土工合成材料加筋技术应用研究

土工合成材料加筋技术应用研究

【摘要】为了改善土体强度和变形性态而出现的一项新材料和新技术，就是在土内铺设适当的土工合成材料的加筋材。本文概述了土工合成材料加筋技术，说明了加筋技术的机理，并结合工程实例详细介绍了的加筋技术的应用。

【关键词】加筋；土工合成材料；加筋土挡墙；加筋土坡；加筋土垫层

1、概述

土工合成材料是一种新型的岩土工程材料，是岩土工程应用合成材料产品的总称。土体的抗拉强度为零，使用加筋技术就是在土体中的拉伸变形区按一定方向铺设筋材，这些较高拉伸模量和抗拉强度的筋材就构成一种复合材料，从而以增强土体的强度和稳定性。近些年来，土工合成材料加筋技术已广泛应用于水利、公路、铁路、港口、建筑等部门的岩土工程中。

2、加筋技术机理

（1）扩散应力，加筋垫层的刚度较大，有利于上部荷载扩散并较均匀地传递到地基土层上；

（2）调整不均匀沉降，加筋垫层加大了压缩层范围内地基的整体刚度，便于调整地基变形；

（3）增大地基稳定性，加筋垫层的约束，限制了地基土的剪切、侧向挤出及隆起。

3、土工合成材料加筋技术的工程应用

教你认识土工合成材料

教你认识土工合成材料 一、简介 土工特种材料包括土工膜袋、土工网、土工网垫、土工格室、土工织物膨润土垫、聚苯乙烯泡沫塑料（ＥＰＳ）等。土工复合材料是由上述各种材料复合而成，如复合土工膜、复合土工织物、复合土工布、复合防排水材料（排水带、排水管）等。编辑本段二、土工合成材料的种类 （一）土工织物 土工织物的制造过程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。土工织物按制造方法可分为有纺（织造）土工织物和无纺（非织造）土工织物。有纺土工织物由两组平行的呈正交或斜交的经线和纬线交织而成。无纺土工织物是把纤维作定向的或随意的排列，再经过加工而成。按照联结纤维的方法不同，可分为化学（粘结剂）联结、热力联结和机械联结三种联结方式。土工织物突出的优点是重量轻，整体连续性好（可做成较大面积的整体），施工方便，抗拉强度较高，耐腐蚀和抗微生物侵蚀性好。缺点是未经特殊处理，抗紫外线能力低，如暴露在外，受紫外线直接照射容易老化，但如不直接暴露，则抗老化及耐久性能仍较高。 （二）土工膜 土工膜一般可分为沥青和聚合物（合成高聚物）两大类。含沥青的土工膜目前主要为复合型的（含编织型或无纺型的土工织物），沥青作为浸润粘结剂。聚合物土工膜又根据不同的主材料分为塑性土工膜、弹性土工膜和组合型土工膜。大量工程实践表明，土工膜的不透水性很好，弹性和适应变形的能力很强，能适用于不同的施工条件和工作应力，具有良好的耐老化能力，处于水下和土中的土工膜的耐久性尤为突出。土工膜具有突出的防渗和防水性能。 （三）土工格栅 土工格栅是一种主要的土工合成材料，与其他土工合成材料相比，它具有独特的性能与功效。土工格栅常用作加筋土结构的筋材或复合材料的筋材等。土工格栅分为玻璃纤维类和聚酯纤维类两种类型。（１）塑料类此类土工格栅是经过拉伸形成的具有方形或矩形的聚合物网材，按其制造时拉伸方向的不同可分为单向拉伸和双向拉伸两种。它是在经挤压制出的聚合物板材（原料多为聚丙烯或高密度聚乙烯）上冲孔，然后在加热条件下施行定向拉伸。单向拉伸格栅只沿板材长度方向拉伸制成，而双向拉伸格栅则是继续将单向拉伸的格栅再在与其长度垂直的方向拉伸制成。由于土工格栅在制造中聚合物的高分子会随加热延伸过程而重新排列定向，加强了分子链间的联结力，达到了提高其强度的目的。其延伸率只有原板材的１０％～１５％。如果在土工格栅中加入炭黑等抗老化材料，可使其具有较好的耐酸、耐碱、耐腐蚀和抗老化等耐久性能。（２）玻璃纤维类此类土工格栅是以高强度玻璃纤维为材质，有时配合自粘感压胶和表面沥青浸渍处理，使格栅和沥青路面紧密结合成一体。由于土石料在土工格栅网格内互锁力增高，它们之间的摩擦系数显著增大（可达０?８～１?０），土工格栅埋入土中的抗拔力，由于格栅与土体间的摩擦咬合力较强而显著增大，因此它是一种很好的加筋材料。同时土工格栅是一种质量轻，具有一定柔性的平面网材，易于现场裁剪和连接，也可重叠搭接，施工简便，不需要特殊的施工机械和专业技术人员。 （四）土工特种材料 1?土工膜袋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

