土工合成材料的優點
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土工合成材料的優點范文第1篇
中圖分類號 TV871 文獻標識碼 A 文章編號 1673-9671-(2012)051-0143-01
土工合成材料是20世紀出現的一種新型的巖土工程材料，使用初期品種較少，主要為土工織物和土工膜兩大類。早在20世紀50年代土工織物被成功地作為濾層材料替代砂石粒料反濾層，而土工膜應用得更早，在30年代末40年代初即用于水池、水渠的防滲。我國于60年代中期將土工膜用于渠道防滲、裂縫堵漏，70年代應用土工織物作防沖材料及加固地基等取得良好效果。土工合成材料的大規模應用始于20世紀80年代。這種新型材料以其良好的工程性能，及其具有重量輕、強度高、生產工廠化、質量穩定、施工方便，價格低等優點深受巖土工程師們的歡迎。
1 土工合成材料種類及工程應用
土工合成材料是以高分子聚合物為原材料，用人工合成的方法制成的合成材料。高分子聚合物的種類很多，最常用的聚合物有聚乙烯醇、聚酰胺、聚酯、聚丙烯和聚乙烯5種，在實際工程中通常根據這5種原材料的纖維強度、相對密度、軟化點、耐酸堿及耐久性等特性供工程選材時參考。土工合成材料制品近年發展很快，遠遠超出早期土工織物和土工膜兩大類，眾多產品如何分類至今沒有統一準則。在《土工合成材料應用手冊》將土工合成材料分為4大類：①土工織物，包括機織土工織物和非織造（無紡）土工織物；②土工膜；③特種土工合成材料，如土工格柵、土工網、土工墊、土工格室、土工膜袋，土工泡沫塑料等；④復合型土工合成材料，如復合土工膜、塑料排水帶等。這種分類的好處是概括性強，不斷出現的新產品可方便地歸人，例如近年用得較多的高強加筋帶、玻璃纖維土工格柵可歸入特種土工合成材料一類中，而軟式排水管、塑料盲溝可歸人復合型土工合成材料一類。土工合成材料的功能是多方面的，通常把它概括為6種基本功能：①反濾功能；②排水功能；③隔離功能；④加筋功能；⑤防滲功能；⑥防護功能。這6種功能有的可以明確分清楚，有的不易分清。實際應用中土工合成材料往往同時兼備幾種功能。任何應用土工合成材料的工程幾乎都存在隔離作用，用于過濾作用的土工織物往往同時伴隨排水作用。在進行土工合成材料設計時，需明確主要的、次要的和附帶的功能。
2 土工合成材料常規試驗
常規試驗為最常用的、操作較簡單的基本試驗，包括物理、力學和水力學性能試驗。目前用土工直剪儀進行小尺寸的土與土工合成材料界面摩擦試驗用得也比較多。
1）物理和力學性能：物理指標為土工織物的重量和厚度。力學指標內容較多，單向受力有條帶拉伸、握持拉伸和撕裂3種試驗；周向受力試驗有圓球頂破、脹破、CBR頂破、刺破及落錐等5種試驗。這10項指標測定均可遵循紡織系統頒布的國家標準進行試驗。土工合成材料的早期產品土工織物是應用于工程的紡織物。土工織物應用紡織技術制造，因而用紡織品試驗標準進行檢測，土工織物沿用了紡織品大多數試驗方法直到今天。
2）水力學性能：土工織物的水力特性在巖土工程應用中十分重要，在20世紀80年代由巖土工程師們研究和制定了測定土工織物滲透系數和孔徑兩項試驗。不久ISO國際標準通過了滲透系數和孔徑試驗標準。
