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土工合成材料地基（一）、土工织物地基土工织物地基又称土工聚合物地基、土工合成材料地基，系在软弱地基中或边坡上埋设土工织物作为加筋，使形成弹性复合土体，起到排水、反滤、隔离、加固和补强等方面的作用，以提高土体承载力，减少沉降和增加地基的稳定。
图7-41为土工织物加固地基、边坡的几种应用。
…… .1.材料要求土工织物系采用聚酯纤维(涤纶)、聚丙纤维(腈纶)和聚丙烯纤维(丙纶) 等高分子化合物（聚合物）经加工后合成。
一般用无纺织成的，系将聚合物原料投入经过熔融挤压喷出纺丝，直接平铺成网，然后用粘合剂粘合（化学方法或湿法）、热压粘合（物理方法或干法）或针刺结合（机械方法）等方法将网联结成布。
土工织物产品因制造方法和用途不一，其宽度和重量的规格变化甚大，用于岩土工程的宽度由2~18m；重量大于或等于0.1kg/m2；开孔尺寸（等效孔径）为0.05~0.5mm，导水性不论垂直向或水平向，其渗透系数k≥10-2cm/s（相当于中、细砂的渗透系数）；抗拉强度为10~30kN/m（高强度的达30~100kN/m）。
2．特点和适用范围土工织物的特点是：质地柔软，重量轻，整体连续性好；施工方便，抗拉强度高，没有显著的方向性，各向强度基本一致；弹性、耐磨、耐腐蚀性、耐久性和抗微生物侵蚀性好，不易霉烂和虫蛀；而且，土工织物具有毛细作用，内部具有大小不等的网眼，有较好的渗透性（水平向1×10-1~1×10-3cm/s）和良好的疏导作用，水可竖向、横向排出。
材料为工厂制品，材质易保证，施工简便，造价较低，与砂垫层相比可节省大量砂石材料，节省费用1/3左右。
用于加固软弱地基或边坡，作为加筋使形成复合地基，可提高土体强度，承载力增大3~4倍，显著地减少沉降，提高地基稳定性。
但土工聚合物存在抗紫外线（老化）能力较低，如埋在土中，不受阳光紫外线照射，则不受影响，可使用40年以上。
适用于加固软弱地基，以加速土的固结，提高土体强度；用于公路、铁路路基作加强层，防止路基翻浆、下沉；用于堤岸边坡，可使结构坡角加大，又能充分压实；作挡土墙后的加固，可代替砂井。
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《建筑地基基础工程施工质量验收规范》最新版~ 《建筑地基基础工程施工质量验收规范》corp《建筑地基基础工程施工质量验收规范》2010年07月28日《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB 50202-20024 地基4.1.5 对灰土地基、砂和砂石地基、土工合成材料地基、粉煤灰地基、强夯地基、注浆地基、顶压地基，其竣工后的结果(地基强度或承载力)必须达到设计要求的标准。
检验数量，每单位工程不应少于3点，1000m2以上工程，每100m2至少应有1点，3000m2以上工程，每300m2至少应有1点。
每一独立基础下至少应有1点，基槽每20延米应有1点。
4.1.6 对水泥土搅拌桩复合地基、高压喷射注浆桩复合地基、砂桩地基、振冲桩复合地基、土和灰土挤密桩复合地基、水泥粉煤灰碎石桩复合地基及夯实水泥土桩复合地基，其承载力检验，数量为总数的0.5,,1%，但不应小于3处。
有单桩强度检验要求时，数量为总数的0.5,,1%，但不应少于3根。
5 桩基础5.1.3 打(压)入桩(预制混凝土方桩、先张法预应力管桩、钢桩)的桩位偏差，必须符合表5.1.3的规定。
斜桩倾斜度的偏差不得大于倾斜角正切值的15%(倾斜角系桩的纵向中心线与铅垂线间夹角)。