浅谈对土工格栅的认识

浅谈对土工格栅的认识 通过这段时间查阅与土工格栅有关的书籍和文献，我初步了解到土工格栅的一些类型，特性，用途，价格，施工工艺及施工中应注意到的问题。下面就我对土工格栅的认识做一下简单论述。 土工合成材料是工程建设中应用的土工织物、土工膜、土工复合材料、土工特种材料的总称，是一种新型的岩土工程材料。它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、表面或各层土体之间，发挥加强或保护土体的作用。目前土工合成材料已经广泛应用于水利、电力、公路、铁路、建筑、海港、采矿、军工等工程的各个领域。 近代土工合成材料的发展，是建立在合成材料—塑料、合成纤维和合成橡胶发展基础之上的。20世纪30年代末或40年代初，土工合成材料开始应用于土工建筑中。现代土工格成材料的应用是以1958年Barret R J在美国佛罗里达州利用聚氯乙烯织物作为海岸块石护坡的垫层工程为开端的。这种土工合成材料主要是以机织型的有纺织物为主，大部分用于护岸等工程，在美国、欧洲和日本逐渐推广。我国在20世纪60年代中期开始应用塑料防渗膜，首先用于渠道防渗，以后推广到水库、水闸和蓄水池等工程中。合成纤维土工织物在我国的应用较晚，但发展较快。由于土工合成材料的生产和应用技术的不断发展，其逐渐成为一门新的边缘科学，有关的学术活动也在不断的深入和扩大。 用聚丙烯、聚氯乙烯等高分子聚合物经热塑或模压而成的二维网格状或具有一定高度的三维立体网格屏栅，当作为土木工程使用时，称为土工格栅。 土工格栅是一种主要的土工合成材料，与其他土工合成材料相比，它具有独特的性能与功效。土工格栅常用作加筋土结构的筋材或复合材料的筋材等。土工格栅主要分为塑料土工格栅、钢塑土工格栅、玻璃纤维土工格栅、聚酯纤维经编土工格栅、经编涤纶土工格栅、玻纤聚酯土工格栅和矿用格珊等。 1.塑料土工格栅 塑料土工格栅是经过拉伸形成的具有方形或矩形的聚合物网材，按其制造时拉伸方向的不同可为单向拉伸和双向拉伸两种。它是在经挤压制出的聚合物板材（原料多为聚丙烯或高密度聚乙烯）上冲孔，然后在加热条件下施行定向拉伸。单向拉伸格栅只沿板材长度方向拉伸制成，而双向拉伸格栅则是继续将单向拉伸的格栅再在与其长度垂直的方向拉伸制成。 由于塑料土工格栅在制造中聚合物的高分子会随加热延伸过程而重新排列 定向，加强了分子链间的联结力，达到了提高其强度的目的。其延伸率只有原板材的10%～15%。如果在土工格栅中加入炭黑等抗老化材料，可使其具有较好的耐酸、耐碱、耐腐蚀和抗老化等耐久性能。

