土工合成材料应用技术
- 格式:docx
- 大小:86.43 KB
- 文档页数:9
土工合成材料:土工合成材料是土木工程应用的合成材料的总称。
作为一种土木工程材料,它是以人工合成的聚合物(如塑料、化纤、合成橡胶等)为原料,制成各种类型的产品,置于土体内部、表面或各种土体之间,发挥加强或保护土体的作用。
水利水电工程土工合成材料应用技术规范:《水利水电工程土工合成材料应用技术规范》是1998年中华人民共和国水利部出版的图书,作者是中华人民共和国水利部。
内容提要:本规范是根据水利部水利水电技术标准制定、修订计划进行编写的。
本规范内容包括:用土工合成材料作反滤、排水体、防渗、护岸、防冲,和土体加筋与加固的设计方法,以及施工技术要点。
在编制过程中,编制组进行了广泛的调查研究,认真总结了我国有关领域的工程实践经验,并参考了有关国家标准、行业标准和国外先进经验;在听取了国内众多专家意见的基础上,经过认真修改,完成了本规范。
目录:1 总则2 术语、符号2.1 术语2.2 符号3 材料及其性能测试3.1 一般规定3.2 性能指标及其测试3.3 材料的验收、运送和储存4 反滤、排水4.1 一般规定4.2 反滤准则4.3 通用设计方法4.4 坝内竖式排水体设计4.5 施工要点5 防渗5.1 一般规定5.2 土工膜防渗结构5.3 土石堤、坝防渗设计5.4 防渗铺盖设计5.5 垂直防渗5.6 施工要点6 护岸和防冲6.1 一般规定6.2 对土工织物材料的要求6.3 软体排设计与施工要点6.4 土工模袋护坡设计与施工要点6.5 植被防护设计与施工要点6.6 防汛抢险技术7 土体加筋与加固7.1 一般规定7.2 软土地基加筋设计与施工7.3 软土地基排水加固设计7.4 加筋陡坡设计与施工7.5 加筋土挡墙设计与施工附录A 土工膜防渗体的稳定分析附录B 膜后土工织物排渗能力核算附录C 铺盖土工膜厚度计算附录D 软体排稳定性计算附录E 土工模袋基形式附录F 土工模袋厚度计算附录G 深层抗滑稳定性校核附录H 薄软土层抗滑稳定性校核附录J 陡坡加筋设计附录K 加筋土挡墙计算条文说明。
土工合成材料应用技术规范一、引言。
土工合成材料是一种由聚合物或其他合成材料制成的材料,用于土壤加固、防渗、抗渗、防腐等工程中。
它具有重量轻、抗老化、抗腐蚀等优点,因此在土木工程中得到了广泛的应用。
为了保证土工合成材料的应用效果和工程质量,制定土工合成材料应用技术规范是非常必要的。
二、材料选择。
1. 土工合成材料的选择应符合设计要求,具有足够的抗拉强度、抗刺穿性能、抗老化性能和化学稳定性。
2. 土工合成材料应具有良好的透水性能,能够保证土壤中的水分排泄,防止土体内部水压的积聚。
3. 土工合成材料的厚度和规格应符合设计要求,能够满足工程的荷载和变形要求。
三、施工准备。
1. 施工前应对施工现场进行勘察,了解土壤的性质和现场环境,为土工合成材料的施工提供必要的依据。
2. 施工前应对土工合成材料进行检查,确保材料的质量符合要求,无损坏和污染。
3. 施工前应制定详细的施工方案,包括施工工艺、施工顺序、施工方法等。
四、施工工艺。
1. 土工合成材料的铺设应按照设计要求进行,严格控制接缝的位置和质量,避免接缝处的松动和变形。
2. 土工合成材料的固定应采用适当的固定方式,确保材料不会因外部荷载而移位或变形。
3. 土工合成材料的焊接应符合相关标准和规范,焊接接头应牢固、均匀,确保焊接质量。
五、验收与验收标准。
1. 施工结束后,应对土工合成材料进行验收,检查铺设质量、焊接质量、固定质量等。
2. 验收标准应包括土工合成材料的物理性能指标、化学性能指标、施工质量指标等,确保土工合成材料的使用效果和工程质量。
六、施工质量控制。
1. 施工过程中应加强监督和检查,确保土工合成材料的施工质量符合设计要求。
2. 施工中应及时处理施工中出现的质量问题,确保土工合成材料的施工质量。
七、施工后维护。