3）土一土工合成材料相互作用的界面摩擦特性：工程設計中常需要提供土一土工合成材料之間摩擦系數。在20世紀80年代開展了這方面的研究。其試驗設備大多采用土工試驗直剪儀和土工試驗箱。利用直剪儀作界面直剪摩擦試驗，將土工織物固定在上盒底部或下盒頂部，盒內填土進行直剪試驗。利用土工試驗箱進行拉拔摩擦試驗，箱內填土，土工合成材料埋在土中，進行拉拔。這種試驗制樣較困難，一般常規試驗僅用小尺寸直剪儀進行砂土一土工織物的直剪摩擦試驗。
3 土工合成材料耐久性試驗
1）老化問題：土工合成材料在大氣環境中光、水、氧、熱作用下，聚合物的分子結構發生變化，力學性能逐漸緩降，產生老化。目前常用老化試驗有自然老化法和人工老化法兩種。自然老化試驗是對鋪設在某特定地點及在當地自然條件作用下的土工合成材料，按時定期取樣進行物理力學性能測試，可得到強度隨時間的衰減情況。這種試驗資料能可靠地反映實際情況，得到較可靠的長期強度，然而非常花時間。另一種人工老化試驗利用人工氣候箱對土工合成材料進行加速老化試驗，氣候箱可調控光源種類，光照溫度和強度等因素。利用光源強度和光照時間，人工老化速度大大高于自然老化，但它與實際有差距，可靠性較差。
2）蠕變問題：土工合成材料具有明顯的蠕變特性。材料在某一恒定荷載作用下發生徐變，變形隨時間不斷增大，達到某一應變后，應變速率逐漸減小，應變緩緩趨向穩定。蠕變研究試驗表明，影響蠕變特性的主要因素有：原材料種類，材料承受的荷載水平，材料約束條件，溫度等。
3）淤堵問題：淤堵主要發生在用于過濾和排水工程的針刺無紡土工織物中，在過濾過程中織物的孔隙被堵塞。產生淤堵原因可以是物理的、化學的、生物的或其他凍融、干濕等。最常見的是物理淤堵，通過織物的水中所夾帶的細粒土滯留在孔隙中或封住孔口；化學淤堵是過濾的水中含有化學溶液，合成化合物滯留孔中；生物淤堵是有的微生物對某種材料有親和力，滯留土工織物進行繁殖堵塞孔隙。這些淤堵現象可交叉同時發生。
4 討論與總結
常規試驗主要對象是片狀土工織物、土工膜。由于這些產品具有良好工程性能，用量逐年增多，其試驗方法日趨統一和規范化。此外，為進一步探索材料基本性能的蠕變試驗得到廣泛重視。土工合成材料問世至今短短幾十年，期間產品的種類、用量和使用領域飛速發展，發生了翻天覆地的變化。然而對比土工合
成材料測試情況，似乎有些不相稱，有關物理、力學性能指標測試方法基本還是沿用當年紡織品的標準。這些標準的特點是能簡單、方便且可靠地反映織物自身的力學性能；可以評價土合成材料的質量、均勻度、強度和延性；可對同類產品進行比較和選擇。施工現場土工合成材料是埋在土中的，是在土的約束下工作的，顯然紡織品標準不能滿足此要求，大多試驗仍僅對織物自身參數進行比較，主要是試樣尺寸和形狀的變化，邊界條件變了，就方法而言無本質上的突破。其中主要變化是，土工織物拉伸強度試驗中，以寬條（寬200 mm）試樣代替紡織品窄條（寬50 mm）試樣，其他無甚變化。大部分物理、力學性能紡織品測試項目繼續沿用。
參考文獻
[1]交通部公路科學研究院.公路工程土工合成材料試驗規程[M].人民交通出版社,2006,9,1.
