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道路工程土工合成材料范文第1篇

關(guān)鍵詞：路基；防滲；不均勻沉降；土工合成材料

0 引言

土工合成材料是工業(yè)發(fā)展的產(chǎn)物，其出現(xiàn)已經(jīng)有100多年的歷史，但應(yīng)用于土建工程則是30年代末才開始的。首先是將塑料薄膜作為防滲材料應(yīng)用于水利工程。直到70年代末，隨著無紡織物的推廣，土工合成材料才以很快的速度發(fā)展起來，從而在巖土工程學(xué)科中形成一個重要的分支。80年代中期，土工合成材料才在我國的水利、鐵路、公路、軍工、港口、建筑、礦冶和電力等領(lǐng)域逐漸推廣應(yīng)用。1994年在新加坡召開的第五屆國際土工合成材料學(xué)術(shù)會議上，正式確定這類材料的名稱為“土工合成材料”（geosynthetics）。

道路路基是道路建設(shè)中的主體工程，其工程質(zhì)量好壞直接決定整個工程的成敗，在根本上決定著道路工程壽命的長短。本文闡述土工合成材料在路基工程中的應(yīng)用。

1　概述

土工合成材料是巖土工程領(lǐng)域中一種建筑材料，原材料是高分子聚合物（polymer）。它們是由煤、石油、天然氣或石灰石中提煉出來的化學(xué)物質(zhì)制成，再進一步加工成纖維或合成材料片材，最后制成各種產(chǎn)品。制造土工合成材料的聚合物主要有聚乙烯（PE）、聚酯（PP）、聚酰胺（PER）、聚丙烯（PP）和聚氯乙烯（PVC）等。這些材料的耐久性都很好，能保持材料在正常使用環(huán)境下性能不變，目前在道路工程中已被廣泛地應(yīng)用于軟土地基處理中。

2在路基中防滲排水的應(yīng)用

在軟土地區(qū)道路的路基中有很厚的高含水量土層，同時地下水位相對較高。由于完全清除路基中的軟土層代價太大，現(xiàn)狀路基中的含水量很大（高于液限），如何在這種現(xiàn)狀下保證路基穩(wěn)定對道路設(shè)計工作提出了很高的要求。

2.1排水設(shè)計

地下水對路基的破壞一般表現(xiàn)在以下幾個方面：

首先，路基含水量可使路基無法有效壓實，導(dǎo)致路基承載力不足，根本無法有效承托道路結(jié)構(gòu)，工程質(zhì)量無法保障。

其次，路基上部結(jié)構(gòu)建成后，由于軟土層含水量很大，由于毛細水作用地下水會越過地下水位向路面結(jié)構(gòu)內(nèi)上升，隨著時間推移，會對路面結(jié)構(gòu)造成破壞。

在軟土路基中一般使用土工合成材料包裹粒料填筑作為道路路基的排水層，在路基中通層布置，用于填挖結(jié)合部排水時，土工復(fù)合排水材料應(yīng)設(shè)置在地下水容易出現(xiàn)的部位，布置方向應(yīng)與滲水方向垂直，且應(yīng)和路基其他排水設(shè)施相接，使路基中的水橫向排至路外。

土工合成材料應(yīng)根據(jù)其埋設(shè)深度和承受荷載，選用相應(yīng)的規(guī)格，在實際荷載作用下，土工合成材料排水截面最大壓縮率應(yīng)小于15%。

外包土工織物的帶孔塑料管、波紋管、混凝土管、鋼管等管件及透水軟管的排水安全系數(shù)Fb見下式：Fb

注：Q-需要排出的水流量

QE-管件的排水能力，即能排出的水流量

土工復(fù)合排水材料不宜彎折，在出現(xiàn)彎折的情況下，應(yīng)對彎折部分的通水能力進行折減，并驗算接頭、轉(zhuǎn)角部位排水體的通水能力。

2.2防滲設(shè)計

在道路中央分隔帶路基、路肩底部、迎水面邊坡等位置需要設(shè)置防滲措施防止水分滲入路基。工程材料適用復(fù)合土工膜、防滲土工布等土工合成材料，其規(guī)格宜為織物質(zhì)量/膜厚/織物質(zhì)量=200g/（0.5～1mm）/200g；對路肩底部防滲，膜厚可采用0.3mm。

防滲隔離層一般工程土工膜厚度不應(yīng)小于0.3mm，重要工程土工膜厚度不宜小于0.5mm。防滲隔離層上部、下部都應(yīng)設(shè)置沙礫層，厚度均宜為10cm，墊層應(yīng)級配良好，不得含有大粒徑有棱角的尖銳石子，含泥量不得大于5%。

在路基防滲同時要預(yù)留排水出口，出口的設(shè)置應(yīng)在路基內(nèi)設(shè)橫向、縱向排水管，保證排水坡度。

3在防止路基不均勻沉降中的應(yīng)用

道路建設(shè)時，在路基填挖交界處、高填方路堤與陡坡路堤、軟土地基路堤、軟土地基不同處理方式交界處、路基與橋臺構(gòu)筑物結(jié)合處等　路段會出現(xiàn)不均勻沉降，這類病害輕則影響行車順暢、舒適性，重則破壞道路結(jié)構(gòu)、造成交通事故，對待這類病害，目前道路行業(yè)已大規(guī)模采用土工合成材料進行處理。

路基不均勻沉降處理的處置方案要根據(jù)道路等級、荷載條件、處置位置、地基條件以及路基沉降變形情況選擇土工合成材料。同時應(yīng)考慮地基處理方式、路基填料類型、路基強度與穩(wěn)定性、排水系統(tǒng)、施工工藝以及工程造價等，確定合理的處置方案。

防治路基不均勻沉降宜采用整體性和耐久性好、強度高、變形少的雙向或三向土工格柵、高強土工織物、土工格室等土工合成材料。需要減輕路基自重時，可采用EPS塊等輕質(zhì)材料。土工合成材料性能應(yīng)滿足下表要求。