1. 施工结束后,应对土工合成材料进行保护和维护,防止外界环境对土工合成材料的损害。
2. 施工结束后,应对土工合成材料进行定期检查和维护,确保土工合成材料的使用效果和使用寿命。
,中华人民共和国国家标准土工合成材料应用技术规范条文说明目次总则基本规定设计原则施工检验反滤及排水一般规定反滤准则设计方法软土地基处理中排水带设计与施工防渗防渗结构工程防渗设计与施工加筋加筋土挡墙设计加筋土垫层设计与施工加筋土坡设计与施工防护一般规定软体排防冲土工模袋护坡土工织物充填袋筑防护堤路面与道面反射裂缝的防治其它防护工程总则年代初我国即开始土工织物等土工合成材料的应用和据不完全统这种材料修建的工程材料与技术的优点愈来愈为工程其是近几年来在防洪抢险中的大量应用及其成土工程人员的高度但是该技术在我国的应用尚不普及为了在规范设计与施工中使之得到正确土工合成材料具有功能其复合制品更能满足工程的多种需要故在各种工程建设中皆有广泛用应用土工合成材料工程措施只是主体工程中的一个组成部分当符合国家现行的其它有关术语参考了美国际土工合成材料布所列术语是本规范中出现的主要术语包括材料试验参数基本规定材料所列分类系统系根据类法编写所列为一般的测试项目应按工程需要选土工合成材料特性常随温等试验条件验应尽量模拟预计现场条件进土工合成材料的强度在实际工程中会不同程度地因机械与生物作用以及在长期使用中的蠕变等应根据工程经验经统计确定其公式的各系数取值亦可参见表表土工织物强度的影响系数土工合成材料极易受紫外线照射降解的特别注意设计原则土工合成材料在工程中发挥的作用大多是综合性用作加筋时也设计时可以以加筋为依兼顾土工合成材料是一种制品易于受到施工损紫外线等个施工过程中均应注意及时设计中应根据需要规定观测项根据连续的观测可以监控施工状态必要时调整施工进观以掌握工程运行状态并积累资改进设计之采用土工合成材料在获得工程效益的带来负面作利造成渗水通道应采取防渗措施工检验施工每道工序是否符合设计要求关系到整个工程的安全与质例如土工膜接缝不因其漏水而使防渗失效压防护欠佳会使工程必须抓好每一施工反滤及排水一般规定用粒状材料建其是建竖向或斜向反滤或排水体质量采仅能保证质量而且施工方可以采用土工合成材料作反滤和排水体的工程项目很这里列举的只是其中的一们的设计方法在原理上基本相反滤准则这是任何反滤材料必须遵守的要对于编织型土性准则可以参考以下规定粘粒含量大于土当覆盖保护层料块较大缝制件采用粘粒含量小于砂性土在覆盖保护层料块较大缝制件下可采用高小于取大则取小注示编织土工织物的等效根据淤堵试验流量坐时间关系曲线如随增大趋于常明织物未被淤堵如不断减则表明织物被设计方法土工合成材料用作排水体需要排除来水主要靠织物的平面排水能力故需要验土工织物与坡面土的摩擦系数较小有滑动的可能其稳定性应予以为保证土工织物正常工加以保其端部应予以固下端更应妥加保允许冲刷软土地基处理中排水带设计与施工利用排水带加固地基的目是要求在预定工期内消除地基的规定预期沉降和提高地基土强排水带地基设计方法与传统的砂井地基设计相利用砂井计算方法时应将排水带断面转化为当量砂井直砂垫层所用应为洁净砂料以保证排水通存放排水带需加封保护其不防渗防渗结构防渗结构设置垫层的目的是保护土工膜不下垫层尚有气作铺设土工膜后膜下仍可能因缺陷引起渗漏而积水也可能有土中排出的气体或产生的沼气可能顶托土工及膜的安全尤其是在大面积的考虑气措工程防渗设计与施工对含毒矿场的尾矿坝等有毒物质混入水体将造成环境污染危生命安全必须严格防条文中所述措施是为了确保安建议渠道防渗土工膜厚度不小于是根据多年的实践经土工膜太薄可能产生气于在施工中防渗效果减一般生活垃圾和工业垃圾不含毒质或毒采用单如果这类垃圾也含有毒物选用双层防渗如含要求多隧防渗应采用复合土工膜或合适是因为围皆有将其通过土工织物或防排水材料流入下方排水沟排确保防渗衬砌安全工我国南北地区虽然温差很用土工膜进行屋面防渗已有许多成功采用的复合土工膜有聚乙烯和聚氯乙烯两黑龙江省采用聚乙烯丙纶复合卷材有防水屋面的标准设计聚乙