表5.1.3 预制桩(钢桩)桩位的允许偏差(mm)项号项目允许偏差1 盖有基础梁的桩:(1)垂直基础梁的中心线(2)沿基础梁的中心线100+0.01H150+0.01H2 桩数为1,3根桩基中的桩 1003 桩数为4,16根桩基中的桩 1/2桩径或边长4 桩数大于16根桩基中的桩:(1)最外边的桩(2)中间桩 1/3桩径或边长1/2桩长或边长注:H为施工现场地面标高与桩顶设计标高的距离。
5.1.4 灌注桩的桩位偏差必须符合表5.1.4的规定，桩顶标高至少要比设计标高高出0.5m，桩底清孔质量按不同的成桩工艺有不同的要求，应按本章的各节要求执行。
每浇注50m3必须有1组试件，小于50m3的桩，每根桩必须有1组试件。
7-1-8 土工合成材料地基7-1-8-1 土工织物地基土工织物地基又称土工聚合物地基、土工合成材料地基,系在软弱地基中或边坡上埋设土工织物作为加筋,使形成弹性复合土体,起到排水、反滤、隔离、加固和补强等方面的作用,以提高土体承载力,减少沉降和增加地基的稳定。
图7-41为土工织物加固地基、边坡的几种应用。
图7-41 土工织物加固的应用（a）排水；（b）稳定路基；（c）稳定边坡或护坡；（d）加固路堤；（e）土坝反滤；（f）加速地基沉降1-土工织物；2-砂垫；3-道渣；4-渗水盲沟；5-软土层；6-填土或填料夯实；7-砂井1．材料要求土工织物系采用聚酯纤维（涤纶）、聚丙纤维（腈纶）和聚丙烯纤维（丙纶）等高分子化合物（聚合物）经加工后合成。
一般用无纺织成的,系将聚合物原料投入经过熔融挤压喷出纺丝,直接平铺成网,然后用粘合剂粘合（化学方法或湿法）、热压粘合（物理方法或干法）或针刺结合（机械方法）等方法将网联结成布。
土工织物产品因制造方法和用途不一,其宽度和重量的规格变化甚大,用于岩土工程的宽度由2~18m；重量大于或等于0.1kg/m2；开孔尺寸（等效孔径）为0.05~0.5mm,导水性不论垂直向或水平向,其渗透系数k≥10-2cm/s（相当于中、细砂的渗透系数）；抗拉强度为10~30kN/m（高强度的达30~100kN/m）。
2．特点和适用范围土工织物的特点是：质地柔软,重量轻,整体连续性好；施工方便,抗拉强度高,没有显著的方向性,各向强度基本一致；弹性、耐磨、耐腐蚀性、耐久性和抗微生物侵蚀性好,不易霉烂和虫蛀；而且,土工织物具有毛细作用,内部具有大小不等的网眼,有较好的渗透性（水平向1×10-1~1×10-3cm/s）和良好的疏导作用,水可竖向、横向排出。
材料为工厂制品,材质易保证,施工简便,造价较低,与砂垫层相比可节省大量砂石材料,节省费用1/3左右。
用于加固软弱地基或边坡,作为加筋使形成复合地基,可提高土体强度,承载力增大3~4倍,显著地减少沉降,提高地基稳定性。
反滤准则（排水土工织物满足条件一）土工合成材料土工合成材料反滤和排水排水土工织物 要求 要求细节条件一 反滤能力 按反滤准则 保土性、透水性、防堵性条件二导水能力排水量/水力梯度来水量/水力梯度=F sF s （3~5）条件三排水能力 排水量来水量=F F （2~5）排水量水力梯度即为导水率，指的层流状态下土工织物在受单位水力梯度作用时沿织物平面的单宽渗流量。
通俗一点就是这么大的水量能否及时排走的衡量指标，即导水率要求。
F s （3~5）排水量来水量指的总水量的疏导能力度量，即排水能力。
排水的安全系数F （2~5）。
【注】排水、来水两个容易搞晕，一般来说，比如我们的研究对象是排水管，那么降雨汇集至排水管，那么这个降雨量换算过来的就是来水量，水从排水管排走的流量，那么就是排水量。
