)成防滲第32頁/共63頁第33頁/共63頁第34頁/共63頁第35頁/共63頁防護(hù)功能防護(hù)功能第36頁/共63頁 11.1 11.1 概述概述

10、 11.2 11.2 土工合成材料種類土工合成材料種類 11.3 11.3 主要功能主要功能 11.4 11.4 設(shè)計(jì)計(jì)算（結(jié)合工程實(shí)例）設(shè)計(jì)計(jì)算（結(jié)合工程實(shí)例） 11.5 11.5 特性與試驗(yàn)特性與試驗(yàn) 11.6 11.6 施工工藝施工工藝第十一章 土工合成材料主要內(nèi)容第37頁/共63頁反濾反濾層的層的作用作用機(jī)理機(jī)理第38頁/共63頁反濾層的設(shè)計(jì)原則反濾層的設(shè)計(jì)原則1 1、防止發(fā)生管涌、防止發(fā)生管涌被保護(hù)土體中的顆粒不得被保護(hù)土體中的顆粒不得從土工織物中的孔隙中流失。因此土工織物的從土工織物中的孔隙中流失。因此土工織物的孔徑不能太大?？讖讲荒芴?。2 2、保證水流通暢、保證水流通暢防止被保

11、護(hù)土體的細(xì)顆粒防止被保護(hù)土體的細(xì)顆粒停留在土工織物內(nèi)發(fā)生淤堵。因此土工織物的停留在土工織物內(nèi)發(fā)生淤堵。因此土工織物的孔徑不能太小?？讖讲荒芴?。一、作為反濾層的設(shè)計(jì)一、作為反濾層的設(shè)計(jì)第39頁/共63頁應(yīng)用于無粘性土的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則：應(yīng)用于無粘性土的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則： OOe e D D D15b15bOe土工織物的有效孔徑；土工織物的有效孔徑；D D85b85b、 D D15b15b被保護(hù)土料的特征粒徑，分別相被保護(hù)土料的特征粒徑，分別相應(yīng)于粒徑分布曲線上應(yīng)于粒徑分布曲線上p p為為8585、1515時(shí)的粒徑。時(shí)的粒徑。一、作為反濾層的設(shè)計(jì)一、作為反濾層的設(shè)計(jì)第40頁/共63頁應(yīng)用于粘性土的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則：應(yīng)用

12、于粘性土的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則： OOe e 0.08mm 0.08mmOe土工織物的有效孔徑土工織物的有效孔徑一、作為反濾層的設(shè)計(jì)一、作為反濾層的設(shè)計(jì)第41頁/共63頁加固主要考慮的問題加固主要考慮的問題堤壩一部分沿土工織物堤壩一部分沿土工織物滑動(dòng)的穩(wěn)定性；滑動(dòng)的穩(wěn)定性；邊坡連同地基滑動(dòng)穩(wěn)定性；邊坡連同地基滑動(dòng)穩(wěn)定性；防止土工織物過量的變形防止土工織物過量的變形二、加固堤壩軟基的設(shè)計(jì)二、加固堤壩軟基的設(shè)計(jì)第42頁/共63頁瑞典法瑞典法荷蘭法荷蘭法土工織物加固堤壩軟基的穩(wěn)定設(shè)計(jì)土工織物加固堤壩軟基的穩(wěn)定設(shè)計(jì)第43頁/共63頁第44頁/共63頁第45頁/共63頁第46頁/共63頁第47頁/共63頁高壓噴射注

13、漿法高壓噴射注漿法 一、概述 高壓噴射注漿（high pressure Jet Grouting) 20世紀(jì)60年代后期創(chuàng)始于日本。它是利用鉆機(jī)把帶有噴嘴的注漿管鉆進(jìn)至土層的預(yù)定位置后，以高壓設(shè)備使?jié){液或水成為2040MPa的高壓射流從噴嘴中噴射出來，沖擊破壞土體，同時(shí)鉆桿以一定速度漸漸向上提升，將漿液與土粒攪拌混合，漿液凝固后，在土中形成一個(gè)固結(jié)體。第48頁/共63頁第49頁/共63頁 我國于70年代開始試驗(yàn)應(yīng)用，至今我國已有許多工程應(yīng)用了高壓噴射注漿法。 高壓噴射注漿法所形成的固結(jié)體形狀與噴射流移動(dòng)方向有關(guān)：旋噴、定噴、擺噴第50頁/共63頁 二、高壓噴射注漿法的工藝類型 1、單管法（CCP工法） 2、二重管法（JSG工法） 同軸雙重噴嘴同時(shí)噴出高壓漿液和空氣兩種介質(zhì)沖擊破壞土體。 20MPa漿液，0.7MPa壓力氣體。固結(jié)體范圍明顯增加。 3、三重管法（CJP工法） 分別輸送水、氣漿液三種介質(zhì)的三重注漿管。 4、多重管法第51頁/共63頁第52頁/共63頁 三、高壓噴射注漿法的特點(diǎn) 1、適用范圍較廣 2、施工簡便 3、可控制固結(jié)體形狀 4、可垂直、傾斜、水平噴射 5、耐久性好 6、料源廣闊 7、設(shè)備簡