烯膜厚约膜厚约只提出技术要求对膜厚不作统防渗层上应设刚性或柔性可上人的屋面尤有需复合膜接缝处理和与找平层的粘接以及细部构造是工程成败的关照有关规范执加筋加筋土挡墙设计加筋土挡墙采用的筋材有两因筋材的抗拉模量不墙内填土中的潜在破坏面相目前加筋土挡墙设计有极限平衡法和有限元法两大用后一方法计算于以及两者相互作用的本构关系难以准确和协调建立加之缺乏破坏准则工程中几乎均采用极限平衡者可作为一种辅助和对比排水设备对保证加筋土挡墙的稳定十土压力一般均针对单位长度的墙体计故筋材满铺时即采用算得的土压力即如果筋材采用承受的是水平间距围内的拉力则进行筋材验算时对于刚性于墙内土体位移受到较大限力分布改变由土压力引起的筋材拉力相应根据实测此时的压力分布如图筋材所受拉力应按该图确筋材验于上述原因对于满铺式应为单位墙筋带式墙应为实际提供摩阻力的筋带宽加筋土垫层设计与施工实践可抗深层滑动计算采用圆弧的稳定安全系数往往提高较明加筋效果很不显著实际效果却很明这说明现有的稳定分析方法未能反映筋材所起的全部作分析所以发挥明显作用可能与下列因素加筋后潜在滑动面可能往深处发展地基土的侧向位移受到部分限制以及地基中应力分布发生了变化这些有利因素在计算中却未能计见现有分析方法有待我国铁路系统目前在作圆弧滑动分析时认为首先所加底筋应该是稳滑动圆弧不应该切断底将筋材及其上填土视为一整在圆弧必然下移稳定安全系数自然有所提此项考虑是否符合实通过实践和积累资料来加以验由于筋材承受拉力才能发挥其加筋作所以建议回填顺的是使筋材始终处于受拉加筋土坡设计与施工本节推荐的设计方法取材于美国联邦公路局年出版是认为土坡所需的加筋力应根据每个可能的滑动圆弧逐一计而求得其最大值拉力并非产生于最危险滑动求得该最大加筋力后再按二区或三区合理分按二区分配时底区可分配顶区分配三区分配可分别分配和防护一般规定为了使用方便常先将土工合成材料制成符合一定规格的产各种采用软体排时其上必须以将压混凝土固定在排体上亦可在沉排时同时抛物则不能起防护作软体排防冲排体常需以筋绳或绳网加筋绳尚可供牵引排体定位之软体排验算可参考有关行业目前我国的沉排施工还没有根据具体条件进在北方寒冷地带采用冰期沉排较为方受季节限土工模袋护坡模袋护坡验算方法可参考有关行业模袋护坡施工应注意防止充灌故所用骨料不得大于泵送管直径的应严格控制充填料的坍落度等以防硬泵送距离不宜大于土工织物充填袋筑防护堤作砂被用的织物要求孔隙较均水性截留粗土走细土速固需要一定强度以承受施工应在海岸波浪较大地防漏砂采用编织与无纺土工织物的复合材料最围海造陆时沿海一将单断面堤建造至平均潮位以在其内侧即可吹填筑吹填可同时进充填采用砂性土织物孔不易淤堵可加速充填土固砂枕充填度过大易于折增使枕内砂料规定砂枕尺寸是为了保证堆积时稳目前常用尺寸直径为度不小于在航运整治工程中应用较普遍的尺寸路面与道面反射裂缝的防治采用土工合成材料防治反射裂缝主要是为减少或延缓旧沥青水泥混凝土路面或旧机场其上加铺沥青面层产生对新建道路或新建机场施工中发现基层或碾压式混凝土已产生收缩减少或延缓这种裂缝对沥青面层的可采用土工合成材料进行目前应用于防止反射裂缝的土工合成材料主要是玻纤网一般认为玻纤网主要起加筋作主要起隔离作用因用玻纤网求其强要用土工织物要有一定强由于沥青面层施工度会高达此要求所采用的土工合成材料能耐上高玻纤网性能一般不受高此只对土工织物提出了耐高温要土工合成材料可局部铺设于裂缝处在裂缝较集中之可满施工上下结构层粘结的好坏直接影响到防治反射裂缝的效可能导致负面影响因求清整场其它防护工程障墙是大体积柔性块体受冲击力时可以由于变形而吸收无定形按具体条件筑造原则是必须要有整体滑应该以强度较高的土工格栅等建人口稠的香港居民点曾建造过此类障我国铁道部门曾在荒漠地带采用滞砂篱等防治路基被掩我国东北地区有不少闸采用了聚苯乙烯板防治冻胀曾测得板内外温差达水利行业已制定了有关水工建筑防冻。
水利水电工程土工合成材料应用技术规范
一、水利水电工程土工合成材料应用技术规范