反滤准则（排水土工织物满足条件一）保土要求土工织物的等效孔径O 95(单位mm)应满足下列要求：O 95≤Bd 85d 85为被保护土中小于该粒径的土粒质量占比的85%;B 与被保护土的类型、级配、织物品种和状态等有关的系数，可按下表采用：被保护土的细粒 (d ≤0.075mm)含量土的不均匀系数或土工织物品种B 值 ≤50C u ≤2, C u ≥8 1 2＜C u ≤4 0.5C u 4＜C u ≤88/C u ＞50有纺织物 O 95≤0.3mm1 无纺织物1.8【注】当被保护土受动力水流作用时，B 值应通过试验确定； 【注】u C 为不均匀系数，6010u d C d =◼ 透水要求k g ≥Ak sA 系数，按工程经验确定，不宜小于10，来水量大、水力梯度高时，应增大A 值； k g 土工织物的垂直渗透系数(cm/s)；k s 被保护土的渗透系数(cm/s)。
第17章—土工合成材料土工合成材料◼防堵要求○1被保护土级配良好，水力梯度低，流态稳定时，等效孔径应符合要求：O95≥3d15式中：O95为土工织物的等效孔径(mm)；d15土中小于该粒径的土质量占土粒总质量的15%(mm)。
7-1-8土工合成材料地基7-1-8 土工合成材料地基7-1-8-1 土工织物地基土工织物地基又称土工聚合物地基、土工合成材料地基，系在软弱地基中或边坡上埋设土工织物作为加筋，使形成弹性复合土体，起到排水、反滤、隔离、加固和补强等方面的作用，以提高土体承载力，减少沉降和增加地基的稳定。
图7-41为土工织物加固地基、边坡的几种应用。
图7-41 土工织物加固的应用（a）排水；（b）稳定路基；（c）稳定边坡或护坡；（d）加固路堤；（e）土坝反滤；（f）加速地基沉降1-土工织物；2-砂垫；3-道渣；4-渗水盲沟；5-软土层；6-填土或填料夯实；7-砂井1．材料要求土工织物系采用聚酯纤维（涤纶）、聚丙纤维（腈纶）和聚丙烯纤维（丙纶）等高分子化合物（聚合物）经加工后合成。
一般用无纺织成的，系将聚合物原料投入经过熔融挤压喷出纺丝，直接平铺成网，然后用粘合剂粘合（化学方法或湿法）、热压粘合（物理方法或干法）或针刺结合（机械方法）等方法将网联结成布。
土工织物产品因制造方法和用途不一，其宽度和重量的规格变化甚大，用于岩土工程的宽度由2~18m；重量大于或等于0.1kg/m2；开孔尺寸（等效孔径）为0.05~0.5mm，导水性不论垂直向或水平向，其渗透系数k≥10-2cm/s（相当于中、细砂的渗透系数）；抗拉强度为10~30kN/m（高强度的达30~100kN/m）。
2．特点和适用范围土工织物的特点是：质地柔软，重量轻，整体连续性好；施工方便，抗拉强度高，没有显著的方向性，各向强度基本一致；弹性、耐磨、耐腐蚀性、耐久性和抗微生物侵蚀性好，不易霉烂和虫蛀；而且，土工织物具有毛细作用，内部具有大小不等的网眼，有较好的渗透性（水平向1×10-1~1×10-3cm/s）和良好的疏导作用，水可竖向、横向排出。
材料为工厂制品，材质易保证，施工简便，造价较低，与砂垫层相比可节省大量砂石材料，节省费用1/3左右。
用于加固软弱地基或边坡，作为加筋使形成复合地基，可提高土体强度，承载力增大3~4倍，显著地减少沉降，提高地基稳定性。
但土工聚合物存在抗紫外线（老化）能力较低，如埋在土中，不受阳光紫外线照射，则不受影响，可使用40年以上。
适用于加固软弱地基，以加速土的固结，提高土体强度；用于公路、铁路路基作加强层，防止路基翻浆、下沉；用于堤岸边坡，可使结构坡角加大，又能充分压实；作挡土墙后的加固，可代替砂井。
此外，还可用于河道和海港岸坡的防冲；水库、渠道的防渗以及土石坝、灰坝、尾矿坝与闸基的反滤层和排水层，可取代砂石级配良好的反滤层，达到节约投资、缩短工期、保证安全使用的目的。
3．施工工艺方法要点（1）铺设土工织物前，应将基土表面压实、修整平顺均匀，清除杂物、草根，表面凹凸不平的可铺一层砂找平。
当作路基铺设，表面应有4%~5%的坡度，以利排水。
（2）铺设应从一端向另一端进行，端部应先铺填，中间后铺填，端部必须精心铺设锚固，铺设松紧应适度，防止绷拉过紧或褶皱，同时需保持连续性、完整性。