土工合成材料的发展历史

土工合成材料的发展历史 古代的原始土工材料 据科学考证，数千年前人类就利用芦苇加筋黏土建造房屋，三千多年前，英国人曾在沼泽地带用木排修筑道路。在我国，远在新石器时代，我们的祖先就利用茅草作为土的加筋材料。在河南发现的仰韶遗址距今五六千年，有很多简陋住室的墙壁和屋顶就是利用草泥修筑的。公元前2000～公元前1000年，古巴比伦人曾把织物纤维掺在土中建造庙宇。 实际上，在独立于人类文明的自然界，许多鸟类和昆虫都本能地利用非土材料(草与树枝等)加固泥土巢穴；树木依靠庞大的根系吸收养料水分，同时也加固了赖以立足的地基。这些都是"以非土材料加固土体"原理的自然体现。 现代的土工合成材料 在现代，1930年美国北卡罗来纳州首次使用棉纺织品加固路基土。在第二次世界大战中，英国曾在路基上铺放梢辊和帆布，供装甲车通行；荷兰曾大量利用柳枝、梢料加固堤坝，防止冲刷。合成纤维自1913年在欧洲问世以来，至今已有百年历史，但合成材料用于土木工程却开始于20世纪50年代末。当时，美国人R．J．Barrett在佛罗里达州首次将透水性合成纤维有纺织物铺设在护岸混凝土块下，作为防冲刷保护层，因而他被称为"土工织物之父"。1957年荷兰首先用尼龙纤维有纺织物制成充砂管袋，应用于护岸防冲和堵口工程。 1958年在美国佛罗里达州大西洋海岸防护工程中，聚氯乙烯有纺织物被置于土与石块之间，作为海岸防冲刷。经过27年的观察，其状态仍然良好。1985年，前联邦德国采用合成纤维制成有纺织物砂袋，修筑防波堤。 1959年在日本伊势湾海岸，海堤和围堤因台风遭到灾难性破坏。在海岸修复工程中，利用有纺织物砂袋和合成材料片成功地修建了堤防；在修复围堤沉排工程时，采用维纶编织布成功代替沉排。5年后检查，未发现腐蚀现象，强度几乎没有下降。 1960年荷兰采用尼龙有纺织物充砂垫层，防止海岸淘刷。 1962年美国杜邦公司开发纺粘法长纤维无纺布，以取代短纤维无纺布。从此，欧洲各国都以纺粘法生产长纤维无纺布，并用做道路、护岸等工程中的滤层和导水体。 1963年土工织物正式应用于日本国营铁道的土建工程中。 1967年在海岸保护工程中，丹麦采用透水或不透水砂袋，用水力充填法冲人海滩砂形成充砂长管袋，保护海岸。 1968年法国将针刺无纺布应用于道路工程，英国将热粘无纺布应用于道路工程，前联邦德国将短纤维制成的针刺无纺布用于渠道岸边防护工程。 一般认为，有纺织物于20世纪50年代首先在美国应用，无纺织物的应用在70年代始于欧洲。 20世纪70年代以后，在国外，织物的应用从马路、铁路路基工程逐步扩展到挡土墙、土坝等大型永久性工程。"土工织物"(geotextile)和"土工膜"(geomembrane)是1977年J．P．Giroud 与J．Perfetti首先提出来的。他们把透水的土工合成材料称为"土工织物"，不透水的称为"土工膜"。这两个名词被使用了许多年。近十几年来大量的以合成聚合物为原料的其他类型的土工合成材料的纷纷问世，已经超出了"织物"和"膜"的范畴。进入80年代，土工格栅、土工网和土工垫等新材料相继出现，进一步加快了土工合成材料应用技术的发展。1983年J．E．Fluet建议使用"土工合成材料"(geosynthetics)一词来概括各种类型的材料，现在这一名词已被人们所接受。 与世界先进国家相比，土工合成材料在我国的应用大约晚了十几年。在20世纪60年代中期，我国才开始将塑料薄膜用于渠道防渗工程。在70年代，一种由扁丝纤维织成的编织物，即

土工合成材料在防汛抢险中的应用(1)

土工合成材料在防汛抢险中的应用(1) 摘要：在分析土工合成材料特性的基础上，针对汛期最可能出现的险情，提出相应的抢护方法及施工要点，并得出有益的结论。 关键词：土工织物防汛抢护 1、前言 正值汛期，各地堤坝工程险情迭出。在汛期中如何针对不同的险情应用土工合成材料进行抢险防护是一个急需解决的问题。 土工合成材料是一种新型的岩土工程材料。它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、表面或各层土体之间，发挥加强或保护土体的作用。土工合成材料可分为土工织物、土工膜、特种土工合成材料和复合型土工合成材料等类型。土工合成材料不仅具有较高的强度。而且具有抗冲、耐磨、耐腐蚀和重量轻等特点。 我国在利用天然纤维材料和织物进行防汛护堤、抢险、堵口方面已有很久的历史，但利用土工合成材料来防汛抢险还是一项新技术。随着我国经济建设的发展和对土工合成材料功能和特点的逐渐认识、研究、土工合成材料将越来越广泛地应用于水利水电工程的抢险等工程中。 2、防汛、抢险的传统材料和土工合成材料的特点 堤防、涵闸等各类建筑物的安全渡汛主要采取两个层次的措施：第一是防护，就是避免险情发生；第二是抢险，即一旦险情出现，要迅速采取有效措施消除险情。防汛、抢险最常用的传统材料主要为土料、砂料、石料以