土工合成材料的優點范文第2篇
引言
工程中為了起到保護或加強土體的作用一般將土工合成材料置于土體表層或各層土體之間。土工合成材料具有防滲、排水、反濾、防護、加筋和隔離等功能，如今在水利工程中，其規模與作用是其他工程領域無法比擬的。就目前來說，土工合成材料是繼木材、鋼材與水泥之后的第四種建筑材料。本文主要分析了土工合成材料的施工技術和土工合成材料在工程施工中的應用。
1 土工合成材料的分類
土工合成材料的本文由收集整理主要原料有聚乙烯、聚丙烯以及聚氯乙烯等高分子聚合物，主要分為土工織物、土工膜、土工符合材料以及土工特種材料。在近幾年的水利工程中土工織物、土工膜以及土工復合材料的使用相對較多。土工織物分為有紡土工織物和無紡土工織物兩種類型，在大壩工程中通常使用針刺無紡土工織物作為配水反濾設施，主要是它具有空隙率高、滲透性大以及排水性好的優點。土工膜具有很好的防滲性能，并且價格便宜。但是由于其cbr的頂破強度較弱，因此不適用于防滲要求較高的工程部位。由于土工復合材料將兩種或兩種以上的土工合成材料組合成了一種產品，不但品種繁多、功能各異，并且還具有防滲和排水兩個作用，因此，在大壩工程中土工復合材料應用相對較多。
2 土工合成材科在水利工程方面的具體應用及其施工
2.1 混凝土壩防滲方面的應用 垂直鋪膜防滲和坡面鋪膜防滲是防滲土工合成材料應用的兩大方面，其施工工藝和鋪設工藝由于其鋪設結構形式的不同也不一樣。土工材料經常受到尖棱物的穿刺而被破壞；土工薄膜在承受水壓力和土壓力的情況下由于沒有約束支持而被鼓破；薄膜在下層氣體或液體的頂托作用下產生應力集中而被破壞；鋪設在支撐土與混凝土面板之間的土工薄膜由于受到溫度、重力、土移、浪擊和水位變化等因素的影響而導致土工薄膜產生過度拉伸，撕裂或擦傷；在斜面上用土或混凝土面板保護土工薄膜，當水位驟降時，土體中的孔隙水壓力和庫水位失去平衡而造成失穩滑動。在施工過程中為了有效的避免或減少類似問題的發生一定要按照施工規范和施工組織設計進行施工以保證施工質量。
在防滲結構中設置上下墊層以保護土工膜不受破壞，并且下墊層還具有排水和排氣的作用。鋪設土工膜以后，由于土中排出的氣體或產生的沼氣過多就會頂托土工膜而造成土工膜的破壞，而膜下也會因為缺陷引發滲漏而產生積水，因此，為了有效的減少土工膜的破壞程度，尤其鋪筑膜的面積加大時一定要考慮排水以及排氣等措施。
（防滲設計與施工）
有毒物質進入水體不但會污染環境，更會危機人畜的生命，根據多年的經驗，渠道的防滲土工膜厚度不應小于0.25mm。如果土工膜太薄不僅容易發生氣孔，在施工中也容易受到損害，從而降低防滲效果。由于隧道、洞室的圍巖（土）都有滲水，因此為了確保防滲襯砌工作安全進行，必須將滲水通過排水溝排走，這時主要使用復合土工膜或合適的防排水材料。
2.2 堆石壩防滲中的應用 白云水庫大壩為粉土斜墻堆石壩，而壩體是經過兩次填筑而成的。由于當時筑壩技術較低并且碾壓質量差，因此，斜墻的密實度較差，部分地段出現了較大程度的透水。在內壩坡右側距壩軸約5～12m間段中產生了滲透破壞變形，壩體出現了塌陷（長10m，寬8m），雖然后來對此段進行了相應的處理，但是斜墻部位和反濾料質量較差的部分由于沒有處理仍然存在著不安全隱患。經過水文地質試驗，粘土斜墻部位的透水性已經超過了規程的要求值。
（處理方案選擇及施工）
在處理大壩病險中先后提出過四種處理方案，分別為換土重做粘土斜墻、就地翻壓處理、復合土工膜防滲以及灌漿。由于復合土工膜具有防滲性能好、應變形能力強以及施工方便等優點，在結合工程的實際情況以及透水性超過規程規定的要求值等選擇復合土工膜防滲鋪蓋方案進行處理。