1、水利水电工程土工合成材料的选择:应综合考虑材料的性能、材料的耐久性、
材料的污染特性和施工方法、使用成本等因素,确定材料品种,以满足水利项目
要求。
2、施工工艺:工艺设计必须符合水利项目设计要求,采用结实牢固的施工技术,
力求施工质量达到“雷装不受损、水密不漏洞”的要求,以保证水利水电工程合成材料试验所检测的性能指标,达到设计要求。
3、施工检验:应采用比较完善的检验技术,包括水利水电工程施工的现场检验、
工程的期检及试验、耐久性检验等,检验结果应符合国家标准,以确保施工质量稳定、可靠。
4、施工标准:合成材料施工进行质量控制和认证,必须遵守行业标准和技术规范,明确施工及管理中各类施工定义和规范,确保施工质量达到设计要求。
5、施工细节:施工中应严格制定施工细节,比如拼装间隙、接缝宽度及接缝截面
及其相关技术要求。
拼接施工中,应当注意及时擦去一部分施工拼缝,以保证拼接精度。
6、施工防护:施工中应注意防止土工合成材料受损,同时防止施工过程中由人为
失误造成材料污染、受损。
应当照顾施工人员的安全,确保施工活动顺利有序进行。
二、总结
水利水电工程土工合成材料的应用,必须根据不同的情况采用相应的技术规范来执行,具体包括:材料的选择、施工工艺、施工检验、施工标准、施工细节以及施工防护等。
合成材料的施工应按照行业标准和技术规范进行,落实质量控制和认证,将施工中的问题一一消灭,以保证施工质量,提高水利水电工程设计水平。
土工合成材料工程应用技术首先,土工合成材料工程应用技术可以用于土体加固。
在土壤工程中,土体的加固是非常重要的,特别是在软土地区或需要抵抗自然灾害的地方。
土工合成材料可以通过增加土体的强度、改善土体的稳定性等方式进行土体加固。
常见的土体加固技术包括土工格栅加固、土工布加固、土工织物加固等。
其次,土工合成材料工程应用技术可以用于地下水与土体的分离和过滤。
在复杂的土壤环境中,地下水与土体的相互作用往往会导致土壤液化、土壤侵蚀等问题。
土工合成材料可以通过其特殊的孔隙结构,实现地下水与土体的分离,防止土体的液化和侵蚀,并能起到过滤杂质的作用。
这在河道、水库、渠道等工程中具有重要的应用价值。
再次,土工合成材料工程应用技术可以用于土壤抗渗和防止土体沉降。
在一些土壤条件较差的地方,如软土地区、高原地区等,土壤的抗渗性能较差,容易出现渗水问题。
通过应用土工合成材料,可以形成人工抗渗层,提高土壤的抗渗能力。
同时,土工合成材料还能够增加土体的抗沉降能力,避免土体沉降引起的工程失稳等问题。
最后,土工合成材料工程应用技术还可以用于土壤侵蚀的防治。
在河道、河岸等地方,土壤侵蚀是一种常见且严重的问题。
土工合成材料具有良好的抗侵蚀性能,可以在土地表面形成一层抗侵蚀层,有效地防止土壤流失,保护土地资源。
此外,土工合成材料还可以用于植被修复,促进植物的生长,提高生态环境质量。
综上所述,土工合成材料工程应用技术在土工工程中发挥着重要的作用。
通过合理的设计和施工技术,土工合成材料可以实现土体加固、地下水与土体的分离与过滤、土壤抗渗和防止土体沉降、土壤侵蚀的防治等功能,为土工工程的建设提供了有效的技术支持。
随着科技的进步和技术的不断创新,土工合成材料工程应用技术将会得到进一步的完善和发展。
公路土工合成材料应用技术规范
道路公路土工合成材料是指以土壤(包括现浇法和产前曝气法)
在有限条件下,结合粉砂、吸水性颗粒、某些植物纤维等材料,配以
掺入料或外掺高分子纤维、高分子化学聚合物悬浮体、多维结构剂、
膨胀剂等,通过机械组合或机械搅拌流化及其表面修饰等工艺,将具
有特殊塑性性能和粘结力的半流体状态的土壤配以其它材料掺合而成
的新型功能材料,它有效的克服了传统的装饰材料的溶解及生物降解
等不足,具有良好的固结性,耐久性,整体性强,同时具有抗渗、抗磨、抗拉、抗滑、耐冻等性能,在水泥基材料应用中具有重要的地位,为公路行业提供了一种新型的技术手段。
关于道路公路土工合成材料的应用技术规范,应该从材料选择、
