土工合成材料地基(一)

7-1-8土工合成材料地基7-1-8-1土工織物地基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(shè)土工織物作為加筋，使形成彈性復(fù)合土體，起到排水、反濾、隔離、加固和補(bǔ)強(qiáng)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(wěn)定。圖7-41為土工織物加固地基、邊坡的幾種應(yīng)用。圖7-41土工織物加固的應(yīng)用（a）排水；（b）穩(wěn)定路基；（c）穩(wěn)定邊坡或護(hù)坡；（d）加固路堤；（e）土壩反濾；（f）加速地基沉降1-土工織物；2-砂墊；3-道渣；4-滲水盲溝；5-軟土層；6-填土或填料夯實(shí)；7-砂井1．材料要求土工織物系采用聚酯纖維（滌綸）、聚丙纖維（腈綸）和聚丙烯纖維（丙綸）等高分子化合物（聚合物）經(jīng)加工后合成。一般用無紡織成的，系將聚合物原料投入經(jīng)過熔融擠壓噴出紡絲，直接平鋪成網(wǎng)，然后用粘合劑粘合（化學(xué)方法或濕法）、熱壓粘合（物理方法或干法）或針刺結(jié)合（機(jī)械方法）等方法將網(wǎng)聯(lián)結(jié)成布。土工織物產(chǎn)品因制造方法和用途不一，其寬度和重量的規(guī)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(dǎo)水性不論垂直向或水平向，其滲透系數(shù)k≥10-2cm/s（相當(dāng)于中、細(xì)砂的滲透系數(shù)）；抗拉強(qiáng)度為10~30kN/m（高強(qiáng)度的達(dá)30~100kN/m）。2．特點(diǎn)和適用范圍土工織物的特點(diǎn)是：質(zhì)地柔軟，重量輕，整體連續(xù)性好；施工方便，抗拉強(qiáng)度高，沒有顯著的方向性，各向強(qiáng)度基本一致；彈性、耐磨、耐腐蝕性、耐久性和抗微生物侵蝕性好，不易霉?fàn)€和蟲蛀；而且，土工織物具有毛細(xì)作用，內(nèi)部具有大小不等的網(wǎng)眼，有較好的滲透性（水平向1×10-1~1×10-3cm/s）和良好的疏導(dǎo)作用，水可豎向、橫向排出。材料為工廠制品，材質(zhì)易保證，施工簡便，造價較低，與砂墊層相比可節(jié)省大量砂石材料，節(jié)省費(fèi)用1/3左右。用于加固軟弱地基或邊坡，作為加筋使形成復(fù)合地基，可提高土體強(qiáng)度，承載力增大3~4倍，顯著地減少沉降，提高地基穩(wěn)定性。但土工聚合物存在抗紫外線（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(jié)，提高土體強(qiáng)度；用于公路、鐵路路基作加強(qiáng)層，防止路基翻漿、下沉；用于堤岸邊坡，可使結(jié)構(gòu)坡角加大，又能充分壓實(shí)；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，可取代砂石級配良好的反濾層，達(dá)到節(jié)約投資、縮短工期、保證安全使用的目的。3．施工工藝方法要點(diǎn)（1）鋪設(shè)土工織物前，應(yīng)將基土表面壓實(shí)、修整平順均勻，清除雜物、草根，表面凹凸不平的可鋪一層砂找平。當(dāng)作路基鋪設(shè)，表面應(yīng)有4%~5%的坡度，以利排水。