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1、任务8 土工材料加固地基施工,土工合成材料的概念,土工合成材料的类型,土工合成材料的作用机理,土工合成材料的应用,目录,1,2,3,4,一、土工合成材料的概念,土工合成材料是土木工程应用的合成材料的总称。它是以聚合物（塑料、化纤、合成橡胶等）为原料，制成各种形状的产品，置于土体内部、表面和各种土体之间，发挥加强或保护土体的作用。,一、土工合成材料的概念,二、土工合成材料的类型,土工合成材料,土工织物,土工膜,土工特种材料,土工复合材料,有纺土工织物,无纺土工织物,土工格栅,土工膜袋,土工网,土工网垫,土工格室,聚苯乙烯泡沫塑料,二、土工合成材料的类型,1.土工织物 土工织物为透水性土工合成材料
2、。土工织物是首先把聚合物原料加工成丝、短纤维、纱或条带，然后再制成平面结构的土工织物。,二、土工合成材料的类型,土工织物按照联结纤维的方法不同可以分为化学联结、热力联结和机械联结三种联结方式。,二、土工合成材料的类型,二、土工合成材料的类型,二、土工合成材料的类型,2.土工膜 土工膜一般分为沥青和聚合物两大类。 土工膜有很好的不透水性，弹性和适应变形的能力，能适用于不同施工条件和工作应力。,二、土工合成材料的类型,二、土工合成材料的类型,二、土工合成材料的类型,二、土工合成材料的类型,3.土工特种材料 土工格栅是一种主要的土工合成材料，常用作加筋土结构的筋材或土工复合材料的筋材。,二、土工合成
3、材料的类型,二、土工合成材料的类型,二、土工合成材料的类型,二、土工合成材料的类型,4.土工特种材料 土工膜袋是一种由双层聚合化纤织物制成的连续或单独袋状材料，利用高压泵把混凝土或砂浆灌入膜袋中，形成板状或其他形状结构，常用于护坡或其他地基处理工程。,二、土工合成材料的类型,二、土工合成材料的类型,土工网是由合成材料条带、粗股条编织或合成树脂压制的具有较大孔眼、刚度较大的平面结构或三维结构的网状合成材料。,二、土工合成材料的类型,二、土工合成材料的类型,二、土工合成材料的类型,二、土工合成材料的类型,土工格室,二、土工合成材料的类型,土工网垫,二、土工合成材料的类型,二、土工合成材料的类型,聚
4、苯乙烯泡沫塑料,三、土工合成材料的作用机理,1.反滤 在有渗流的情况下，利用一定规格的土工织物铺设在被保护的土上，可起到与一般砂砾反滤层同样的作用，即容许水流畅通而同时又能阻止细小土粒移动，从而防止发生流土，管涌和堵塞。,三、土工合成材料的作用机理,对土工织物滤层工作机理的研究表明，多数渗水性土工织物在单向渗流的情况下，初期紧贴土工织物的土体中发生细粒逐渐向滤层移动，同时还有部分细粒通过土工织物被带走。遗留下的较粗颗粒，与滤层相邻的一定厚度的土层逐渐自然形成一个反滤带和一层骨架网阻止土粒的继续流失。土工织物与其相接触的部分土层共同形成一个完整的反滤体系统。,三、土工合成材料的作用机理,2.排水
5、 某些具有一定厚度的土工织物具有良好的三维透水性，利用这种特殊性除了可以透水反滤外，还可使水经过土工织物的平面迅速的沿水平方向排走，且不会堵塞，构成水平排水层。,三、土工合成材料的作用机理,3.隔离 土工织物设置在两种不同土或材料，或者土与其它材料之间把它们互相隔开，避免混杂产生不良的效果。其作用原理是依靠土工织物的高抗拉，抗顶穿及撕裂强度，整体连续性和广泛的柔韧性以及良好的耐酸碱，生物侵蚀性等适应受力，变形和各种环境变化的影响而不破损。,三、土工合成材料的作用机理,作为隔离用的土工织物，其渗透性应大于所隔离土的渗透性并不被堵塞，在受荷影响下还要具备足够的耐磨性，当被隔离体的材料或土层之间无水
6、流作用时，不透水土工聚合膜同样可起到隔离的作用。,三、土工合成材料的作用机理,4.加固和补强 利用土工织物的高强度，韧性等力学性能，分散荷载，增大土体的刚度模量，改善土体(或加筋土)及各种复合土工结构的受力性能。,四、土工合成材料的应用,土工合成材料具有加筋、防护、防渗、过滤和排水等多种功能。目前，软基加固处理、加筋土工程、路堤边坡的植被防护、路基排水、铁路基床加固与处理是路基工程应用土工合成材料的主要场合,四、土工合成材料的应用,在软土地基加固方面，广泛采用塑料排水带或袋装砂井加速软土的排水固结；采用土工织物或土工网、土工格栅、土工隔室补强地基，提高路基的整体稳定性。国外还有采用聚苯乙烯泡沫
7、塑料构筑软土路堤，能减轻路堤自重，减小沉降提高稳定性。,四、土工合成材料的应用,在加筋土工程方面，采用土工格栅或土工拉筋带建造加筋土挡土墙；采用土工格栅或土工网，提高土质较差的路堤堤身或边坡的稳定性；也可用来加固陡路堤边坡或改善桥头、填挖交界处、新老路基结合部位，处治桥头跳车和路基不均匀沉降,四、土工合成材料的应用,在路基防护方面，主要采用土工网或土工网垫结合种草；或采用土工格栅结合喷射水泥浆、混凝土，进行路基边坡坡面防护；或采用石笼、沉枕、土工模袋等做冲刷防护。在风沙地区进行路基防护，还有用覆盖砂石固定浮沙，建立防沙网、沙障阻止沙丘移动；在盐渍土地区，采用复合土工膜隔断毛细水，防止路堤盐渍化。,四、土工合成材料的应用,在路基排水方面，采用土工织物作为反滤层，用于护坡、护墙、挡土墙背面的反滤排水；用于渗沟、暗沟的沟壁反滤排水和浸水路堤的粗、细颗粒填料间的隔离反滤；采用土工膜或复合土工膜，用于路基顶面或底面的防渗及横向排水；采用塑料渗水管或软式透水管，用于引排挡土墙背后及边坡或滑坡体内的地下水,四、土工合成材料的应用,在铁路基床加固与处理方面，主要采用土工膜、土工织物、土工隔室等材料封闭和加固基床表层，处理基床翻浆冒泥、下沉外挤，加固软弱基床；在高寒地区采用聚苯乙烯泡沫塑料板防治基床冻害；采用无纺土工织物及排水管引排地下水等。,
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