為了不影響水庫正常蓄水，土工膜的施工安排在第二年3月初～5月底進行，總工期92天。主要施工步驟是：拆除原護坡石→基礎開挖→鋪膜壩面開挖清理并夯實→防滑槽開挖→周邊接合槽開挖→鋪下墊層→土工膜鋪設、薄膜連接→鋪上墊層→回填防滑槽及保護層→周邊接合槽回填→鋪反濾過渡層→護坡支砌→檢查驗收。
2.3 加筋土擋墻的應用 極限平衡法和有限元法是目前加筋土擋墻設計的兩種類型。由于不能夠準確協調的建立緊材和填土兩者之間的本構關系，而加筋土擋墻采用的筋材有兩種，因其抗拉模量不同并缺乏破壞準則，工程中幾乎都采用極限平衡法。而有限元法僅作為一種輔助的對比方法。
（加筋土墊層設計與施工）
采用圓弧法計算加筋墊層的抗深層滑動，根據實踐我們看出提高的穩定平安系數較小，表明現有的穩定分析方法不能反映筋材起到的全部作用。相關研究認為，潛在的滑動面在加筋后可能會往深處發展，受到局部限制以及地基中應力分布的變化，地基土的側向位移也會發生相應變化，但在計算中沒有計入這些有利因素，因此分析方法有待改進。
2.4 反濾方面的應用 在水利工程中一定要注意水土流失的問題，如果土粒過量的流失就會造成管涌和流土破壞，當土中的水從細粒土流向粗粒土或從土內向外溢出的時候，如果沒有反濾層的保護，土粒就會隨著水流的作用被帶出土體以外。傳統的反濾材料采用的是砂礫粒，由于砂礫的粒徑不同一般要分2-3層進行鋪設，因此施工工藝相對而言比較復雜。工程上經常采用土工織物代替傳統的顆粒層，主要是由于兩者的過濾功能是一樣的。在地下水的滲流作用下，采用土工織物不但有效的防止了土顆粒過量流失而造成的破壞，同時還能達到順利排泄水流的效果，有效的避免了由于孔隙水壓升高而造成的土體失穩。
土工合成材料的優點范文第3篇
關鍵詞：港口工程；加筋土；設計方法
Abstract: this paper introduced the particularity of port engineering of port engineering reinforcement material mechanics of performance requirements, and compared the reinforcement structure and traditional structure types of the difference between the wharf, summarizes the reinforced structure used in port engineering of advantages. And analyzes the reinforced materials used in port engineering, there are still problems, this paper introduces the port engineering structure design of reinforced terminal process method.
Keywords: port engineering; Reinforced; Design method
中圖分類號：U655文獻標識碼：A文章編號：
引言