（2）鋪設(shè)應(yīng)從一端向另一端進(jìn)行，端部應(yīng)先鋪填，中間后鋪填，端部必須精心鋪設(shè)錨固，鋪設(shè)松緊應(yīng)適度，防止繃?yán)^緊或褶皺，同時需保持連續(xù)性、完整性。避免過量拉伸超過其強(qiáng)度和變形的極限而發(fā)生破壞、撕裂或局部頂破等。在斜坡上施工，應(yīng)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彈性極限；在護(hù)岸工程坡面上鋪設(shè)時，上坡段土工織物應(yīng)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(yīng)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(jī)面對面或折疊縫合，用尼龍或滌綸線，針距7~8mm，縫合處的強(qiáng)度一般可達(dá)縫物強(qiáng)度的80%；膠結(jié)法是用膠粘劑將兩塊土工織物膠結(jié)在一起，最少搭接長度為100mm，膠結(jié)后應(yīng)停2h以上。其接縫處的強(qiáng)度與土工織物的原強(qiáng)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(qiáng)度低于縫合法和膠結(jié)法。由于搭接和縫合法施工簡便，一般多用之。圖7-42土工織物連接方法擋（搖a賭）搭接；梯（錯b趴）膠合；纖（房c拆）、它（饒d構(gòu)）縫合；青（擋e改）釘接歉（丈4殖）為防止土工材織物在施工中何產(chǎn)生頂破、穿世刺、擦傷和撕襖破等，一般在小土工織物下面育宜設(shè)置礫石或蝶碎石墊層，在例其上面設(shè)置砂珠卵石護(hù)層，其物中碎石能承受宜壓應(yīng)力，土工誘織物承受拉應(yīng)腔力，充分發(fā)揮邪織物的約束作驚用和抗拉效應(yīng)喝，鋪設(shè)方法同供砂、礫石墊層灰。駁（世5賢）鋪設(shè)一次不誰宜過長，以免熔下雨滲水難以慎處理，土工織決物鋪好后應(yīng)隨圓即鋪設(shè)上面砂肌石材料或土料死，避免長時間謀曝曬和暴露，穗使材料劣化。莫（案6倘）土工織物用帆于作反濾層時盆應(yīng)作到連續(xù)，瑞不得出現(xiàn)扭曲義、折皺和重疊砍。土工織物上健拋石時，應(yīng)先淚鋪一寬層泥30m蠅m嶼厚卵石層，并此限制高度摟在撞1.5支m謎以內(nèi)，對于重想而帶棱角的石表料，拋擲高度唱應(yīng)不大區(qū)于剪50c姻m效。吹（鼻7榨）土工織物上費(fèi)鋪墊層時，第仆一層鋪墊厚度鑄應(yīng)茫在騎50c烤m陸以下，用推土擾機(jī)鋪輛墊時，應(yīng)防止品刮土板損壞土瓶工織物，在局部部不應(yīng)加過重洽集中應(yīng)力。圖（執(zhí)8沫）鋪設(shè)時，應(yīng)厭注意端頭位置要和錨固，在護(hù)憶坡坡頂可使土遙工織物末端繞兇在管子上，埋爛設(shè)于坡頂溝槽縣中，以防土工搜織物下落；在推堤壩，應(yīng)使土夫工織物終止在躁護(hù)坡塊石之內(nèi)澡，避免沖刷時什加速坡腳沖刷璃成坑。記（黨9鴨）對于有水位生變化的斜坡，誦施工時直接堆可置于土工織物圖上的大塊石之搞間的空隙，應(yīng)墨填塞或設(shè)墊層價，以避免水位侵下降時，上坡愉中的飽和水因給來不及滲出形呀成顯著水位差誤，使土擠向沒司有壓載空隙，投引起土工織物森鼓脹而造成損過壞。流（橡1卷0睬）現(xiàn)場施工中攝發(fā)現(xiàn)土工織物怠受到損壞時，袍應(yīng)立即修補(bǔ)好疾。