及草袋、麻包等，它们作为防汛用材已历史悠久，效果良好，仍然是当前防洪、抢险的主要材料。这些材料虽然有广、数量多能就地取材等许多优点，但也存在重量重、体积大、运输困难、施工劳动强度大、施工速度慢、工程质量不易保证等不足。 土工合成材料中的土工织物一般都具有较高的强度，单位质量轻、透水性强、防腐及耐磨性好的特点，同量它还具有以下几方面的功能和作用：排水功能：土工织物能截断与汇集土体中的渗水，并能将渗水沿垂直织物平面或平行织物平面排出土体； 反滤功能：由于土工织物构造上的水力学特性，在它排出渗水的同时，能拦阻土体颗粒不被带出； 隔离作用：土工织物可能把不同性质或不同级配的土石料隔开，以免互相掺杂，从而可以保证施工质量； 对土体的加筋作用：土工织物有较高的抗拉强度，在土体中可以约束土体的应变，提高土体的综合变形模量，减小土体变形，改善土体的受力状况。 土工织物这些功能和特性，可以克服或改善传统材料的 缺点或不足。此外，土工织物施工工艺简单，易保证工程 质量，施工速度快，工程造价低。因此对于防汛抢险这种时间性非常紧迫的工程，土工织物将成为一种十分理想的新材料，特别对一些缺土缺砂石料的地区更具有特殊的价值。 3、土工织物在防汛抢险中的应用 汛期江河水位高涨，常居高不下，有时还受到大风大浪侵袭，对于堤

01土工合成材料应用技术规范【GB50290-98】条文说明

, 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

土工合成材料在低造价路面中的应用

西部交通建设科技项目 合同号：2001 318 00046 土工合成材料在低造价路面中 的应用研究 研究报告简本 xx 理工大学 2006年7月 研究报告简本 本项目主要针对低造价沥青路面结构类型、应用土工合成材料处治低造价沥青路面的技术经济性分析、应用于低造价沥青路面的土工合成材料技术要求、土工合成材料处治低造价沥青路面基层设计方法和土工合成材料处治低造价沥青路面基层施工技术等五个主要方面展开研究。其中，紧紧围绕应用土工合成材料处治低造价沥青路面的技术经济性分析这一核心问题，结合工程应用和室内外试验，着重研究了应用土工合成材料改善沥青路面结构刚度、强度和承载能力（包括抗疲劳等长期性能）的机理。 通过系列的调研、试验和理论分析，总结提出了土工合成材料处治、加固低造价沥青路面底基层、基层及面层的设计方法和设计标准以及相应的施工技术。 研究报告包括七章和一个应用指南。 第一章低造价沥青路面结构类型及其土工合成材料潜在作用 详细地总结分析了国内外低造价沥青路面的结构类型，认为土工合成材料设置在基层与土基之间影响路基土与粒料基层的水稳定性、粒料基层的土污染、基层的整体性及其承载力；设置在基层与面层之间时影响沥青面层的疲劳开裂、半刚性基层沥青路面的反射裂缝、沥青路面的车辙。土工合成材料在低造价沥青路面中的潜在作用可以概括为三类主要作用：加筋，隔离与防渗。 第二章试验路铺设方案、施工与测试 介绍了试验路基本情况、沥青路面结构试验方案、现场施工、原材料及各结构层

性质试验、现场试验检测。 试验路选在张家界至罗依溪二级公路K45+500- K45+980段，其中填方200 米，挖方280 米。试验路按照不同的基层材料（级配碎石、水泥稳定碎石）、是否铺设土工合成材料、不同类型土工合成材料（土工格网、防渗土工布、防裂土工布）、土工合成材料不同的铺设位置（基层和底基层之间、基层与面层之间）的有限组合共分11个方案铺设，面层统一采用2.5cm细粒式沥青混凝土＋4cm 热拌沥青碎石。 试验路于2003年10月底通车运行，跟踪观测的结果表明，整个试验路段使用状况良好。 第三章粒料层回弹模量非线性模型及其参数反算 采用确定性优化反算方法，针对承载板多级非线性荷载，模拟承载板测路面弯沉的过程，编制了非线性有限元计算程序，对柔性路面结构层材料特性反算进行了系统的研究，主要成果包括: （ 1 ）在增量计算时引入迭代加速技术，改进高斯求解过程，有效地加快了计算速度；引入局部应力磨平技术，以及增量法的多阶自校正技术，极大的提高了非线性计算的精度，取得良好效果。 （2）采用了改进的非线性最小二乘优化方法－Marquardt 法，并且针对本问题对该方法进行了相应改进，包括对病态矩阵判定条件以及灵敏度矩阵修正系数的转换，在将该方法引入本问题以后，由于实现了二阶近似，收敛稳定性得到提高，收敛速度显著加快。 （3）经过多种材料非线性本构模型的比选，最后选择了适应性较强的三参数模型来模拟碎石土、碎石基层材料的非线性性质。实际计算证明，该模型对反算材料性质模拟效果较好，反算弯沉与实测弯沉吻合程度高，能够满足工程中的实际需求。 （4）在选定的试验路段上，随着施工的进展，在路基、底基层、基层上分别进行了承载板弯沉检测，并且利用计算机模拟该过程进行了材料非线性特性参数反算。实际应用情况表明，静力线弹性反分析方法得到的结果在某些情况下明显不合理，而考虑应力非线性特性则可以给出合理的解答。