隨著我國經濟的快速發展，全國各地的各類工程項目建設如火如荼地進行著，施工工藝及設計研究水平也進入到了快速的發展期。自上世紀70年代以來，土工合成材料的加筋土技術被引入我國的工程設計中，并且在各類工程項目中被廣泛應用，如鐵路、公路、水利以及各工程的防災減災中都有土工合成材料的加筋土技術的蹤影，更為引人注意的是目前我國正大力發展的高鐵項目建設中，加筋土技術也被廣泛地推廣開來了。與廣大工程人員所熟知的重力式擋土墻相比，將加筋土應用于擋土墻中，使之具有用地面積更小、工期縮短、造價低廉、施工便捷、以及就地取材方便等優點。目前我國將加筋土應用于港口碼頭的建設的報道還不多，但隨著近年來我國海洋近岸工程的快速發展，國家對海洋經濟開發的高度重視，工程設計人員著眼于將加筋土技術應用于港口碼頭工程中，但當前國內關于加筋土應用于港口工程的實例報道不多，而且設計方法也還處于廣大工程人員的研究和經驗積累。本文著力于介紹加筋土應用于港口碼頭結構的設計方法，以及對土工合成材料的性能的特殊性要求。
1與傳統類型碼頭的區別
如前文所述，與以往傳統港口碼頭結構形式相比，土工合成材料的加筋土港口碼頭具有用地面積更小、工期縮短、造價低廉、施工便捷、以及就地取材方便等優點。以下將其優點作一闡述。
與傳統碼頭結構相比，土工合成材料的加筋土港口碼頭由于其加筋土結構承載力大，更容易滿足穩定性的要求，所以在設計時其擋土墻截面積可以縮小，所以占地面積要小得多。此外該結構中的加筋材料承擔主要荷載，結構的表面一般配以裝飾性材料，還可以美化環境，更適合現代人們既滿足承載力要求也要達到美觀的要求。
加筋土結構的碼頭由于沒有傳統意義上的大型構件，施工時不需要重型的機械進入到施工現場，并且加筋土結構的加筋材料一般適合就地取材。這樣既節約了人力物力也縮短了工期，更使得整個港口工程的預算得到了降低。據相關的資料顯示，應用了土工合成材料的加筋土港口碼頭結構的造價平均值是傳統施工工藝下的港口碼頭的造價平均值的60%左右，由此看來，其對于港口工程的設計人員來說是個很好的選擇。
2港口工程中加筋土材料性能要求和需要解決的問題
2.1設計使用材料的性能要求
將土工合成材料的加筋土結構應用于港口的碼頭工程中，主要是由于加筋土材料具有較好的抗拉性能。由于加筋土結構具有柔性結構的特性，港口工程中對加筋土材料的性能要求較高。
首先是加筋土材料需具有足夠抗拉強度和符合一定要求的延伸率。參照我國的鐵路行業中的相關規定，要求加筋土材料在其發生一定延伸的情況下依然具有足夠的抗拉強度。一般規定土工合成材料的最大延伸率小于10%，且其抗拉強度要達到35KN/m的要求。此外，加筋土材料在長期的荷載作用下，會發生蠕變而使得材料的應力失效，進而需在考慮加筋土材料的蠕變效應的情況下，要使其抗拉強度達到設計要求。
其次，土工合成材料的加筋土結構之所以能夠發揮其承擔上部荷載的作用，是隨著施工完成后時間的推移，加筋材料與土之間協同作用的機理，相互調整至最佳狀態。即加筋材料與土之間需產生足夠的摩擦力以使得筋土協同作用。參照公路行業中對加筋土材料的規定，要求加筋材料與填土結構界面的抗剪強度不小于素土結構的界面的抗剪強度的90%。所以加筋材料的摩擦性能是考量其是否能滿足港口碼頭結構設計穩定性要求的一重要指標。
其次是對于港口工程的設計使用壽命長的特點，且港口工程所處環境的復雜性，需考察加筋材料的耐久性能，使其滿足港口碼頭工程的設計年限的要求。
2.2加筋土材料目前存在的問題
當前港口與航道工程行業尚沒有對加筋結構的筋材選擇作出相關的規定，港口工程由于其特異性，對于加筋結構應用于港口工程中還有諸多問題有待工程人員進一步研究，完善加筋材料的選取規范，也為研發部門提供方向。
國內關于加筋土擋墻結構的設計理論體系，更多在考慮公路或鐵路工程的工程特性的基礎上搭建而成的。而港口工程的加筋土結構具有其特有的性狀。尚需工程研究設計人員結合現有理論基礎，并考慮港口工程的特殊性的情況下，總結出適用于港口工程的設計理論。