4．質(zhì)量控制偽（肥1策）施工前應(yīng)對施土工織物的物姿理性能（單位伏面積的質(zhì)量、該厚度、比重）量、強(qiáng)度、延伸羅率以及土、砂畢石料等進(jìn)行檢躍驗(yàn)。土工織物而以詳100m難2捷為一批，每批公抽胸查池5困%抵。致（唱2斬）施工過程中敲應(yīng)檢查清基、捆回填料鋪設(shè)厚盛度及平整度、罰土工織物的鋪初設(shè)方向、搭接派縫搭接長度或蒸縫接狀況、土潮工織物與結(jié)構(gòu)棗的連接狀況等鏡。洞（青3夏）施工結(jié)束后否，應(yīng)作承載力原檢驗(yàn)。責(zé)（豆4樹）土工織物地舍基質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)怕準(zhǔn)如澇表蘿7-3各9摧所示。捧土工織物（土廈工合成材料）門地基質(zhì)量檢驗(yàn)巴標(biāo)準(zhǔn)取午膽表扮7-39神項才序縫檢查項目惡允許偏差或允切許值遙檢查方法恩單位司數(shù)值杰主控項目網(wǎng)1側(cè)土工織物（土茄工合成材料）尺強(qiáng)度淘%愁≤殺5復(fù)置于夾具上作亂拉伸試驗(yàn)（結(jié)源果與設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)變相比）捷2厭土工織物（土虜工合成材料）望延伸率柿%豎≤舊3鐘置于夾具上作隔拉伸試驗(yàn)（結(jié)犧果與設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)夏相比）患3緊地基承載力寄設(shè)計要求陽按規(guī)定方法雹一般項目巡1竊土工織物（土漫工合成材料）由搭接長度垃mm仁≥李300撤用鋼尺量找2級土石料有機(jī)質(zhì)居含量拐%含≤躬5挽焙燒法失3挺層面平整度床mm智≤誦20盾用都2聯(lián)m澇靠尺詢4丸每層鋪設(shè)厚度皇mm袍±秒25輪水準(zhǔn)儀用7-1-8-坡2這激加勁土地基縱加勁土地基系私由填土和填土摔中布置一定量鵝的帶狀筋體（檢或稱拉筋）以憂及直立的墻面蚊板洋3農(nóng)部分組成一個希整體的復(fù)合結(jié)糕構(gòu)（君圖鄭7-4哥3膜）。這種結(jié)構(gòu)垃內(nèi)部存在著墻冒面土壓力、拉扯筋的拉力、以慎及填土與拉筋燥間的摩擦力等紀(jì)相互作用的內(nèi)捕力，并維持互閉相平衡，從而歡可保證這個復(fù)趨合結(jié)構(gòu)的內(nèi)部駛穩(wěn)定。同時這忠一復(fù)合體又能紅抵抗拉筋尾部緞后面填土所產(chǎn)邀生的側(cè)壓力，陣使整個復(fù)合結(jié)窯構(gòu)保持穩(wěn)定。移圖雕7-43休型加勁土結(jié)構(gòu)物贏的剖面示意圖傳1臥-湖面板慢；內(nèi)2奴-臨拉筋犬；開3扶-賭填料1．加固機(jī)理睜松散土在自重針作用下堆放就杠成為具有天然雷安息角的斜坡糞面，但若在填版土中分層布置素埋設(shè)一定數(shù)量悠的水平帶狀拉施筋作加筋處理績，則拉筋與土兩層之間由于土漁自重而壓緊，除因而使土和拉抓筋之間的摩擦估充分起作用，算在拉筋方向獲快得和拉筋的抗墨拉強(qiáng)度相適用商的粘聚力，使世其成為整體，恩可阻止土顆粒紐的移動，其橫棉向變形等于拉疑筋的伸長變形摟，一般拉筋的喊彈性系數(shù)比土僚的變形系數(shù)大營得多，故側(cè)向方變形可忽略不果計，因而能使奉土體保持直立蜓和穩(wěn)定。數(shù)2有．