防治路基不均勻沉降土工合成材料要求

材料 要求

土工格柵、高強土工織物 極限抗拉強度≥50KN/m，2%伸長率時的抗拉強度≥20KN/m

EPS塊 密度在20～30kg/m3之間，抗壓強度≥100kPa

土工格室 格室片極限抗拉強度≥20MPa，焊接處極限抗拉強度≥20KN/m，高度≥10cm。宜用于軟弱地基頂部形成墊層

路基不均勻沉降形態(tài)受地形、地基、路基等多種因素影響，在方向上存在不確定性，因此，宜采用縱橫向特性較為一致的土工合成材料，如雙向土工格柵或三向土工格柵。

新建道路路基填挖交界處不均勻沉降防治，土工合成材料宜鋪設(shè)在路床、路基底部。

當(dāng)軟弱地基上拓寬拼寬路基沉降較大時，可采用EPS塊等輕質(zhì)填料修筑路基，降低拓寬拼寬路基自重，減少地基壓縮變形和沉降量。EPS輕質(zhì)填料拓寬路堤橫斷面可采用直立擋板式或土包邊兩種結(jié)構(gòu)形式。應(yīng)用于受洪水影響地區(qū)時，應(yīng)考慮水浮力對路基穩(wěn)定性的影響。

采用土工合成材料防治軟弱地基路堤不均勻沉降時，應(yīng)根據(jù)地基地質(zhì)條件、路堤高度等情況，與砂墊層預(yù)壓法、排水固結(jié)法、復(fù)合地基等地基處理措施相結(jié)合，進行綜合治理。

4　結(jié)語

土工合成材料作為一種成熟的路基處理材料已得到了行業(yè)的認可，但在實際工程應(yīng)用中標(biāo)準(zhǔn)尚不統(tǒng)一，路基處治效果也各不相同。在未來工程中，隨著人們對土工合成材料認識的加深，應(yīng)用經(jīng)驗的豐富，土工合成材料必將在道路路基處理中發(fā)揮更充分的作用。

參考文獻：

1、公路土工合成材料設(shè)計原理及工程應(yīng)用 周志剛；鄭健龍

道路工程土工合成材料范文第2篇

關(guān)鍵詞：市政道路 施工 軟土地基

中圖分類號：U416.1 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2012）12（a）-0-01

影響水土流失的因素來自自然與人為兩個方面，前者如氣象、地形、地面組成物質(zhì)、植被等，后者如不合理的利用土地、濫墾、濫牧、破壞植被等。降水和風(fēng)、尤其是暴雨和大風(fēng)，是引。起土壤侵蝕的動力條件。地形是侵蝕的對象和侵蝕發(fā)生的場所，一般而言，山區(qū)侵蝕強，平原侵蝕弱；坡度越大，侵蝕越強；溝谷密度越大，侵蝕也越強。地面組成物質(zhì)、植被和各種不合理的人為因素，通常都決定地表的抗侵蝕能力，這些地區(qū)把包括人為在內(nèi)的各種誘發(fā)水土流失的因素集成到一起。

1 軟弱地基

1.1 軟土

軟弱地基是指主要由淤泥、淤泥質(zhì)土、沖填土、雜填土或其他高壓縮性土層構(gòu)成的地基。特殊土地基是指由濕陷性黃土、膨脹土或紅黏土等構(gòu)成的地基。軟土是淤泥和淤泥質(zhì)土的總稱，它是在靜水或非常緩慢的流水環(huán)境中沉積，經(jīng)生物化學(xué)作用形成。軟土的特性是天然含水量高、天然孔隙比大、抗剪強度低、壓縮系數(shù)高、滲透系數(shù)小。在外荷載作用下地基承載力低、地基變形大，不均勻變形也大，且變形穩(wěn)定歷時較長，在比較深厚的軟土層上。設(shè)計時宜利用其上覆較好的土層作為持力層；應(yīng)考慮上部結(jié)構(gòu)和地基的共同作用；對建筑體型、荷載情況、結(jié)構(gòu)類型和地質(zhì)條件等進行綜合分析，再確定建筑和結(jié)構(gòu)措施及地基處理方法。

1.2 沖填土

沖填土是指整治和疏浚江河航道時，用挖泥船通過泥漿泵將泥砂夾雜大量水分，吹到江河兩岸形成的沉積土，南方地區(qū)稱吹填土。以黏性土為主的沖填土，因吹到兩岸的土中含大量水分且難以排出而呈流動狀態(tài)，這類土是屬于強度低和壓縮性高的欠固結(jié)土。以砂性土或其他粗顆粒土所組成的沖填土，其性質(zhì)基本上和粉細砂相類似，不屬于軟弱土范疇。沖填土是否需要處理和采用何種處理方法，取決于沖填土中顆粒組成、土層厚度、均勻性和排水固結(jié)條件。

1.3 雜填土

雜填土是指由人類活動而任意堆填的建筑垃圾、工業(yè)廢料和生活垃圾。雜填土的成因很不規(guī)律、組成的物質(zhì)雜亂、分布極不均勻、結(jié)構(gòu)松散，因而強度低、壓縮性高和均勻性差，一般還具有浸水濕陷性。即使在同一建筑場地的不同位置，其地基承載力和壓縮性也有較大差異。對有機質(zhì)含量較多的生活垃圾和對基礎(chǔ)有侵蝕性的工業(yè)廢料，未經(jīng)處理不應(yīng)作為持力層。

