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摘要:土工合成材料,特别是新型合成材料,在技术上发挥着越来越重要的作用。由于其在材料性能和价格上的双重优势,具有广阔的应用前景。与未标注的边坡相比,土工格栅加固边坡能显著提高边坡的稳定性和可持续性。复合材料加筋土技术、土工格栅、土工织物及复合排水材料在各类工程中的应用。
关键词:土工;合成材料;道路桥梁
“土工合成材料”是一个具有广泛标识符的通用术语,用于加固或保护土壤。它主要是一种深层建筑材料,利用人造材料、化学纤维、合成橡胶等原料生产不同种类的室内产品,土工合成材料的主要原料是高分子聚合物,如聚乙烯(PE)、聚酯(PET)、聚酰胺(per)、聚丙烯(PP),聚氯乙烯(PVC)、氯化聚乙烯(CPE)、聚苯乙烯(EPS)等,在岩土工程、深部施工、水利、环境技术、交通运输技术、市政技术、投诉技术等领域得到了广泛的发展。
1土工合成材料概念
土工合成材料是用于岩土工程、且由合成材料组成的产品的总称。由于土工合成材料主要应用于岩土工程,因此被称为“土工合成材料”,土工合成材料在早期被称为“土工织物”和“土工膜”。随着技术的发展,土工格栅、土工网、土工袋等新型材料应运而生。原名称不能完全涵盖所有产品。这就是为什么它们在一段时间内被称为“土工织物、土工膜及相关产品”的原因,当然,这样的名称并不是一个技术或学术术语。上工合成材料的原料是聚合物。它由煤、石油、天然气或石灰石等化学物质组成,经过提炼,再进一步加工成纤维板或塑料板,最后制成不同的产品。
2土工合成材料的类型和分类
土工合成材料主要分为土工织物、土工膜、复合土工合成材料和特种土工合成材料。土工织物主要是指由高分子聚合物合成的新型建筑材料。无纺织物和复合土工织物均为土工织物。土工膜由聚合物、沥青、合成纤维和低透水性织物以及合适的填充材料和添加剂组成。其主要特点是具有良好的水密性、抗变形性和耐久性。在大多数情况下,其厚度在0.25至7.5m之间。土工膜可以改善荷载分织物;可有效减小包装层厚度,满足抗变形和抗强度要求;避免土壤侧向位移;一定的抗拉强度能有效减少裂纹的发生;增加土层的刚度。在大多数情况下,复合土工合成材料是指土工格栅、土工网和超轻土工合成材料。实际上,除了常用的复合土工合成材料外,复合土工合成材料还有很多种,比如土工膜塞,就具体的土工合成材料而言,它综合了不同材料的性能,以满足具体工程的需要。以土工织物、土工膜和個别土工合成材料为基础,将两种或两种以上不同的材料结合起来,合成出符合实际情况的土工合成材料。
3土工合成材料的功能
3.1隔离作用
土工合成材料放置在两种不同材料之间或同一材料的不同粒径之间,以及土壤表面和支撑结构之间,以用来隔离它们。如果它们受到外部应力,即使材料相互挤压,因为中间的土工合成物彼此分离,它们不混合和不脱水,并保留材料的整体结构和功能。土工合成材料的保温效果已广泛应用于铁路、公路路基、土方工程、软土地基处理和河道整治等领域。
3.2保护作用
土工合成材料可以分散应力。土工合成材料的保护作用可分为两种情况:一方面是表面保护,即土工合成材料放置在地面上,以保护土壤免受外力和损坏;另一方面内部接触面保护,即土工合成材料放置在两种材料之间,以防止另一种材料暴露在集中应力下。
3.3过滤作用
过滤是土工织物的主要功能,广泛应用于节水、铁路建设、公路建设等工程,特别是在节水方面。用土工合成材料作为弯管的滤层是非常普遍的,在缺少砂石的地区,用土工合成材料作为滤层涂层显示出其优越性。因此,可以通过织物和组织吸收土壤中的水分,防止土壤颗粒流失,避免土壤(管道)失稳,从而可以代替砂石等滤层。