特點(diǎn)及適用傭范圍陪加勁土地基的脈特點(diǎn)是：土與看拉筋共同作用零，可充分利用領(lǐng)材料性能，使熊擋墻結(jié)構(gòu)輕型英化，其體積僅得相當(dāng)重力式擋哄墻結(jié)構(gòu)丘的捆3%~5寺%父，對地基土的揀要求較低；加叮勁土的墻面和秩拉筋由工廠預(yù)司制，可實(shí)現(xiàn)工比廠化生產(chǎn)，加尊速工程進(jìn)度，興降低施工成本呼；適應(yīng)性強(qiáng)，截加勁為柔性材遷料，可以承受涼地基較大變形銜，它所容許的毫沉降比傳磚統(tǒng)的擋墻為大遍，因而更適合熔于軟弱地基上刺進(jìn)行構(gòu)筑；加氧勁土用于重力洪式構(gòu)筑物，墻爽面垂直，節(jié)省辟用地面積，有潛效減少土方量姥；擋墻面板薄芝，基礎(chǔ)尺寸小柜，可節(jié)省工程濕投姥資耗20%~60澤%殖；而且理論上筆可不受高度限掩制；用作擋土尼結(jié)構(gòu)，面板的臘形式可按需要獄進(jìn)行美化設(shè)計宏，有利于美化震環(huán)境；加勁土鈴復(fù)合結(jié)構(gòu)的整矩體性能好，結(jié)饅構(gòu)穩(wěn)定性強(qiáng)，倉有良好的抗震膚性能；結(jié)構(gòu)簡涼單，施工方便雙，除壓實(shí)機(jī)械傾外，不需配備紅其他機(jī)械，施綁工迅速，質(zhì)量便易于控制。貨加勁土適用于勾山區(qū)或城市道蛾路的擋土墻、樹護(hù)坡、路堤、仁橋臺、河壩以脅及水工結(jié)構(gòu)和仙工業(yè)結(jié)構(gòu)等工氏程上，巷圖已7-4余4錘為加勁土的部育分應(yīng)用，此外非還可用于處理品滑坡。餅圖卻7-44喂鴿加勁土的應(yīng)用狹（抄a霧）常規(guī)深基處姿理方法；墨（恥b蒸）加勁土處理煙方法（不用深盼基）致1胳-洞填土毫；踢2岔-狼礦渣慮；謙3剛-線粉土慨；錯4勵-兼礫石豈；攜5口-姿泥灰?guī)r；遙6染-史近代沖積層炮；蜜7喉-凈白堊土詠；赴8裁-俯公路云；見9贊-旁面板穩(wěn)；搶10踩-誼拉筋危3離．加勁土的材策料和構(gòu)造要求遞（啟1津）拉筋材料誕要求抗拉強(qiáng)度順高，延伸率小踩，耐腐蝕和有集一定的柔韌性旅。多采用鍍鋅陽帶鋼（截睬面粒5mm×40菜m晶m掙或悲5mm×60糟m撲m作）、鋁合金鋼批帶和不銹帶鋼犧、鋼條色（技Q23電5張鋼）、尼龍繩姨、玻璃纖維和神土工織物等。刪有的地區(qū)，就腿地取材，也有降采用竹筋、包隔裝用塑料帶、辟多孔廢鋼片、所鋼筋混凝土代窩用，效果亦好釀，可滿足要求斧。伶（飲2舞）回填土料歡宜優(yōu)先采用一犁定級配的礫砂勢土或砂類土，士有利于壓密和芹與拉筋間產(chǎn)生脹良好的摩阻力禿，也可采用碎揚(yáng)石土、黃土、豎中低液限粘性己土等，但不得籮使用腐殖土、籠凍土、白堊土羞及硅藻土等，孫以及對拉筋有引腐蝕性的土。4．構(gòu)造要求通面板一般采用請鋼筋混凝土預(yù)勾制構(gòu)件，其厚范度不應(yīng)小貿(mào)于籮80m粒m感，混凝土強(qiáng)度賴等級不應(yīng)低班于知C1問8拿；簡易的面板兔亦可采用半圓婚形油桶或橢圓污形鋼管。面板砍設(shè)計應(yīng)滿足堅廚固、美觀、運(yùn)咸輸方便和安裝鼓容易等要求，散同時要求能承偽受拉筋一定距芒離的內(nèi)部土引粥起的局部應(yīng)力檔集中。面板的債形式有十字形恢、槽形、六角直形取、牧L蒜形、矩形雄、致Z侄形等，一般多盡用十字形，其緣高度和寬度崗由形50~150毯m廟m杏；厚凍度捷80~250大m分m熄。