2 市政道路施工中軟土路基施工存在的問題

填方路段應(yīng)將路基范圍內(nèi)的樹根全部挖除并將坑穴填平夯實。若坡腳附近地面橫坡比較平緩時，可在坡腳處作土質(zhì)護堤或干砌片石垛護堤，護堤最好用滲水性土填筑，但用于路堤相同的土填筑亦可。一般的土和石都可以用作路堤的填料，用卵石、碎石、礫石、粗砂等透水性良好的填料，只要分層填筑，分層壓實，可不控制含水量；用黏性土等透水性不良的填料，應(yīng)在接近最佳含水量情況下分層填筑與壓實。習(xí)慣上常把淤泥、淤泥質(zhì)土、軟黏性土總稱為軟土，而把有機質(zhì)含量很高的泥炭、泥炭質(zhì)土總稱為泥沼。泥沼比軟土具有更大的壓縮性，但它的滲透性強，受荷后能夠迅速固結(jié)，工程處理比較容易。如果對軟基處理不當(dāng)，不僅增加工程量，耗資過高，拖延工期，甚至可能會造成工程失敗。為了解決這個問題，人們在長期的建設(shè)實踐中，積累了許多的經(jīng)驗，研究出許多的先進技術(shù)，塑料排水板法加固軟基就是其中之一。所有運至工地的材料必須分類堆放，妥善保管，按有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進行質(zhì)量檢驗；不合格材料不得用于工程。軟基處治施工包括以下4個環(huán)節(jié)：（1）對地質(zhì)資料，土工試驗的詳細檢查，對設(shè)計圖和實踐經(jīng)驗的調(diào)查研究；（2）室內(nèi)試驗和現(xiàn)場試驗；（3）施工現(xiàn)場監(jiān)測和觀測數(shù)據(jù)收集；（4）反復(fù)分析，驗證設(shè)計，監(jiān)測工程安全。因此，一些國家還按照地理區(qū)域或流域設(shè)立環(huán)保派出機構(gòu)，使管理工作協(xié)調(diào)、統(tǒng)一、扎實有效。這些經(jīng)驗是值得認真借鑒的。

3 市政道路工程中軟土地基的施工措施

（1）土工合成材料在鋪設(shè)時，應(yīng)將強度高的方向置于垂直于路堤軸線方向。土工合成材料之間的連接應(yīng)牢固，在受力方向連接處的強度不得低于材料設(shè)計抗拉強度，且其疊合長度不應(yīng)小于15 cm。土工合成材料技術(shù)、質(zhì)量指標(biāo)應(yīng)滿足設(shè)計要求。土工合成材料的存放經(jīng)及鋪設(shè)過程中應(yīng)避免長時間暴露或暴曬。與土工合成材料直接接觸的填料中嚴(yán)禁含強酸性、強堿性物質(zhì)。（2）土工合成材料的鋪設(shè)不允許有褶皺，應(yīng)用人工拉緊，必要時可采用插針等措施固定土工合成材料于填土層表面。鋪設(shè)土工合成材料的土層表面應(yīng)平整，表面嚴(yán)禁有碎、塊石等堅硬凸出物。在距土工合成材料層8 cm以內(nèi)的路堤填料，其最大粒徑不得大于6 cm。（3）土工合成材料攤鋪以后應(yīng)及時填筑填料，以避免其受到陽光過長時間的直接暴曬，一般情況下，間隔時間不應(yīng)超過48 h。填料應(yīng)分層攤鋪、分層碾壓，所選填料及其壓實度應(yīng)達到《道路路基設(shè)計規(guī)范》（JTGD30―2004）規(guī)定的要求。（4）鋪設(shè)土工合成材料，應(yīng)在路堤每邊各留一定長度，回折覆裹在已壓實的填筑層面上，折回外露部分應(yīng)用土覆蓋。（5）對于軟土地基，采礦對地質(zhì)-生態(tài)環(huán)境的影響嚴(yán)重而明顯。不同類型的礦山企業(yè)的工藝特征和影響地質(zhì)生態(tài)環(huán)境的技術(shù)強度不同，它們對地質(zhì)生態(tài)環(huán)境的影響程度也有所差別。采礦過程形成的能量和物質(zhì)的轉(zhuǎn)移交換是影響礦山地質(zhì)生態(tài)環(huán)境的主要因素，采礦對地質(zhì)生態(tài)環(huán)境的影響表現(xiàn)在：土地資源的占用和破壞（露天采礦破壞土壤；廢石堆、尾礦堆放占用土地；地面塌陷破壞土地）；水文地質(zhì)環(huán)境的破壞（海水入侵；區(qū)域地下水位下降）；礦山廢水對環(huán)境的污染，縫接強度應(yīng)不低于土工合成材料的抗拉強度。從生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展視角看人的發(fā)展，應(yīng)該在可持續(xù)發(fā)展中實現(xiàn)人的全面發(fā)展的多重目標(biāo)。人的全面發(fā)展的目標(biāo)是多重的，有經(jīng)濟的、政治的、文化的目標(biāo)，也有自然的目標(biāo)。

4 結(jié)語

軟土地基有極大的危害性，它可造成構(gòu)造物不同程度的破壞，嚴(yán)重者不但影響使用，甚至造成建筑物的徹底報廢。質(zhì)量監(jiān)督是工程管理中的基本職能。加強指導(dǎo)與服務(wù)，促進市政道路不良地段的質(zhì)量監(jiān)督是新形勢下應(yīng)堅持的工程管理對策之一。長期的工程管理實踐證明，對軟基處理不當(dāng)路的中心沉降過大引起涵管彎曲和路基路面橫坡變小等問題將會使路基沉降過大，導(dǎo)致路堤失穩(wěn)路面開裂。因此，從高標(biāo)準(zhǔn)、高質(zhì)量的使用要求出發(fā)，合理、可行地處理好軟土地基，已成為道路建設(shè)必不可少的一個環(huán)節(jié)。

道路工程土工合成材料范文第3篇

關(guān)鍵詞：土工格室；道路工程；應(yīng)用

1 土工格室材料定義及適用范圍

1.1 材料定義

目前土工格室材料已經(jīng)廣泛應(yīng)用于高速公路、鐵路、建筑、等領(lǐng)域，主要功能：排水、反濾、加筋、隔離、約束和減載作用等。土工格室是由強化的HDPE片材料，經(jīng)高強力焊接而形成的一種三維網(wǎng)狀格室結(jié)構(gòu)。

1.2 適用范圍

土工格室在張開后呈網(wǎng)格狀（如圖1所示），充填土石或混凝土料，構(gòu)成具有強大側(cè)向限制和大剛

度的結(jié)構(gòu)體，它可用來做為墊層，處理軟弱地基增大地基的承載能力。

圖1

目前土工格室材料已經(jīng)廣泛應(yīng)用于道路、鐵路、建筑、等領(lǐng)域，主要功能：排水、反濾、加筋、隔離、約束和減載作用等。在實際工程應(yīng)用中，往往是一種功能起主導(dǎo)作用，而其它功能也相應(yīng)地不同程度地起作用。在加固原理上它不僅能與土工格柵一樣隔斷剪切破裂面，同時它還能使加固層成為一個整體對處于其中的土體進行三維約束，提高了固層本身的強度和剛度。它既可用來做為墊層，對軟弱地基進行處理，增大地基的承載能力，也可鋪設(shè)在坡面上構(gòu)成坡面防護結(jié)構(gòu)，還可以用來建造支擋結(jié)構(gòu)等。