3.4排水作用
土工合成材料是一种渗透性好的材料,在垂直方向和水平方向上都具有良好的排水能力。你可以将土壤中的水分收集到组织中,形成一个排水通道,排出土壤。土工合成材料已广泛应用于土坝的加固、基底、墙体和软土地基的修复。与本工程其他排水构筑物充分配合,形成完善的排水系统,能排除构筑物内的地下水、地表水和多余水。
3.5钢筋作用
土工合成材料具有很高的抗拉强度。当土工合成材料埋入土壤或路面结构中时,可以分散土壤或路面结构的应力,传递拉应力,限制侧向位移,加强土工合成材料与土壤或土层之间的摩擦,提高土壤或土层的强度,限制土壤的形状或土质条件,抑制或减少土壤的不均匀沉降,提高土壤的稳定性并具有加固作用。
3.6防渗作用
由土工膜和复合土工膜合成的材料也可作为路桥施工中的防裂材料。在一个特定的工程中使用时,它具有一定的主要和次要的作用,例如在道路和基础之间铺设织物。此时“隔离”是最重要的作用,而“加筋”和“过滤”是次要的,“排水”更不重要。因此,在具体施工中,设计人员应综合考虑工程的实际情况和需要。如果选择光滑的土工膜,会导致路基孔隙水压力增加,导致路基失稳。如果道路建在软土上,应适当加固。
4土工合成材料在路桥施工中的应用
4.1路面与地面轨道间柔性路面结构的应用
一般来说,高等级公路需要“坚固的地基和薄的表面”。因此,在石膏结构中铺设高调制土工合成材料可以提高石膏结构的抗拉强度,减小石膏结构的厚度,有效地保证石膏结构的完整性,在具体设计中经常采用高调制土工布和玻璃纤维布。牵引模数一般大于25-30kN/m。如果必须在半刚性地板和沥青层之间铺设土工布,或必须在使用寿命较长的旧水泥混凝土层上铺设沥青,则第一步是将土工布条放置在水泥板连接处,然后在剥离的沥青涂层上搭设沥青结构或浇一层粘层油,再在顶部覆盖土工布,最后铺筑沥青面层或橡胶沥青混凝土面层,使裂缝得到有效控制。
4.2加强路堤加筋
在公路桥梁施工中,如果在软土地基上修建高填方蒸汽,很可能由于填方的侧向压力,使坝体两侧移动,失去稳定性。随着土工合成材料的不断发展和应用,土工合成材料在软土中的工程应用也越来越多。路堤底部通常铺设简单或多层高模量土工织物、土工格栅、土工网等土工合成材料,可有效控制土体的侧向位移,提高路堤带的稳定性,可以增加弯球的填充高度,减小弯带的差动调节。
4.3软土地基加固
在实际施工中,传统的压实、排水固结等方法繁琐、进度慢、投资大,因此目前常用土工合成材料。土工合成材料,如土工格栅和土工织物,经常被放置在软土地基和拱之间,连同碎石或砾石一起使用它们的抗拉强度来加固软地基上的拱,目前主要有两种形式:单独使用土工合成材料和在传统处理方法的基础上使用土工合成材料。土工合成材料的使用仅指在软基上直接铺设土工格栅和土工网作为表面结构,而基于传统基础处理方法的土工合成材料的使用是指在预张拉和排水固结后在处理后的路基上铺设土工布以隔离附加物,减少不均匀沉降,提高路基的可持续性。
5结束语
以上分析表明,土工合成材料的应用周期相对较短,但由于其多样性和施工适应性强,得到了广泛的应用。由于合成材料具有重量轻、寿命长等优点,在公路桥梁建设中得到了广泛的应用。随着土工合成材料的不断改进和完善,其应用范围将越来越广。
参考文献
[1]陈锋.道路与桥梁工程中土工合成材料的应用探析[J].企业科技与发展,2015(14):98-99.