性能要求、施工程序、施工现场管理。
首先,选择合适的材料,需要
根据实际应用的要求,选择合理的配比方案。
其次,对其应用的性能
要求也是很重要的,需要合理的强度、耐久性等性能。
再次,在施工
程序中,应根据施工环境的质量及要求,制定出科学合理的施工方案,并及时检查,保证施工质量。
最后,要及时管理施工现场,完善相关
的安全防护措施,确保施工进行合理顺利,提高施工效率。
土工合成材料应用技术规范一、引言土工合成材料是一种在土工工程中广泛应用的材料,它由纤维、织物或薄膜等材料通过物理或化学方法进行组合加工而成。
土工合成材料具有较好的破裂韧性、抗拉强度和耐久性,可有效增强土体的强度和稳定性。
为了保证土工合成材料在工程中的应用效果和安全性,需要制定相应的技术规范。
本文将针对土工合成材料的应用技术进行规范说明。
二、材料选择与性能要求1. 材料选择在选择土工合成材料时,应根据工程的具体要求和应用环境来确定合适的材料类型。
常见的土工合成材料包括土工布、土工格栅和土工膜等。
应根据工程场地的土体性质、荷载特点和环境条件等因素综合考虑,选择具有合适性能和适用于工程要求的土工合成材料。
2. 性能要求土工合成材料的力学性能是其工程应用的关键指标之一。
应根据工程的要求和设计荷载,对土工合成材料的抗拉强度、断裂伸长率、抗刺穿性、介质渗透性等性能进行合理要求。
三、施工要求1. 储存与保护土工合成材料在储存和运输过程中应注意防潮、防晒和防鼠等问题,避免材料受潮、老化或污染。
储存时应将土工合成材料按照标志分类堆放,确保通风良好和无明火区域。
2. 安装与连接土工合成材料的安装对于工程质量起着重要作用,应按照相关规范进行安装与连接。
在安装过程中,应确保土工合成材料的平整和紧密连接,避免出现松懈、错位或损坏的情况。
3. 检测与验收在土工合成材料的施工过程中,应按照相关规范对材料和工程质量进行检测与验收。
包括土工合成材料的尺寸、重量、光洁度等方面的检测,以及工程施工的合格验收。
四、应用示范1. 填土加固土工合成材料在填土加固中应用广泛。
通过在填土层中加入土工合成材料,可以有效增加填土的夯实度和抗沉降能力。
在填土加固工程中,应注意土工合成材料的布设密度、连接方式和固定方式,确保填土层的稳定性和均匀性。
2. 坡面防护坡面防护是土工合成材料的另一个常见应用领域。
通过在坡面表面铺设土工合成材料,可有效防止坡面的坡面侵蚀和土壤的流失。
水利水电工程土工合成材料应用技术规范水利水电工程土工合成材料应用技术规范是指对于土工合成材料在水利水电工程中的应用进行规范和指导的文件。
合理的应用土工合成材料可以提高水利水电工程的稳定性、防渗性和抗渗性,从而确保工程的正常运行和安全性。
一、施工技术要求1.1基本要求在水利水电工程中应用土工合成材料时,施工前需要对工程环境和土壤条件进行详细的调查和分析,以确保土工合成材料的选择和应用符合实际情况。
1.2材料选择土工合成材料的选择应根据工程的具体要求,包括抗拉强度、抗撕裂强度、抗穿刺强度、抗老化性能等指标。
1.3施工工艺土工合成材料的施工工艺应符合工程要求和施工图纸的规定,施工过程中需要严格按照施工规范操作,确保土工合成材料能够达到预期的效果。
二、工程设计要求2.1设计要求工程设计应充分考虑土工合成材料的应用,包括合理的布置、适当的层数、合适的尺寸等,以最大限度地发挥土工合成材料的功能。
2.2接缝设计在土工合成材料的应用中,接缝的设计非常重要,需要根据工程要求和土工合成材料的特性合理设计接缝形式和接缝材料,确保接缝的牢固性和防渗性。
三、施工质量要求3.1施工前检查在施工前需要对土工合成材料的质量进行检查,包括材质检查、尺寸检查、强度检查等,确保土工合成材料符合要求。
3.2施工过程控制在土工合成材料的施工过程中,需要对施工现场进行现场质量监控,并进行记录,包括土工合成材料的铺设、焊接、接缝处理等。