避免过量拉伸超过其强度和变形的极限而发生破坏、撕裂或局部顶破等。
在斜坡上施工，应注意均匀和平整，并保持一定的松紧度；避免石块使其变形超出聚合材料的弹性极限；在护岸工程坡面上铺设时，上坡段土工织物应搭在下坡段土工织物上。
（3）土工织物连接一般可采用搭接、缝合、胶合或U形钉钉合等方法（图7-42）。
采用搭接时，应有足够的宽（长）度，一般为0.3~0.9m，在坚固和水平的路基，一般为0.3m，在软的和不平的地面，则需0.9m；在搭接处尽量避免受力，以防移动；缝合采用缝合机面对面或折叠缝合，用尼龙或涤纶线，针距7~8mm，缝合处的强度一般可达缝物强度的80%；胶结法是用胶粘剂将两块土工织物胶结在一起，最少搭接长度为100mm，胶结后应停2h以上。
其接缝处的强度与土工织物的原强度相同；用U形钉连接是每隔1.0m用一U形钉插入连接，其强度低于缝合法和胶结法。
由于搭接和缝合法施工简便，一般多用之。
图7-42 土工织物连接方法（a）搭接；（b）胶合；（c）、（d）缝合；（e）钉接（4）为防止土工织物在施工中产生顶破、穿刺、擦伤和撕破等，一般在土工织物下面宜设置砾石或碎石垫层，在其上面设置砂卵石护层，其中碎石能承受压应力，土工织物承受拉应力，充分发挥织物的约束作用和抗拉效应，铺设方法同砂、砾石垫层。
（5）铺设一次不宜过长，以免下雨渗水难以处理，土工织物铺好后应随即铺设上面砂石材料或土料，避免长时间曝晒和暴露，使材料劣化。
（6）土工织物用于作反滤层时应作到连续，不得出现扭曲、折皱和重叠。
土工织物上抛石时，应先铺一层30mm厚卵石层，并限制高度在1.5m以内，对于重而带棱角的石料，抛掷高度应不大于50cm。
（7）土工织物上铺垫层时，第一层铺垫厚度应在50cm以下，用推土机铺垫时，应防止刮土板损坏土工织物，在局部不应加过重集中应力。
（8）铺设时，应注意端头位置和锚固，在护坡坡顶可使土工织物末端绕在管子上，埋设于坡顶沟槽中，以防土工织物下落；在堤坝，应使土工织物终止在护坡块石之内，避免冲刷时加速坡脚冲刷成坑。
（9）对于有水位变化的斜坡，施工时直接堆置于土工织物上的大块石之间的空隙，应填塞或设垫层，以避免水位下降时，上坡中的饱和水因来不及渗出形成显著水位差，使土挤向没有压载空隙，引起土工织物鼓胀而造成损坏。
（10）现场施工中发现土工织物受到损坏时，应立即修补好。
4．质量控制（1）施工前应对土工织物的物理性能（单位面积的质量、厚度、比重）、强度、延伸率以及土、砂石料等进行检验。
土工织物以100m2为一批，每批抽查5%。
（2）施工过程中应检查清基、回填料铺设厚度及平整度、土工织物的铺设方向、搭接缝搭接长度或缝接状况、土工织物与结构的连接状况等。
（3）施工结束后，应作承载力检验。
（4）土工织物地基质量检验标准如表7-39所示。
土工织物（土工合成材料）地基质量检验标准表7-39项目2 土石料有机质含量% ≤5 焙烧法3 层面平整度mm ≤20 用2m靠尺4 每层铺设厚度mm ±25 水准仪7-1-8-2 加劲土地基加劲土地基系由填土和填土中布置一定量的带状筋体（或称拉筋）以及直立的墙面板3部分组成一个整体的复合结构（图7-43）。
这种结构内部存在着墙面土压力、拉筋的拉力、以及填土与拉筋间的摩擦力等相互作用的内力，并维持互相平衡，从而可保证这个复合结构的内部稳定。
同时这一复合体又能抵抗拉筋尾部后面填土所产生的侧压力，使整个复合结构保持稳定。
图7-43 加劲土结构物的剖面示意图1-面板；2-拉筋；3-填料1．加固机理松散土在自重作用下堆放就成为具有天然安息角的斜坡面，但若在填土中分层布置埋设一定数量的水平带状拉筋作加筋处理，则拉筋与土层之间由于土自重而压紧，因而使土和拉筋之间的摩擦充分起作用，在拉筋方向获得和拉筋的抗拉强度相适用的粘聚力，使其成为整体，可阻止土颗粒的移动，其横向变形等于拉筋的伸长变形，一般拉筋的弹性系数比土的变形系数大得多，故侧向变形可忽略不计，因而能使土体保持直立和稳定。