[2]王丹.土工合成材料在道路工程中的应用[J].中华民居(下旬刊),2014(04):200-201.
[3]周小环.浅谈土工合成材料及其在道路工程中的应用实践[J].特种结构,2011,28(02):94-97.
关键词:土工;合成材料;道路桥梁
“土工合成材料”是一个具有广泛标识符的通用术语,用于加固或保护土壤。它主要是一种深层建筑材料,利用人造材料、化学纤维、合成橡胶等原料生产不同种类的室内产品,土工合成材料的主要原料是高分子聚合物,如聚乙烯(PE)、聚酯(PET)、聚酰胺(per)、聚丙烯(PP),聚氯乙烯(PVC)、氯化聚乙烯(CPE)、聚苯乙烯(EPS)等,在岩土工程、深部施工、水利、环境技术、交通运输技术、市政技术、投诉技术等领域得到了广泛的发展。
1土工合成材料概念
土工合成材料是用于岩土工程、且由合成材料组成的产品的总称。由于土工合成材料主要应用于岩土工程,因此被称为“土工合成材料”,土工合成材料在早期被称为“土工织物”和“土工膜”。随着技术的发展,土工格栅、土工网、土工袋等新型材料应运而生。原名称不能完全涵盖所有产品。这就是为什么它们在一段时间内被称为“土工织物、土工膜及相关产品”的原因,当然,这样的名称并不是一个技术或学术术语。上工合成材料的原料是聚合物。它由煤、石油、天然气或石灰石等化学物质组成,经过提炼,再进一步加工成纤维板或塑料板,最后制成不同的产品。
2土工合成材料的类型和分类
土工合成材料主要分为土工织物、土工膜、复合土工合成材料和特种土工合成材料。土工织物主要是指由高分子聚合物合成的新型建筑材料。无纺织物和复合土工织物均为土工织物。土工膜由聚合物、沥青、合成纤维和低透水性织物以及合适的填充材料和添加剂组成。其主要特点是具有良好的水密性、抗变形性和耐久性。在大多数情况下,其厚度在0.25至7.5m之间。土工膜可以改善荷载分织物;可有效减小包装层厚度,满足抗变形和抗强度要求;避免土壤侧向位移;一定的抗拉强度能有效减少裂纹的发生;增加土层的刚度。在大多数情况下,复合土工合成材料是指土工格栅、土工网和超轻土工合成材料。实际上,除了常用的复合土工合成材料外,复合土工合成材料还有很多种,比如土工膜塞,就具体的土工合成材料而言,它综合了不同材料的性能,以满足具体工程的需要。以土工织物、土工膜和個别土工合成材料为基础,将两种或两种以上不同的材料结合起来,合成出符合实际情况的土工合成材料。
3土工合成材料的功能
3.1隔离作用
土工合成材料放置在两种不同材料之间或同一材料的不同粒径之间,以及土壤表面和支撑结构之间,以用来隔离它们。如果它们受到外部应力,即使材料相互挤压,因为中间的土工合成物彼此分离,它们不混合和不脱水,并保留材料的整体结构和功能。土工合成材料的保温效果已广泛应用于铁路、公路路基、土方工程、软土地基处理和河道整治等领域。
3.2保护作用
土工合成材料可以分散应力。土工合成材料的保护作用可分为两种情况:一方面是表面保护,即土工合成材料放置在地面上,以保护土壤免受外力和损坏;另一方面内部接触面保护,即土工合成材料放置在两种材料之间,以防止另一种材料暴露在集中应力下。
3.3过滤作用
过滤是土工织物的主要功能,广泛应用于节水、铁路建设、公路建设等工程,特别是在节水方面。用土工合成材料作为弯管的滤层是非常普遍的,在缺少砂石的地区,用土工合成材料作为滤层涂层显示出其优越性。因此,可以通过织物和组织吸收土壤中的水分,防止土壤颗粒流失,避免土壤(管道)失稳,从而可以代替砂石等滤层。
3.4排水作用