3.3施工质量验收土工合成材料施工完成后,需要进行质量验收,包括外观检查、尺寸检查、强度检查等,确保土工合成材料的质量合格。
四、检测方法和标准4.1检测方法针对土工合成材料的不同性能指标,应选择相应的检测方法和仪器设备进行检测,包括拉伸试验、撕裂试验、穿刺试验等。
4.2检测标准土工合成材料的检测应按照相关的国家标准或行业标准进行,确保检测结果准确可靠。
综上所述,水利水电工程土工合成材料应用技术规范是对土工合成材料在水利水电工程中应用的要求和指导,通过合理的材料选择、施工工艺和质量控制,可以增强工程的稳定性、防渗性和抗渗性,从而保障工程的正常运行和安全性。
工程土工合成材料的应用现状与发展趋势一、应用现状工程土工合成材料是指由土工合成品、土工膜、土工格栅等多种材料组成的一类材料,广泛应用于各个领域的土地工程中。
目前,工程土工合成材料已经成为现代土木工程领域不可或缺的重要材料。
1.1 防渗透工程工程土工合成材料在防渗透工程中起到重要的作用。
在水利、公路、铁路等工程中,合成材料被广泛应用于防渗透层的构建。
通过选择不同类型的土工膜和土工合成品,可以有效地防止地下水渗漏,提高工程的安全性和稳定性。
1.2 加固工程工程土工合成材料也被广泛应用于土地加固工程中。
在软土地区,通过使用土工格栅和土工合成品等材料,可以增加土壤的抗剪强度和稳定性,有效地加固地基,提高工程的承载能力。
1.3 防护工程工程土工合成材料在防护工程中也有重要的应用。
在河堤、海堤等防护工程中,土工合成材料被用于构建防护层,起到抵抗水流冲击、波浪侵蚀等作用,保护工程的安全。
二、发展趋势随着科技的不断进步和工程技术的发展,工程土工合成材料也在不断改进和创新,未来的发展趋势主要体现在以下几个方面。
2.1 环保性未来工程土工合成材料的发展趋势是更加注重环保性能。
传统的土工合成材料中可能含有对环境有害的成分,如塑料薄膜中的氯离子等。
未来的工程土工合成材料将更加注重材料的环保性能,减少对环境的污染。
2.2 功能性未来工程土工合成材料的发展趋势是更加注重功能性。
除了传统的防渗透、加固和防护功能外,未来的工程土工合成材料可能还具备其他功能,如抗冻、保温、降噪等,以满足不同工程的需求。
2.3 高性能未来工程土工合成材料的发展趋势是更加注重材料的高性能。
通过改进材料的结构和性能,提高材料的强度、稳定性和耐久性,以适应更加复杂和严苛的工程环境。
2.4 智能化未来工程土工合成材料的发展趋势是更加注重材料的智能化。
随着物联网、大数据等技术的发展,未来的工程土工合成材料可能具备传感器、控制器等智能装置,可以实时监测和控制工程的状态,提高工程的安全性和可靠性。
第一节土工合成材料应用技术一、基本规定(一)材料<1>土工合成材料性能指标应按工程使用要求确定下列试验项目:< 1.1>物理性能:材料密度、厚度(及其与法向压力的关系)、单位面积质量、等效孔径等;<12>力学性能:拉伸、握持拉伸、撕裂、顶破、CBR顶破、刺破、胀破等强度和直剪摩擦、拉拔摩擦等;< 1.3>水力学性能:垂直渗透系数(透水率)、平面渗透系数(导水率)、梯度比等;< 1.4>耐久性能:抗紫外线能力、化学稳定性和生物稳定性、蠕变性等。
<2>用于工程的性能指标应模拟工程实际条件进行测试,分析实际环境对测定值的影响。
<3>蠕变折减系数、施工损伤折减系数、老化折减系数在无实测资料时,综合强度折减系数宜采用2.5〜5.0;施工条件差、材料蠕变性大时,综合强度折减系数应采用大值。
<4>土工合成材料与土的拉拔摩擦系数应通过试验测定。
无实测资料,对于不均匀系数大于5的透水性回填土料。
<5>土工合成材料应经具有国家或省级计量部门认可的测试单位测试。
材料进场时,应有出厂合格证和标志牌,并应进行抽检。
<6>材料运送过程中应有封盖。
存放场地应通风干燥,严禁日光照射并应远离火源。
(-)设计原则<1>土工合成材料用于岩土工程的工程设计与施工时应遵从岩土工程及各行业标准的原则。