如前文所述，加筋材料的蠕變效應是影響其材料的強度性能的重要因素，從而對于加筋土結構的穩定性及耐久性的相關研究無法繞過的一個問題。國內對于加筋材料的蠕變特性的處理方式主要是根據不同材料提出不同的蠕變折減系數，應用到工程設計中去。對于土工合成材料千變萬化的特性，且新材料層出不窮，不同的土工合成材料的蠕變折減系數尚處于經驗積累過程中。
加筋土結構的設計使用年限與土工合成材料的耐久性時息息相關的，港口工程結構由于其特殊性，對土工合成材料的抗凍融的能力、海水的侵蝕、陽光輻射以及長期荷載作用下的耐久性能要求較高。隨著材料科學的快速發展，土工合成材料的在抵抗老化的性能上面取得了可喜的進步，但據相關資料統計，港口工程中的土工合成材料的老化速度較其他工程項目上同類型材料更快，即港口工程對土工合成材料的抗老化性能有更高的要求。目前國際上以荷蘭對土工合成材料的使用壽命研究最為領先。
3港口工程加筋土碼頭結構設計流程
圖1為筆者根據本人的工程經驗總結的港口工程中加筋土碼頭結構的設計流程，總體上首先對結構所需的加筋土在工程中的長期荷載作用（包括筋材的蠕變特性、環境溫度、水文、材料的老化特點）下抗拉強度設計值的確定，其次分別進行加筋土碼頭結構的內部穩定性驗算和外部穩定性驗算。其中內部穩定性驗算中的其他驗算，為根據工程的不同要求，進行其抗震設計驗算、驗算筋材與面板直接的鏈接強度等；外部穩定性驗算中的其他計算包括加筋結構的深層滑動穩定性、加筋土結構的各位置的沉降預測計算并且對于有抗震要求還需進行地震穩定性驗算等。
圖1 港口工程中加筋土碼頭結構設計流程圖
4結論
隨著我國海洋經濟的大力發展，加筋土結構逐漸被廣泛應用于海洋近岸工程中。將加筋土結構應用于港口工程的碼頭建設中，其結構設計計算理論體系有待研究人員加以完善。本文結合港口工程的特殊性介紹了港口工程對加筋材料的力學性能的要求，分析了相比與傳統結構的港口碼頭，加筋結構具有造價低廉、施工便捷、工期短等優勢。對于港口工程設計人員，還需考慮到應符合港口工程對加筋材料特殊性要求，對于加筋材料的應用于工程存在一些問題有待研究人員進一步研究。
參考文獻
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土工合成材料的優點范文第4篇
1加筋土的概念
土工合成材料的主要功能之一——加筋功能是指將土工合成材料鋪設于土中形成加筋土,形成復合體結構,從而使整個結構系統的力學性能得到較大改善。土體本身具有一定的抗壓和抗剪強度,而其抗拉強度卻很低,將適當的筋材摻入或鋪設于土中后,可以擴散土體所受的力,傳遞拉應力,限制土體的側向移動,從而可以提高土與周圍建筑物的結構穩定性。
2加筋土的機理
將筋材沿主應變方向鋪設來提高土體的抗拉強度,其原理與在混凝土中加入鋼筋的類似,土與筋材形成復合體,共同承擔外力,筋材與土體的相互作用是其抗拉強度增加的主要原因。根據工程實踐可知,加入筋材以后的松砂可保持一定的高度和直立狀態而不倒塌,這說明加筋土的力學性能與穩定性與加筋前相比,都得到了較大的改善。
到目前為止,對筋材與土體之間相互作用原理的解釋大致可總結為兩類:一是摩擦加筋原理;二是準粘聚力原理或似粘聚力原理。
試驗發現:加筋土的抗剪強度包絡線是呈雙直線的,轉折點對應壓力即為臨界周圍壓力。臨界周圍壓力的大小和加筋土界面的摩擦抗剪強度以及筋材的抗拉強度有關:筋材與土體之間界面的摩擦抗剪強度越大,臨界周圍壓力越小。(1)當周圍壓力小于臨界周圍壓力時,加筋土的破壞形式是筋土相對滑動破壞,這主要是由于筋材的摩擦角增加提高了加筋土的抗剪強度;(2)當周圍壓力大于臨界周圍壓力時,加筋土的破壞形式為筋材拉斷破壞,這主要是由于粘聚力的增加使得加筋土抗剪強度得到了提高。
3加筋土在公路工程中的應用
3.1 路堤加筋