2 土工格室特性

2.1 材料運輸及運輸

土工格室屬于土工合成材料，生產(chǎn)后的成品具有易伸縮、運輸體積小、運輸方便、體積小易保存等特點。

2.2 材料力學(xué)性質(zhì)及適用性

土工格室材質(zhì)較輕、耐磨損，化學(xué)性能穩(wěn)定、耐光氧老化、耐酸堿，適用于不同土壤與沙漠等土質(zhì)條件。較高的側(cè)向限制和防滑，防變形、有效的增強路基的承載能力和分散荷載作用。改變土工格室高度、焊距等幾何尺寸可滿足不同的工程需要。

2.3 材料施工特點

由于土工格室材料伸縮自如，聯(lián)接方便、施工速度快，施工時張拉成網(wǎng)狀，填入泥土、碎石、混凝土等松散物料，構(gòu)成具有強大側(cè)向限制和大剛度的結(jié)構(gòu)體。

3 土工格室應(yīng)用原理

3.1 土工格室施工基本原理

土工格室在道路工程使用中，不僅能延緩地基破壞的滑動，使土粒與格室成為一個剛度遠大于地基的整體，較好分布施加在它上面的荷載，使地基受力較為均勻，從而提高地基承載力。

3.2 土工格室在橋梁臺背應(yīng)用原理

土工格室在橋梁臺背是應(yīng)用時，主要利用土工格室孔眼對土的鎖定及加筋補強作用，加大土體的摩擦、鎖定和阻抗作用，約束土體的側(cè)向移動和沉降，有效地阻止土體的位移、沉降，提高其穩(wěn)定性，從而減小因橋臺混凝土與臺后填料兩種不同材料的變形差，而引起的橋頭跳車及土體不均勻沉降現(xiàn)象。

4 對土工格室產(chǎn)生影響的相關(guān)因素

4.1 不同高度的土工格室對施工影響

土工格室的高度大小將直接影響承載能力不同，隨著土工格室高度的提高，基底荷載被分配到更大范圍的地基中，并且使單位面積上受到的壓力減少，這也使得整體工作情況得到改善。但能過試驗發(fā)現(xiàn)土工格室超過一定的高度時，加固能力將不再隨著格室高度增加而增加。

4.2 土工格室網(wǎng)格尺寸大小對路基承載能力的影響

通過實驗證明，土工格室網(wǎng)格尺寸減小時承載能力提高是因為整個體系的整體剛度得到了提高， 同時，隨著網(wǎng)格尺寸的減小每個網(wǎng)格對其中單位體積土的約束也增大了。 所有這些土工格室的整體工作性得到提高，隨著網(wǎng)格尺寸增大，約束作用減小，格室內(nèi)的土體能自由溢出從而導(dǎo)致土表發(fā)生更大的隆脹，使地基承載能力下降。

4.3 土工格室埋置深度的影響

由試驗得到土工格室層放置深度，隨著埋置深度的增大，基礎(chǔ)和土工格室層之間的土將被擠出，從而使基礎(chǔ)發(fā)生更大沉陷，可以看出土工格室承載能力隨埋置深度的增加而降低。

5 土工格室材料的選用

土工格室加固層材料的選擇根據(jù)土工格室加固原理可知，土工格室本身強度增加能提高加固層的整體強度。同時，加固層作為一個整體，要求土工格室材料本身與土粒之間能有較大的摩擦系數(shù)。它能和土粒之間有較多的接觸面。

因此，由強度較高的土工原材料做成的網(wǎng)格尺寸較小的土工格室應(yīng)優(yōu)先考慮。在選擇填料時，應(yīng)選擇內(nèi)摩擦角大#容易密實的材料”這樣便于與格室形成一個整體從而提高加固層的整體工作性能。

6 施工流程

土工格室主要施工流程為：準(zhǔn)備—鉆眼（清理浮土）—對接插銷（設(shè)錨固鋼筋）—張拉攤鋪—修理縱橫坡—上料、碾壓、整平—檢查驗收。

7 土工格室施工操作要點

7.1 整平下承層

下承層施工時，由機械整平人工配合，專人指揮，以免出錯。

7.2 鉆眼錨固施工

鉆眼施工時應(yīng)根據(jù)圖紙， 計算各層的設(shè)計高度、長度、寬度，測出土工格室第一層高度，并進行鉆眼放樣。鉆機合適的沖擊旋轉(zhuǎn)鉆機，施工時利用沖擊器的沖擊力將鉆頭打入路基，形成深約100cm的孔眼，然后插入直徑為20 鋼筋，對好插銷，進行錨固。每個插銷可設(shè)2個孔，2個孔眼必須對稱， 以便于錨固。

7.3 張拉土工格室

張拉土工格室且設(shè)立錨固鋼筋。張拉前應(yīng)插入錨固鋼筋，并用錨固鋼筋鎖緊固定土工格室，使其全面鋪開。連接土工格室四周采用鋼釬或錨固鋼筋，然后調(diào)整使插銷對眼，與張拉可同時進行。

7.4 土工格室對接插銷

縱橫向相臨土工格室板塊采用合頁式插銷整體連接，其連接件為專利產(chǎn)品。

7.5 土工格室攤鋪碾壓

攤鋪各層土工格室完畢后應(yīng)當(dāng)在其孔眼內(nèi)填塞砂、石料，以達到鎖定及加筋補強作用。首先對鋪筑地面進行平整，并形成縱橫向坡度。填筑時，每層必須分層填筑，每層需鋪厚度不大于30 cm ，但不宜小于20cm。與路基填料結(jié)合處應(yīng)挖土質(zhì)臺階，不能用大型壓路機碾壓，應(yīng)采用小型手推振動夯、手推振動壓路機或重型蛙式打夯機，以確保填料的壓實度。