<2>设计方案应根据工程主要目的、材料布放位置、长期工作条件对材料耐久性要求、施工环境以及经济等因素确定。
<3>重要工程宜通过生产性试验确定设计施工参数。
<4>设计应根据工程需要确定必要的安全监测项目o(三)施工检验<1>应用土工合成材料的工程应根据工程实际情况,制订施工检验细则。
<2>施工时应有专人随时检查。
每完成一道工序应按设计要求及时进行质量评定。
对土工膜焊接、胶接和土工格栅连接等隐蔽性工程应进行实时验收,合格后,方可进行下道工序。
二、反滤和排水(-)一般规定<1>工程中需要反滤功能时,可采用无纺土工织物,或兼顾其他需要采用有纺土工织物。
<2>工程中需要排水功能时,可采用无纺土工织物(利用其平面排水);需要排水能力较大时,可采用复合排水材料和结构(排水沟、排水管、软式排水管、缠绕式排水管或塑料排水带等)。
<3>工程中需要排水功能时,应根据具体情况,利用土工合成材料建成的下列不同结构形式的排水体:< 3.1>以无纺土工织物包裹碎石形成的盲沟或渗沟;< 3.2>以无纺土工织物包裹带孔管(塑料管、波纹管、混凝土管等)形成的排水暗管;< 3.3>地基深层排水,利用塑料排水带;< 3.4>空间排水,利用带排水芯材的大面积排水板和排水垫层或速排龙等。
<4>用作反滤的无纺土工织物单位面积质量不应小于300g∕m2,拉伸强度应能承受施工应力。
(二)施工要求<1>铺设前应将土工织物制作成要求的尺寸和形状。
<2>铺设面应平整,场地上的杂物应清除干净。
铺设应符合下列要求:<2.1>铺放平顺,松紧适度,并应与土面贴紧;<2.2>有损坏处应修补或更换。
相邻片(块)搭接长度不应小于300mm;可能发生位移处应缝接;不平地、松软土和水下铺设搭接宽度应适当增大;水流处上游片应铺在下游片上;< 2.3>坡面上铺设宜自下而上进行。
在顶部和底部应予固定;坡面上应设防滑钉,并应随铺随压重;< 2.4>与岸坡和结构物连接处应结合良好;< 2.5>铺设人员不应穿硬底鞋。
<3>土料回填应符合下列要求:<3.1>应及时回填,延迟最长不宜超过48h;<3.2>回填土石块最大落高不得大于300mm,石块不得在坡面上滚动下滑;v3.3>填土的压实度应符合设计要求;回填30Omm松土层后,方可用轻碾压实。
<4>用于排水沟的土工织物包裹碎石要求洁净,其含泥量应小于5%o(三)土石坝坝体排水<1>坝内排水体可采用土工织物或复合排水材料。
<2>土工织物作为坝内排水体,可分为竖式、倾斜式及水平式三种。
其功能应符合国家现行有关标准的规定。
<3>排水体选用的土工织物应符合反滤要求。
<4>下游水平排水体的总排水量应为倾斜式排水底部最大流量和从地基进入水平排水体内的流量之和。
(四)道路排水<1>道路基层排水可在基层粒料中或面层下设置透水性强的土工复合排水网,将来水迅速汇流至道旁纵向排水体。
复合排水材料抗压强度和导水率应满足设计要求。
<2>道旁纵向排水可采用无纺土工织物包裹的砾碎石的排水沟或包裹的多孔管。
<3>交通道路为防治翻浆冒泥,可采用由无纺土工织物和砂层形成的组合滤层,即在织物上下各铺一薄层中粗砂,以利排水。
(五)地下埋管降水<1>地下埋管降水可采用外包薄层热粘型无纺土工织物的带孔塑料管。
管内径宜为50mm~100mm0<2>降低地下水位设计应考虑当地自然条件,合理布置排水管位置,限制地下水位不超过一定高度。
三、防渗(-)一般规定<1>±工合成材料用于防渗工程时,主要材料选取应符合下列要求:<11>一般情况下宜采用土工膜或复合土工膜;< 1.2>承受较高拉力时,宜采用加筋复合土工膜;<1.3>地形复杂,土工膜焊接质量难以保证,要求隔渗层受损后易于自愈时,可采用土工合成材料膨润土防渗垫;< 1.4>道路工程可采用现场涂(喷)沥青的薄膜土工织物。
<2>水下大面积铺设土工膜时,应分析膜下水与气的顶托,并采取适当的工程防护措施。
<3>±工膜防渗系统应与周边地基及建筑物连接,形成完全封闭的防渗体系。