當在路堤中加入筋材,路堤的整體穩定性可以得到提高,并且其不均勻沉降有所減小并得到控制,因此加筋土在路堤中得到了較為廣泛的應用。其工作原理是利用筋材具有抗拉能力,通過土與加筋材料之間的摩擦力,限制土體的側向移動從而提高路堤的穩定性,路堤的整體性得到提高,均勻分散荷載,減小不均勻沉降。在工程中,主要采用土工格柵、土工織物、土工網等土工合成材料作為路堤加筋的筋材,這些土工合成材料應該具有足夠的抗拉強度,具有較高的刺破強度、頂破強度等特性。只有填方壓實度良好時,筋材與土體之間才具有足夠的摩擦力,才能最大發揮其加筋效果。因此在施工中,應加強路堤的壓實,使得填方路堤得到充分壓實,以保證加筋土的加筋效果。
3.2 軟土地基處理
軟土具有天然含水量大、可壓縮性高、承載能力低的特點,因此在軟土地基上修建公路,必須對其進行加固處理。采用土工合成材料對墊層和路堤下部加筋處理,不但可以提高路堤的穩定性,還可以改變其力學性能,因此進行軟基處理時會經常采用加筋土技術。將土工合成材料設置在路堤底部,除了具有上述的加筋效果外,還兼有過濾、排水、隔離等多種功能。筋材應在路基全寬范圍內滿鋪,并且將其鋪設于排水墊層之上,同時盡可能設置于路堤底部。
3.3 路面加筋
將加筋技術應用于路面工程中,主要由于其可以減少或延緩反射裂縫的數量,減少瀝青路面的車轍等優點,且在半剛性基層瀝青路面中基層的疲勞壽命還可得到適當的提高。瀝青路面加筋是利用筋材的抗拉強度和抗拉模量較大來阻止裂縫向路面延伸。目前主要選擇土工織物和玻纖網等土工合成材料應用于瀝青路面加筋的,這些選用的筋材必須具備強度高,延伸率小,同時要求材料耐高溫,否則材料的性能會在高溫攤鋪瀝青混凝土時發生明顯變化。
3.4 加筋土擋土墻
在公路工程中,路基擋土墻、加筋土橋臺以及護坡工程等是加筋土擋土墻的主要應用形式。墻面板、填料、筋材這三部分組合而成形成加筋土擋土墻。在加筋土擋土墻結構中,其作用機理是由于填料自重和外力能共同產生側壓力,墻面板由于受側壓力的作用,通過面板上連接件將此側壓力傳遞給筋材,該力有將筋材從填料中拉出的趨勢,而筋材又被填料與筋材之間的摩擦力阻止。由此可見填料和筋材由于摩擦力的存在從而被聯結起來,加上墻面板,即形成一重力式擋土墻。
加筋土擋土墻結構的特點:(1)施工中可以預先制作面板和筋材,從而使加筋擋土墻的施工變得簡便、快速,可以節省勞力和縮短工期;(2)加筋土擋土墻是一種很好的抗震結構物,主要是由于其結構物柔性,能夠適應地基輕微的變形;(3)加筋土擋土墻同時具有節約用地,造型美觀的特點;(4)加筋擋土墻的造價比較低;(5)加筋土擋土墻的安全性能較好。
4結語
加筋土的效果不僅和筋土界面的摩擦特性有關,同時還與加筋材料的層數或間距、布置、強度和剛度等多種因素有關。一般認為加筋的間距越小,筋土界面的摩擦強度越高,加筋效果越顯著。在一定的范圍內,抗剪強度隨著加筋層數的增加而近似線性增加,但超過某一加筋層數后,抗剪強度不再有明顯的增加。
用于加筋土工程中的土工合成材料非常廣泛,新型材料在不斷的推出,加筋土的應用領域在不斷擴展,其應用是一項不斷發展完善的新技術。但是加筋土的實踐應用和理論計算方法并不是同步發展的。有些加筋土應用技術有著較豐富的經驗,且建立了一套相對成熟的設計計算方法;但還是有很多經實踐應用反映出有較好的加筋技術,但其基本理論研究還不夠成熟,目前完整的設計計算方法還沒有建立起來。所有在今后的設計、研究及施工應用中,需要通過不斷的實踐經驗總結和理論研究,來進一步提高和完善。
參考文獻
[1] 土工合成材料工程應用手冊編寫委員會.土工合成材料工程應用手冊(第2版)[M].北京:中國建筑出版社,2000.