2．特点及适用范围加劲土地基的特点是：土与拉筋共同作用，可充分利用材料性能，使挡墙结构轻型化，其体积仅相当重力式挡墙结构的3%~5%，对地基土的要求较低；加劲土的墙面和拉筋由工厂预制，可实现工厂化生产，加速工程进度，降低施工成本；适应性强，加劲为柔性材料，可以承受地基较大变形，它所容许的沉降比传统的挡墙为大，因而更适合于软弱地基上进行构筑；加劲土用于重力式构筑物，墙面垂直，节省用地面积，有效减少土方量；挡墙面板薄，基础尺寸小，可节省工程投资20%~60%；而且理论上可不受高度限制；用作挡土结构，面板的形式可按需要进行美化设计，有利于美化环境；加劲土复合结构的整体性能好，结构稳定性强，有良好的抗震性能；结构简单，施工方便，除压实机械外，不需配备其他机械，施工迅速，质量易于控制。
加劲土适用于山区或城市道路的挡土墙、护坡、路堤、桥台、河坝以及水工结构和工业结构等工程上，图7-44为加劲土的部分应用，此外还可用于处理滑坡。
图7-44 加劲土的应用（a）常规深基处理方法；（b）加劲土处理方法（不用深基）1-填土；2-矿渣；3-粉土；4-砾石；5-泥灰岩；6-近代冲积层；7-白垩土；8-公路；9-面板；10-拉筋3．加劲土的材料和构造要求（1）拉筋材料要求抗拉强度高，延伸率小，耐腐蚀和有一定的柔韧性。
多采用镀锌带钢（截面5mm×40mm或5mm×60mm）、铝合金钢带和不锈带钢、钢条（Q235钢）、尼龙绳、玻璃纤维和土工织物等。
有的地区，就地取材，也有采用竹筋、包装用塑料带、多孔废钢片、钢筋混凝土代用，效果亦好，可满足要求。
（2）回填土料宜优先采用一定级配的砾砂土或砂类土，有利于压密和与拉筋间产生良好的摩阻力，也可采用碎石土、黄土、中低液限粘性土等，但不得使用腐殖土、冻土、白垩土及硅藻土等，以及对拉筋有腐蚀性的土。
4．构造要求面板一般采用钢筋混凝土预制构件，其厚度不应小于80mm，混凝土强度等级不应低于C18；简易的面板亦可采用半圆形油桶或椭圆形钢管。
面板设计应满足坚固、美观、运输方便和安装容易等要求，同时要求能承受拉筋一定距离的内部土引起的局部应力集中。
面板的形式有十字形、槽形、六角形、L 形、矩形、Z形等，一般多用十字形，其高度和宽度由50~150mm；厚度80~250mm。
面板上的拉筋结点，可采用预锚拉环、钢板锚头或留穿筋孔等形式。
钢拉环应采用直径不小于10mm的I级钢筋，钢板锚头采用厚度不小于3mm的钢板，露于混凝土外部部分应做防锈处理；土工聚合物与钢拉环的接触面应做隔离处理。
十字形面板与拉筋连接多在两侧预留小孔，内插销子，将面板竖向互相连锁起来（图7-45）。
面板与拉筋的连接处必须能承受施工设备和面板附近回填土压密时所产生的应力。
图7-45 预制混凝土面板的拼装拉筋的锚固长度L，一般由计算确定，但是还要满足L≥0.7H（H—挡土墙高度）的构造要求。
5．施工工艺方法要点（1）加筋土工程结构物的施工程序是：基础施工、构件预制→面板安装→填料摊铺、压密和拉筋铺设→地面设施施工。
（2）基础开挖时，基槽（坑）底平面尺寸一般应大于基础外缘0.3m，基底应整平夯实。
基底必须平整，使面板能够直立。
（3）面板可在工厂或附近就地预制。
安装可用人工或机械进行。
每块板布置有安装的插销和插销孔。
拼时由一端向另一端自下而上逐块吊装就位，拼装最下一层面板时，应把半尺寸的和全尺寸的面板相间地、平衡地安装在基础上。
安装时单块面板倾斜度一般宜内倾1/150左右，作为填料压实时面板外倾的预留度。
为防止填土时面板向内外倾斜而不成一垂直面，宜用夹木螺栓或支斜撑撑住，水平误差用软木条或低强度砂浆调整，水平及倾斜误差应逐块调整，不得将误差累积到最后再进行调整。