7.6 材料的選擇

根據(jù)土工格室加固原理可知， 格室本身強度增加能提高加固層的整體強度。同時加固層作為一個整體， 要求土工格室材料本身與土粒之間能有較大的摩擦系數(shù)，能和土粒之間有較多的接觸面。因此由強度較高的土工原材料做成的網(wǎng)格尺寸較小的土工格室應(yīng)優(yōu)先考慮，在選擇填料時，應(yīng)選擇內(nèi)摩擦角大容易密實的材料，這樣便于與格室形成一個整體從而提高加固層的整體工作性能。

8 土工格室質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

整個土工格室錨固固定后，必須逐環(huán)逐道檢查，以牢固、結(jié)實為主，檢查內(nèi)容有錨固插銷是否結(jié)實，有無裂紋，外觀有無破損、變化及污染。

土工格室鋪設(shè)時，下承層十分重要，是決定土工合成材料應(yīng)用是否能達到設(shè)計要求的基本條件，故應(yīng)在平整的下承層上按設(shè)計要求鋪設(shè)，再固定土工格室材料，土工格室應(yīng)按設(shè)計要求張拉，無皺折，緊貼下承層的錨固端施工要符合設(shè)計要求。

9 土工格室應(yīng)用效果及應(yīng)用前景

由于土工格室能增加加固層的整體性能且能隔斷剪切破壞時的滑動面，使地基承載能力得到極大提高。試驗表明，土基上條形基礎(chǔ)的壓力，沉降近似表現(xiàn)為直線，當(dāng)沉降約為基礎(chǔ)寬度的50%時，能承受荷載約為未加固土基極限承載力的8倍。

土工格室原材料可以采用回收的舊橡膠、塑料制品，有利于環(huán)保，隨著土工格室的進一步推廣使用， 它必將成為軟土地基加固的一種主要手段。

10 土工格室應(yīng)用實例

廣東省省道S366線，施工樁號K15+250～K17+100段，道路沿線處于濱海平原與低丘陵過渡地帶，流塑狀淤泥、淤泥質(zhì)粘土、砂類土等軟弱層分布廣且厚度也較大，道路沿線河流、涌溝較多，在本項目中原路基填筑土體下部普遍分布流塑狀淤泥、軟塑狀淤泥質(zhì)土，它具有含水量高，孔隙比大，高壓縮性和強度低的特點，極易引起路基和橋涵工程的沉降，存在路基不穩(wěn)定等不良影響。

該項目在舊路施工時未進行軟處理，由于道路改造需要，將舊路兩側(cè)加寬2.75m硬路肩，考慮舊路未進行軟基處理，經(jīng)相關(guān)專家建議路基兩側(cè)采用土工格室+級配碎石進行處理。下圖2為施工人員進行土工格室插銷對接處理。

圖2 施工人員進行土工格室對接插銷

在對舊路進行土工格室加寬段施工時，新舊路基土工格室搭接寬度為2m，下圖3為施工人員對搭接后土工格室進行錨固。

圖3 施工人員設(shè)置錨固鋼筋

以上路段在施工通車后半年由相關(guān)專業(yè)人員對加寬路段施工質(zhì)量進行檢測未發(fā)現(xiàn)明顯下沉、開裂等相關(guān)病害，行車平穩(wěn)。由此可見采用土工格室對該路段軟基處理效果良好。

參考文獻

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道路工程土工合成材料范文第4篇

關(guān)鍵詞： 高速公路；軟基；拓寬處理；施工技術(shù)；粉噴樁；土工合成材料

近年來,我國高速公路建設(shè)發(fā)展迅猛。由于受建設(shè)時社會經(jīng)濟水平、技術(shù)水平和建設(shè)理念的制約,有一部分高速公路已不能適應(yīng)社會經(jīng)濟與交通量快迅增長的要求,急需拓寬改建。然而,在華南地區(qū)已建成使用的高速公路大部分建在軟土地基上,在拓寬改建中,必將面臨現(xiàn)行規(guī)范中暫未涉及的新老路基的協(xié)調(diào)變形及整體穩(wěn)定性的問題。因此,本文將從華南地區(qū)軟土地基上某高速公路路基拓寬的施工技術(shù)以及成功經(jīng)驗入手,對高速公路軟基拓寬工程的處理方法和一些關(guān)鍵技術(shù)進行總結(jié)與探討,以使拓寬后的路基具有良好工作性能和使用性能。

1 軟基上路基拓寬關(guān)鍵技術(shù)

軟土地基上高速公路路基拓寬關(guān)鍵技術(shù)可歸納為:通過對既有軟基上高速公路路基沉降觀測分析,合理選擇拓寬路基范圍的軟基處理方法;采取復(fù)合地基處理措施,減少新老路基差異沉降,以構(gòu)造措施提高新老路基整體性和抗裂能力。

1.1 已建老路基沉降觀測

一般來說既有高速公路的交通量是已知的,因此,我們不僅可以提前預(yù)測既有高速公路改擴建的大概時間,也可通過提前對既有軟基上高速公路路基的沉降觀測,并收集分析既有軟基上高速公路路基在改擴建時的工后沉降資料,為工程技術(shù)人員合理選擇拓寬路基范圍的軟基處理方法和沉降值提供重要設(shè)計依據(jù),從而減小新老路基差異沉降。

1.2 新路基復(fù)合地基處理方法

一般情況,既有軟基上高速公路路基沉降,一方面取決于原軟基處理方法和工后時間長短等,另一方面也取決于原軟基處理的質(zhì)量和效果。因此,選擇拓寬路基范圍的軟基處理方法和沉降值時,不能僅憑原軟基處理方法或工后時間,而應(yīng)依據(jù)既有路基在改擴建時的工后沉降,并遵守盡量減小新老路基差異沉降的原則,合理選擇拓寬路基范圍的軟基處理方法、處理深度或間距。復(fù)合地基設(shè)計時應(yīng)注意以下問題:

(1) 復(fù)合地基在橫斷面方向的處理范圍應(yīng)考慮老路基的沉降特點,宜盡量處理至老路基邊緣附近。

(2) 混凝土樁(尤其是CFG樁、預(yù)應(yīng)力管樁) 的樁底不應(yīng)放置在承載力較高的持力層上(除既有路基沉降已穩(wěn)定外) ,否則,新老路基難于變形協(xié)調(diào),差異沉降將導(dǎo)致新老路基產(chǎn)生裂縫。