土工合成材料是一种渗透性好的材料,在垂直方向和水平方向上都具有良好的排水能力。你可以将土壤中的水分收集到组织中,形成一个排水通道,排出土壤。土工合成材料已广泛应用于土坝的加固、基底、墙体和软土地基的修复。与本工程其他排水构筑物充分配合,形成完善的排水系统,能排除构筑物内的地下水、地表水和多余水。
3.5钢筋作用
土工合成材料具有很高的抗拉强度。当土工合成材料埋入土壤或路面结构中时,可以分散土壤或路面结构的应力,传递拉应力,限制侧向位移,加强土工合成材料与土壤或土层之间的摩擦,提高土壤或土层的强度,限制土壤的形状或土质条件,抑制或减少土壤的不均匀沉降,提高土壤的稳定性并具有加固作用。
3.6防渗作用
由土工膜和复合土工膜合成的材料也可作为路桥施工中的防裂材料。在一个特定的工程中使用时,它具有一定的主要和次要的作用,例如在道路和基础之间铺设织物。此时“隔离”是最重要的作用,而“加筋”和“过滤”是次要的,“排水”更不重要。因此,在具体施工中,设计人员应综合考虑工程的实际情况和需要。如果选择光滑的土工膜,会导致路基孔隙水压力增加,导致路基失稳。如果道路建在软土上,应适当加固。
4土工合成材料在路桥施工中的应用
4.1路面与地面轨道间柔性路面结构的应用
一般来说,高等级公路需要“坚固的地基和薄的表面”。因此,在石膏结构中铺设高调制土工合成材料可以提高石膏结构的抗拉强度,减小石膏结构的厚度,有效地保证石膏结构的完整性,在具体设计中经常采用高调制土工布和玻璃纤维布。牵引模数一般大于25-30kN/m。如果必须在半刚性地板和沥青层之间铺设土工布,或必须在使用寿命较长的旧水泥混凝土层上铺设沥青,则第一步是将土工布条放置在水泥板连接处,然后在剥离的沥青涂层上搭设沥青结构或浇一层粘层油,再在顶部覆盖土工布,最后铺筑沥青面层或橡胶沥青混凝土面层,使裂缝得到有效控制。
4.2加强路堤加筋
在公路桥梁施工中,如果在软土地基上修建高填方蒸汽,很可能由于填方的侧向压力,使坝体两侧移动,失去稳定性。随着土工合成材料的不断发展和应用,土工合成材料在软土中的工程应用也越来越多。路堤底部通常铺设简单或多层高模量土工织物、土工格栅、土工网等土工合成材料,可有效控制土体的侧向位移,提高路堤带的稳定性,可以增加弯球的填充高度,减小弯带的差动调节。
4.3软土地基加固
在实际施工中,传统的压实、排水固结等方法繁琐、进度慢、投资大,因此目前常用土工合成材料。土工合成材料,如土工格栅和土工织物,经常被放置在软土地基和拱之间,连同碎石或砾石一起使用它们的抗拉强度来加固软地基上的拱,目前主要有两种形式:单独使用土工合成材料和在传统处理方法的基础上使用土工合成材料。土工合成材料的使用仅指在软基上直接铺设土工格栅和土工网作为表面结构,而基于传统基础处理方法的土工合成材料的使用是指在预张拉和排水固结后在处理后的路基上铺设土工布以隔离附加物,减少不均匀沉降,提高路基的可持续性。
5结束语
以上分析表明,土工合成材料的应用周期相对较短,但由于其多样性和施工适应性强,得到了广泛的应用。由于合成材料具有重量轻、寿命长等优点,在公路桥梁建设中得到了广泛的应用。随着土工合成材料的不断改进和完善,其应用范围将越来越广。
参考文献
[1]陈锋.道路与桥梁工程中土工合成材料的应用探析[J].企业科技与发展,2015(14):98-99.
[2]王丹.土工合成材料在道路工程中的应用[J].中华民居(下旬刊),2014(04):200-201.
[3]周小环.浅谈土工合成材料及其在道路工程中的应用实践[J].特种结构,2011,28(02):94-97.