<4>防渗设施的范围、高程、尺寸、抗震要求以及与其他部位或岸坡的连接等,应符合主体工程设计要求。
<5>下列工程可采用土工合成材料防渗:< 5.1>土石坝、堆石坝、砌石坝、碾压混凝土坝和混凝土坝等防渗;< 5.2>堤坝前水平防渗铺盖,地基垂直防渗墙;< 5.3>尾矿坝、污水库坝身及库区防渗;v5.4>施工围堰;< 5.5>引水,输水渠道,蓄液池(坑、塘);<5.6>垃圾和废料填埋场(坑)及贮存设施;<5.7>路基;(二)土工膜防渗设计与施工<1>保护土工膜的防渗结构应包括防渗材料的上垫层、下垫层、上垫层上部的护面、下垫层下部的支持层和排水、排气设施。
应用时可根据具体情况简化。
防渗结构示意图I-坝体;2.支持层;3-下垫层;4-±工膜;5-上垫层;6-护面<2>护面材料可采用压实土料、砂砾料、水泥砂浆、干砌块石、浆砌块石或混凝土板块等。
<3>上垫层材料可采用砂砾料、无砂混凝土、沥青混凝土、土工织物或土工网等。
<4>下垫层材料可采用透水材料、土工织物、土工网、土工格栅等。
<5>膜下排水、排气设施可采用逆止阀、排水管或纵横向排水沟等形成完整的排水排气系统。
<6>±工膜防渗设计与施工应考虑下列因素:<6.1>工程性质:临时性或永久性工程,主防渗或次防渗;<6.2>长期工作条件:土工膜是埋在土内,还是外露;是否受极端环境影响(高温与低温、日照、飓风、周围介质腐蚀性);除施工应力外,有无其他荷载影响(铺在斜坡上受较大拉力、不均匀沉降);<6.3>施工条件:当地气温、降水、风力、填料等。
<7>膜材选用应符合下列规定:<7.1>宜选用聚乙烯膜(PE)和聚氯乙烯膜(PVC);<7.2>与水接触的工程宜采用聚乙烯膜;<7.3>接触富含酸、碱、盐及重金属元素的液体时,应在考虑抗化学作用的原则下优选膜材;<7.4>废料场含不确定化学成分时,可优先采用高密度聚乙烯膜(HDPE)o<8>±工膜厚度不宜小于0.5mm。
重要或要求严格的工程(如废料场),膜应予加厚。
<9>士工膜的固定和稳定性应符合下列要求:<9.1>斜坡上的土工膜应予固定。
可在坡顶与坡趾埋入预设的锚定沟,回填土料固定;<9.2>±工膜的稳定性应按国家现行有关标准的规定进行验算。
<10>施工工序应包括下列内容:<10.1>准备(清基)工作:场地清除,挖好锚固沟,做好排水排气系统;<10.2>±工膜选择:宜采用宽幅膜,并在工厂拼接成要求尺寸的膜块,卷在钢轴上妥运工地;<10.3>铺膜:宜在干燥天气较低温度下进行。
铺放松紧适度,不得有折皱,膜尺寸应预留适当的松弛量。
工作人员应穿软底鞋;<10.4>拼接:采用热熔焊法和胶粘法。
PE膜用热熔焊法。
PVC膜可用热熔焊法或胶粘法。
热熔焊法铺膜前应试焊,确定适宜的焊接温度和速度。
胶粘法多用于局部修补。
胶粘剂的稳定性应符合设计要求;<10.5>拼接合格后尽快分层回填。
填料及压实不得损伤土工膜。
<11>拼接质量检测可采用以下检测方法:<11.1>目测法:观察有无漏接、烫伤、褶皱,是否均匀等;<11.2>现场检测法:有充气法和真空抽气法;<11.3>试验室检测法:将焊接好的土工膜抽样送试验室做剪切和剥离试验。
剪切强度不应小于母材抗拉强度的80%,且试样断裂不得在缝接处。
(Ξ)土工合成材料膨润土防渗垫防渗<1>下列情况可用土工合成材料膨润土防渗垫或与土工膜联合使用:<1.1>地形复杂,土工膜焊接质量无法保证;<1.2>土工膜易受穿刺,要求防渗材自愈性强;< 1.3>地基变形较大,要求防渗材适应性好;< 1.4>气温变化较大;< 1.5>被防渗土料与地下水的交换不被绝对切断。
<2>隔渗材的防渗性能、界面抗剪强度等指标应通过试验测定。
<3>隔渗材用于一般水利工程时(如渠道、水池等覆盖压力小情况),渗透系数应考虑合理取值。
<4>隔渗材用于边坡防渗时,应验算坡面稳定性。
<5>隔渗材在储运、操作等全过程中应符合下列要求:< 5.1>材料应始终存放在防潮袋中,避免直立与弯曲,防止刺破;< 5.2>铺设宜采用挖土机或装载机结合专用框架起吊。