(3) 復(fù)合地基的樁頂上應(yīng)設(shè)置加筋墊層。加筋材料宜盡量鋪設(shè)至老路基內(nèi)。加筋材料宜選用高強度高模量的材料,提高其變形協(xié)調(diào)能力,預(yù)防因差異沉降引起新老路基結(jié)合面的開裂。

(4) 新路基復(fù)合地基承載力的確定應(yīng)綜合考慮老路基工后沉降的時間效應(yīng),使拓寬后老路基沉降處于主動帶動新路基一起沉降的狀態(tài),減小老路基頂面產(chǎn)生裂縫的機會。

1.3 提高新老路基整體性和抗裂能力

軟土地基上路基拓寬后,新老路基之間必然存在差異沉降。除采取復(fù)合地基技術(shù)措施外,還應(yīng)采取其它有效的技術(shù)措施,保證新老路基的良好銜接,使其成為一個整體,從而提高新老路基之間的變形協(xié)調(diào)能力和路基填土的抗裂縫能力。具體技術(shù)措施為:

(1) 自老路基的硬路肩外邊緣或內(nèi)邊緣開始,按較陡的坡率(1∶0. 5) ,將原路基邊坡挖成一定寬度的臺階。

(2) 為提高新老路基變形協(xié)調(diào)能力和整體性,在新老路基的底部和頂部鋪設(shè)高強度高模量的加筋材料(如鋼筋網(wǎng)、鋼塑復(fù)合土工格柵、玻纖土工格柵等) 。在新路基路床頂以下約1. 2 m 的路基頂部宜鋪設(shè)40～50 cm 厚的級配碎石或砂礫等加筋墊層,以阻斷路床以下路基可能發(fā)生的裂縫反射至路床和提高路基頂部填土的抗裂能力。

2 工程概況

某高速公路位于珠三角地區(qū)，原設(shè)計路面為四車道。近年來，該道路交通量急劇增加，需要對該路進行拓寬，改造成8車道。拓寬的路線內(nèi)有總長約4 km的軟基，原公路軟基已采用了袋裝砂井進行處理，且有10年的固結(jié)時間。原路基兩側(cè)加寬后，新、舊軟基固結(jié)狀態(tài)不同，不可避免地產(chǎn)生不均勻沉降，若差異沉降量過大，將造成新舊路面結(jié)合處縱向裂縫，破壞路面結(jié)構(gòu)。經(jīng)研究，選用了粉噴樁加土工合成材料，加固拓寬部份的新軟基。并選擇了典型斷面，布置了多種應(yīng)力應(yīng)變觀測儀器，進行道路拓寬施工期的跟蹤安全監(jiān)測控制，指導(dǎo)全線施工。

3 拓寬新路基的處理

3.1 路基工程地基條件

鉆探查明，新路基地質(zhì)情況自上而下為：①素填土，層厚1.3~2.9 m，該層土的物理力學(xué)性質(zhì)較好，主要由原道路路基施工生成；②淤泥，層厚3.2~5.9m，灰黑色，流塑，含少量腐植物，夾薄層粉砂，其含水量高，為57.7％ ，壓縮性大，壓縮系數(shù)為1.157，土的抗剪強度低，無側(cè)限抗壓強度為61.kPa，該層是加固處理和穩(wěn)定與變形控制的主要層次；③粉質(zhì)粘土，層厚3.3 m左右，灰色、軟塑，部分夾中砂，其含水量為22.2％ ，壓縮系數(shù)為0.282，為中等壓縮性；④全風(fēng)化砂巖，鉆探未打穿。

3.2 拓寬方案

拓寬新路基初設(shè)擬采用袋裝砂井加砂墊層進行軟基加固處理，路基填筑施工時間約需4~6月，預(yù)壓期及沉降變形穩(wěn)定期還要一年以上，由于工程工期緊，經(jīng)設(shè)計優(yōu)化，最后確定采用粉噴樁加一層土工格柵和一層土工布加固處理拓寬新路基。

3.3 設(shè)計參數(shù)的確定

粉噴樁設(shè)計樁長7.0~8.0 m (以打穿淤泥層為準(zhǔn))，樁徑為50 cm，樁間距1.2 m，三角形布樁，土工格柵與土工布之間為50 cm的砂性土。拓寬部分的開挖以及粉噴樁、土工格柵與土工布的布置示意剖面見圖1。

4 拓寬路基的施工技術(shù)

4.1 路基邊坡開挖施工技術(shù)

在邊坡開挖施工前，有以下幾個施工技術(shù)問題需要考慮，并要在施工中得到解決，第一，某高速公路拓寬場地狹??；第二，減少新路基的沉降變形以及邊坡開挖程度對老路堤的穩(wěn)定影響；第三，華南地區(qū)為多雨地區(qū)，如何保證開挖過程中暴露路堤土層受雨水的滲入而不影響施工和新路堤填筑質(zhì)量，經(jīng)認真研究，決定實施邊坡開挖分二次進行。第一次按1：0.8的邊坡進行開挖，邊開挖邊做好防護工作，即在開挖的邊坡上鋪上一層防水薄膜，以防止雨水滲入，確保路基和邊坡的穩(wěn)定。開挖完畢后，用開挖出來的土方進行路基預(yù)填壓實，形成一個工作面，進行邊坡外側(cè)(靠新路基坡腳一側(cè))粉噴樁的施工，邊坡外側(cè)粉噴樁施工完畢，檢驗合格后，進行老路肩邊坡第二次開挖，開挖邊坡為1：0.5，同時做好防護工作。第二次開挖完畢后，平整壓實，再進行第二次新開挖工作面的路基粉噴樁的施工。

4.2 粉噴樁的施工技術(shù)