土工合成材料的優點范文第5篇
1簡述鐵路工程施工材料檢測中的鋼材檢測
1.1鋼材檢測過程中的拉伸試驗分析
在鐵路工程施工材料檢測的過程中，鋼材的檢測非常的重要，因鐵路工程的主要受力主要在鋼材中。在鋼材的拉伸試驗的過程中，通常在10攝氏度到35攝氏度之間的溫度環境下開展。鋼材的拉伸試驗最佳的檢測溫度為23攝氏度左右。在鋼材檢測的過程中使用的檢測設備有很多種，并且都能夠取得較好的效果。檢測誤差必須控制在相關的規范和標準之內。拉伸檢測的規定基本有三點。首先是檢測機必要要有調速裝置，能夠有效的對速度進行指示；其次是試驗機在試驗時要具有記錄數據以及顯示數據的裝置；最后是試驗機在試驗的過程中要定期的對設備進行計量試驗，保障試驗機的準確性。
1.2鋼材檢測過程中的彎曲試驗分析
鋼材的彎曲試驗最重要的一個部分就是要在實驗前有效的掌握和了解彎曲剛進試驗，同時要對彎心的直徑進行相應的規定。同時我們還要對鋼材彎曲試驗的彎曲部分進行檢查，看其表面是否存在斷裂或者裂縫。彎曲試驗的溫度最好控制在18攝氏度至28攝氏度。我們正在選擇試驗機支輥的過程中。要將長度大于鋼材直徑的支輥應用在試驗的過程中。
1.3鋼材檢測過程中的屈服強度檢測分析
在鐵路工程中屈服強度的檢測主要是針對具有明顯屈服現象的材料。我們通常將屈服材料的強度分為三種，首先是上屈服強度；其次是下屈服強度；最后一種是介于兩者之間的屈服強度。如果在屈服試驗過程中沒有明確的對屈服強度進行闡述和規定，我們通話倉只對下屈服強度進行檢測。
2簡述鐵路工程施工材料檢測中的水泥檢測
2.1水泥檢測過程中的密度檢測分析
水泥的密度檢測必須在恒溫的前提下進行。通常情況下我們將水泥的體積有效的轉化為煤油的體積來進行密度檢測，通過李氏瓶的刻度進行檢測數據顯示和測量。這種密度檢測方法的優點在于具有較強的經濟競爭力，但是在檢測時間上較為緩慢和麻煩。
2.2水泥檢測過程中的表面積檢測分析
水泥檢測過程中的表面積檢測主要的檢測方法是將空氣在水泥層的通過時間來對水泥的表面積進行檢測，通過相應的比值來進行表面積的檢測。
2.3水泥檢測過程中的細度檢測分析
在進行水泥檢測過程中的細度檢測，目前主要的檢測方法有三種，首先是手工篩析法；其次是水篩法；最后是負壓篩析法。上述的三種細度檢測方法，各有各的優點和缺點，但是在實際的應用過程中負壓篩析法在應用時間上以及精準度的提升上都有非常大的優勢，因此負壓篩析法在實際的應用過程中最為廣泛。
2.4水泥檢測過程中的顆粒組成檢測分析
水泥的顆粒檢測方法目前主要有兩種方法，首先是沉降法，其次是激光衍射法。目前激光衍射法的應用較為廣泛，但是激光眼設法在成本上較為昂貴。
2.5水泥檢測過程中的稠度檢測分析
水泥的稠度檢測方法主要有兩種，首先是維卡標準法；其次是試錘法。上述的兩種方法在實際的應用過程中都較為廣泛，取得的實驗檢測效果也基本相似。
3簡述鐵路工程施工材料檢測中的土體檢測
改良土的主要檢測項目有含水率測定、重型擊實試驗、無側限抗壓強度、水泥或石灰的劑量測定（EDTA測定法）。檢驗批次的要求為同一取土場，同一批次每五千方作為一個檢驗批，不足批次的按一個批次檢驗。
4簡述鐵路工程施工材料檢測中的土工合成材料檢測
4.1土工合成材料檢測過程中的物理性能以及力學性能分析
物理指標為土工織物的重量和厚度。力學指標內容較多，單向受力有條帶拉伸、握持拉伸和撕裂3種試驗；周向受力試驗有圓球頂破、脹破、CBR頂破、刺破及落錐等5種試驗。這10項指標測定均可遵循紡織系統頒布的國家標準進行試驗。
4.2土工合成材料檢測過程中的水力學性能分析
土工織物的水力特性在巖土工程應用中十分重要，在20世紀80年代由巖土工程師們研究和制定了測定土工織物滲透系數和孔徑兩項試驗。不久ISO國際標準通過了滲透系數和孔徑試驗標準。
4.3土工合成材料檢測過程中的界面摩擦性能分析
其試驗設備大多采用土工試驗直剪儀和土工試驗箱。利用直剪儀作界面直剪摩擦試驗，將土工織物固定在上盒底部或下盒頂部，盒內填土進行直剪試驗。利用土工試驗箱進行拉拔摩擦試驗，箱內填土，土工合成材料埋在土中，進行拉拔。這種試驗制樣較困難，一般常規試驗僅用小尺寸直剪儀進行砂土一土工織物的直剪摩擦試驗。
參考文獻
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