面板上的拉垃筋結(jié)點(diǎn)，可采宜用預(yù)錨拉環(huán)、俱鋼板錨頭或留蕉穿筋孔等形式格。鋼拉環(huán)應(yīng)采潔用直徑不小秘于疑10m歇m督的急I阻級鋼筋，鋼板舉錨頭采用厚度拖不小拍于嘴3m此m祖的鋼板，露于載混凝土外部部憐分應(yīng)做防銹處幼理；土工聚合櫻物與鋼拉環(huán)的銹接觸面應(yīng)做隔質(zhì)離處理。十字頁形面板與拉筋月連接多在兩側(cè)抹預(yù)留小孔，內(nèi)龍插銷子，將面椒板豎向互相連煙鎖起來（止圖唐7-4嶼5老）。面板與拉熔筋的連接處必蓬須能承受施工妖設(shè)備和面板附削近回填土壓密摔時所產(chǎn)生的應(yīng)降力。抓圖陪7-45然茅預(yù)制混凝土面信板的拼裝鏈拉筋的錨固長儀度正L漸，一般由計算夫確定，但是還歉要滿徑足皇L度≥蛾0.7羽H賢（唱H置—汽擋土墻高度）倡的構(gòu)造要求。居5怕．施工工藝方滲法要點(diǎn)眨（盞1足）加筋土工程加結(jié)構(gòu)物的施工準(zhǔn)程序是：基礎(chǔ)疫施工、構(gòu)件預(yù)飲制拜→面面板安掌裝嗚→頭填料攤鋪、壓秧密和拉筋鋪烈設(shè)耍→待地面設(shè)施施工宏。齡（捉2蹈）基礎(chǔ)開挖時栗，基槽（坑）看底平面尺寸一翼般應(yīng)大于基礎(chǔ)鳴外凱緣轟0.3基m血，基底應(yīng)整平糞夯實(shí)?；妆卦忭毱秸姑尜Q(mào)板能夠直立。蔥（怖3洞）面板可在工館廠或附近就地極預(yù)制。安裝可曉用人工或機(jī)械聞進(jìn)行。每塊板倡布置有安裝的解插銷和插銷孔鋒。拼時由一端案向另一端自下透而上逐塊吊裝躬就位，拼裝最杏下一層面板時主，應(yīng)把半尺寸傳的和全尺寸的啊面板相間地、估平衡地安裝在橋基礎(chǔ)上。安裝道時單塊面板傾災(zāi)斜度一般宜內(nèi)倡傾俗1/15修0璃左右，作為填尿料壓實(shí)時面板蒸外傾的預(yù)留度報。為防止填土犬時面板向內(nèi)外怕傾斜而不成一瀉垂直面，宜用閃夾木螺栓或支峰斜撐撐住，水役平誤差用軟木械條或低強(qiáng)度砂丟漿調(diào)整，水平移及傾斜誤差應(yīng)爸逐塊調(diào)整，不炒得將誤差累積裳到最后再進(jìn)行密調(diào)整。僵（愉4抬）拉筋應(yīng)鋪設(shè)追在已經(jīng)壓實(shí)的蒜填土上，并與跡墻面垂直，拉兇筋與填土間的窩空隙，應(yīng)用砂嘆墊平，以防拉熟筋斷裂。采用劉鋼條作拉筋時正，要用螺栓將傭它與面板連接晨。鋼帶或鋼筋注混凝土帶與面帝板拉環(huán)的連接恩以及鋼帶、鋼挎筋混凝土帶間驟的連接，可采畜用電焊、扣環(huán)威或螺栓連接。方聚丙烯土工聚柔合物帶與面板落的連接，可將吐帶一端從面板板預(yù)埋拉環(huán)或預(yù)賺留孔中穿過，挨折回與另一端霉對齊。聚合物鐘可采用單孔穿們過、上下穿過惡或左右環(huán)孔合菌拼穿過，并綁俘扎防止抽動（軌圖坦7-4飯6敢），但避免土象工聚合物帶在紐環(huán)（孔）上綁噸成死結(jié)。寨圖拐7-46埋止聚丙烯土工聚遮合物帶拉筋穿癢孔法溝1擁-喚上下穿筋拔；咐2鏡-醉左右穿筋丘；位3曉-仇單孔穿筋妥（利5鬼）填土的鋪設(shè)挖與壓實(shí)，可與棵拉筋的安裝同訪時進(jìn)行，在同獄一水平層內(nèi)，痛前面鋪設(shè)和綁弊拉筋，后面即掙可隨填土和進(jìn)貍行壓密。當(dāng)拉驅(qū)筋的垂直間距重較大時，填土前可分層進(jìn)行。膜每層填土厚度逝應(yīng)根據(jù)上下兩到層拉筋的