采用GPP一5B型粉噴樁機，其設(shè)備轉(zhuǎn)速為500轉(zhuǎn)／min，罐壓為0.3 MPa，管壓為0.2 MPa。該攪拌樁為單頭樁機，施工形成的樁徑為50 cm，施工樁長7.0～8.0 m (以樁尖落在粉質(zhì)粘土層為準(zhǔn))。攪拌材料為32.5號普通硅酸鹽水泥，施工前先在室內(nèi)進行水泥土的最佳配比試驗。本工程確定的水泥土最佳摻人比為15％ ，即設(shè)計噴灰量為50 kg／m?，F(xiàn)場成樁施工工藝為兩攪兩噴，即一攪下沉至樁底，上提復(fù)攪噴灰；二攪下沉并噴灰至樁底，上提為復(fù)攪，形成兩攪兩噴的施工工藝，攪拌下沉速度為1.0 m／min；上提速度為0.8 m／min。

4.3 土工格柵和土工布的施工技術(shù)

土工合成材料加筋處理可有效地調(diào)整樁土應(yīng)力分配，減少不均勻沉降，增加地基的抗滑穩(wěn)定性，同時可以減少側(cè)向擠出量，加快填土速度。在粉噴樁施工完畢后，即進行土工布和土工格柵的鋪設(shè)，第一層鋪設(shè)土工布；第二層為土工格柵，兩層之間填50 cm的砂性土。土工布和土工格柵都采用橫向鋪設(shè)，搭接寬度大于20 cm。土工布鋪設(shè)時采用先錨固一端，待土工布鋪平后再錨固另一端。另外，在用粉噴樁處理的新路基與老路基交界處，不管是土工布和土格柵都以縱向鋪設(shè)作為過渡銜接，過渡長度為伸入未打粉噴樁老路基10 m，橫向與縱向的銜接位置土工布和土工格柵用 的鋼筋加工成u型扣進行錨固。為了防止機動車輛直接在土工合成材料上行駛，以及防止陽光紫外線的曝曬而使其性能老化。當(dāng)土工布和土工格柵鋪設(shè)完畢后盡快填土隱蔽。

5 監(jiān)測成果分析

施工中埋設(shè)了應(yīng)力應(yīng)變監(jiān)測儀器，土壓力計、表面沉降板、深層側(cè)向位移(測斜)等，以研究拓寬加固軟基效果。

本工程施工期加預(yù)壓期共120天左右，應(yīng)力應(yīng)變監(jiān)測成果見表1。施工期最大沉降速率只有8.0mm／d，根據(jù)有關(guān)文獻報導(dǎo)的工程實踐經(jīng)驗，此沉降速率容許值不大，地基變形處于容許狀態(tài)。路基土固結(jié)度為94.4％ ，表明土體只用4個月主固結(jié)已經(jīng)完成。倘若用老路基的砂井排水預(yù)壓法，土體要達到80％ 以上的固結(jié)程度需一年以上的時間，兩相比較可以看出本加固方法的優(yōu)越性。從深層側(cè)向位移(測斜)，地表路基土工合成材料交接面上的側(cè)向水平位移量與最大側(cè)向水平位移相比減少27％ ，說明了土工合成材料約束了地基變形，減少了側(cè)向擠出量，對地基穩(wěn)定有利。對于樁土應(yīng)力比，在江浙以及珠江三角洲沿海地區(qū) ，樁土應(yīng)力比一般在2～16之間，大部分工程測值在8～15之間。本工程地處珠江三角洲，測到的樁土應(yīng)力比只有3.29，主要是土工布和土工格柵均化了地基應(yīng)力，使得樁土應(yīng)力比值較低。說明拓寬方案采用粉噴樁加土工格柵和土工布加固軟基，施工技術(shù)是正確的，效果非常明顯。

表1 應(yīng)力應(yīng)變監(jiān)測成果匯總表

6 結(jié)束語

道路工程土工合成材料范文第5篇

關(guān)鍵詞：道路工程；軟土地基；技術(shù)方法

一、軟土地基技術(shù)的意義

在道路工程的施工過程中經(jīng)常會遇到一些軟土地基，這些軟土由于具有透水性差、含水量高、壓縮性高、抗剪強度低以及流變性顯著等特點，容易出現(xiàn)破壞和失穩(wěn)情況，需要在軟土地基上進行路基施工都要進行相應(yīng)的處理措施來改變地基土壤的特性，來滿足道路工程對于地基的穩(wěn)定要求程度。

路基修筑在軟土上會由于剩余沉降或者是不均勻沉降而產(chǎn)生各種失穩(wěn)和破壞現(xiàn)象，這其中最為嚴(yán)重的就是路基整體上的坍塌，在影響道路工程結(jié)構(gòu)的同時，危害到工程安全和交通安全。因此，保證軟土地基的技術(shù)的要求就具有十分重要的現(xiàn)實意義，如果在施工過程中不對軟土地基加以處理，容易發(fā)生路基穩(wěn)定性變差或者是出現(xiàn)沉陷的問題，通行道路被破壞從而影響車輛的正常通行。

二、軟土地基處理方法的發(fā)展

（一）地基處理機械的發(fā)展

（1）深層攪拌機由前幾年的單軸深層攪拌機和固定雙軸攪拌機、漿液噴射和粉體噴射深層攪拌機，到近年來研制成功可變距雙軸深層攪拌軸深層攪拌機可以同時使用漿液噴射和粉體噴射的深層攪拌機。

（2）高壓噴射注漿機械新的高壓噴射設(shè)備的出現(xiàn)，如井口傳動由液壓代替機械，改進了氣、水、漿液的軸送裝置，提高了噴射壓力，增加了對地層的沖切攪拌能力；水平旋噴機械的成功應(yīng)用，使高壓噴射注漿法進一步擴大了應(yīng)用范圍。

（3）應(yīng)用于排水固結(jié)法的塑料排水帶抽帶機的出現(xiàn)大大提高工作效率。

（二）地基處理材料的發(fā)展

（1）土工合成材料針刺型土工織物、無紡?fù)凉た椢?，PVC、EP、EVA等各種新型材料的土工膜，粘土襯墊（GCL）以及塑料排水板的廣泛使用帶來了良好的經(jīng)濟效益和社會效應(yīng)。

（2）灌漿材料無機灌漿材料研究出超細、干磨、濕磨水泥、穩(wěn)定漿液、膏狀漿液等；有機化灌漿材料研究出丙烯酸鹽、酸性水玻璃、環(huán)氧、聚氨脂等。

三、道路軟土地基的危害

勘察設(shè)計不詳細或不準(zhǔn)確，導(dǎo)致對應(yīng)該做軟基處理的地段未做處理設(shè)計； 已知是軟土地基，但是未做好軟土地基處理，造成路堤失穩(wěn)或危及線外建筑物； 雖然做了軟土地基處理，但是措施不力，施工不當(dāng)造成路堤失穩(wěn)； 堆料不當(dāng)，未按規(guī)定分層填筑，填土過快，碾壓不當(dāng)，造成路堤失穩(wěn)； 擾動“硬殼層”或填筑不當(dāng)，使“硬殼層”遭受破壞，導(dǎo)致路堤失穩(wěn)。

四、常見軟土地基處理技術(shù)簡況

（一）CFG樁在軟弱地基處理中的應(yīng)用

CFG（碎石粉煤灰混凝土樁）的前身是房建基礎(chǔ)工程的沉管灌注樁。主要方法是通過錘擊力、振動力、靜壓力將一端暫時堵住的無縫鋼管沉入到地基中指定的位置，然后通過無縫鋼管向地基中灌入攪拌好的混凝土，一邊進行灌入振動，一邊將鋼管緩緩拔出，以此來形成鋼筋籠與混凝同形成的樁柱。

此方法比較多應(yīng)用于道路橋梁施工的過程中，在對道路施工的過程中使用此方法可以適當(dāng)?shù)膶摻罟羌苋∠?，以此來降低工程造價（公路橋涵臺背與涵洞基底對于承載力要求比較高，但是對于抗剪能力沒有太高的要求），同時，在進行配比的過程中可以適當(dāng)?shù)母鶕?jù)實際情況來進行改變配合比，摻入一些粉煤灰來改善混凝土的和易性與工作性。

（二）水泥粉噴樁在軟弱地基處理中的應(yīng)用

1.水泥粉噴樁

水泥粉噴樁指的是利用水泥、石灰等材料作為主要固化劑，通過特定的攪拌器械將軟土與固化劑進行均勻攪拌，利用固化劑與軟土之間攪拌期間產(chǎn)生的一系列反應(yīng)來讓軟土固化成為硬土，成為一種具有整體性、穩(wěn)定性、強度的地基。此方法具有顯著提高軟弱地基承載力的效果，同時沒有環(huán)境污染、施工過程中不需要大型施工器械，施工振動較小，無噪聲等優(yōu)點，因此被廣泛應(yīng)用于道路、橋梁工程軟弱地基施工處理過程中。

2.水泥粉噴樁的施工步驟和工藝

粉噴樁的樁直徑一般都是50cm，設(shè)計的管長必須能夠穿透軟土層并且達到持力層內(nèi)部50cm以上，同時，控制好樁與樁之間的距離（1.1～1.2m），樁平面呈現(xiàn)三角形或者是矩形來進行布置，以增強樁的穩(wěn)固性。同時，施工的過程必須嚴(yán)格按照施工過程進行施。

（三）軟弱地基承臺開挖支護技術(shù)

在道路橋梁施工過程中，軟弱地基是不可避免的情況之一，在現(xiàn)有的軟基開挖支護技術(shù)中有采用C20混凝土作為支擋，再在軟弱地基中打入鋼板樁等方法，其工作量大，施工選用難度系數(shù)高，且方法有待完善，因此，在軟弱地基中打入鋼板樁的方法脫穎而出，施工簡便、安全穩(wěn)定、造價低廉、施工時間短、反復(fù)利用等等都是其優(yōu)點。

1.地基承臺開挖支護技術(shù)

嚴(yán)格施工順序要保證承臺基坑開挖、防護功能的穩(wěn)定實現(xiàn)，必須嚴(yán)格施工步驟進行施工：測量放養(yǎng)、鋼板樁試拼、鋼板樁插打施工、挖掘機開挖、人工清底、墊層及承臺主體結(jié)構(gòu)施工、鋼板樁拔出、砼養(yǎng)護。嚴(yán)格控制開挖尺寸鋼板樁可以反復(fù)使用，但是插打過深、挖掘開挖尺寸過大，都會影響到鋼板樁的再次使用及施工，在現(xiàn)場實際施工的過程中，基坑開挖平面尺寸必須根據(jù)承臺的大小來進行確定，加入基坑周圍部分鋼板樁在施工過程中被軟基擠壓變形，不能正常滿足施工，則可以按照承臺大小每邊加寬1.0m進行設(shè)計，滿足承臺鋼筋及模板安裝。

2.基坑支護

基坑支護必須根據(jù)實際地質(zhì)情況及施工要求來進行，一般基坑采用鎖口拉伸鋼板進行防護，整體鋼板樁長度應(yīng)該大于9m、寬度大于0.4m、厚度大約為0.1m。施工過程中嚴(yán)格執(zhí)行鋼結(jié)構(gòu)施工的規(guī)定（內(nèi)圍檁采用28b工字鋼，節(jié)點采用焊接技藝）。為了確保整體的穩(wěn)定性，每層中間一道工字鋼上面焊接型鋼并將下一道工字鋼用18#槽鋼進行焊接。

（四）換填法

用好土全部或部分替換軟土的方法，以達到保證路堤穩(wěn)定性和降低沉降量的目的，換填土可以采用開挖和強制擠出兩種方法施工。

全部開挖換填是在路堤全寬范圍內(nèi)將需要處理的軟土層挖除，并置換以好土。這種方法適用于軟土層厚為3m以內(nèi)，路堤需在短期內(nèi)填筑完成的情況下。部分開挖換填則是僅挖除表層最軟弱部分的軟土，換填以好土，使沉降量減少到可接受程度。

強制換填法是利用路堤填土重將軟土從路堤下向兩側(cè)或前方擠出，或者通過爆破將軟土從路堤下擠出。換填材料宜選用排水性能好，處于地下水位以下仍能保持有足夠承載力的砂，砂礫及其他粗粒料。

（五）路基加筋法

通過在路基中埋入高強度、大韌性的土工聚合物、拉筋、受力桿件或柴（木）梢排等方法加強路基的自身強度，增加抵抗地基變形沉降的能力。

主要加固方法：加筋土路基、土工聚合物、土釘墻、土層錨桿、土釘、樹根樁法、柴（木）梢排法。