市政材料土工及土工合成材料考试试题答案

市政材料土工及土工合 成材料考试试题答案 Company number【1089WT-1898YT-1W8CB-9UUT-92108】

2018年《市政材料土工及土工合成材料》考核试题-答案单位：姓名：分数： 1.密度测定求算术平均值时，其平行差值不得大于（未作答）。正确答案：C （A）0.01g/cm3； （B）0.02 g/cm3 ； （C）0.03 g/cm3； （D）0.04 g/cm3。 2.城镇道路上路床(90区)填料要求CBR最小强度值为6%、填料最大粒径为（未作答）。正确答案：D （A）6㎜； （B）8㎜； （C）15㎜； （D）10㎜。 3.土粒比重Gs的定义式为（未作答）。正确答案：C （A）下图A； （B）下图B； （C）下图C； （D）下图D。 4.灌砂法测定土的密度之前，要标定的内容有（未作答）。正确答案：C （A）一项；

（B）两项； （C）三项； （D）四项。 5.含石膏的含水率测试时，烘干温度为（未作答）。正确答案：A （A）65℃~70℃； （B）70℃~80℃； （C）105℃~110℃； （D）110℃~120℃。 6.当用各种方法测定土的密度的值不同时，应以（未作答）为准。正确答案：B （A）环刀法； （B）灌砂法； （C）蜡封法； （D）现场试坑法。 7.土工织物进行预调湿，应放置在相对湿度（未作答）、温度不超过50.0℃的大气条件下，使之接近平衡。正确答案：A （A）~%； （B）~%； （C）(80~95)%； （D）90%以上。 8.酒精燃烧法测定含水率需燃烧试样的次数为（未作答）。正确答案：A （A）3次；

土工合成材料施工方案

广明高速公路陈村至西樵段 S03标段 土工合成材料施工方案 编制： 审核： 审批： 广明高速公路陈村至西樵段S03标项目经理部二O一一年四月二十五日

土工合成材料施工方案 编制依据 《公路工程技术标准》 《公路土工合成材料施工技术规范》 《公路土工合成材料应用技术规范》 《土工合成材料应用技术规范》 《土工合成材料—塑料土工格栅》 广明高速S03标路基施工图纸 一、概况 1、地理位置 广明高速公路陈村至西樵段，位于佛山市区南海区，横贯佛山市南侧，呈东西走向，起点位于顺德区陈村镇吴家围互通立交，接广明高速公路广州段，经佛山市顺德区、禅城区、终点在南海区西樵镇，是佛山市公路交通网的重要组成部分。本工程建成后将成为佛山市东西走向的重要交通走廊，将极大地促进“广佛都市圈”经济发展区的形成，对完善佛山和珠江三角洲地区的公路网络具有重要的现实意义。其中S03合同段，位于南庄镇村，横跨佛山西一环及紫洞大道。 2、场地工程地质条件 1）地形地貌 本工程地处珠江三角洲腹地，类型为三角洲冲积平原地貌类型，桥位处沿线地势平坦，分布有较多鱼塘。 2）地质评价 根据沿线区域地质资料、场地沿线地质调查及勘探钻孔揭露，本标段的主要地层自上而下为：第四系人工填土层（Q ml）、第四系冲积层（Q al)、残积层（Q el）、第三系基岩。 3）水文地质评价 场区内主要河流顺德水道（宽约800m）对本工程影响较大，其它鱼塘等影响较小亦无通航要求。区内雨量充沛，地下水受大气降水和地表水补给，在平原区地下水位浅，第四系松散岩含水层主要为砂层，水量丰富，地下水上部为松散孔隙水，下部为基岩裂隙水，一般为贫水层状岩石，场地为湿润直接临水，场地

土工合成材料的主要性能及在工程中的应用

土工合成材料的主要性能及在工程中的应用 一、国内外土工合成材料的应用概况 土工合成材料的开发和使用已有几十年的历史。1926年，美国最早用棉织物加固公路路面；20世纪30年代末或40年代初，聚氯乙烯薄膜应用于土工的防渗；50年代末期，Ｒ.Ｊ.Ｂarrtt在美国佛罗里达州利用聚氯乙烯织物作为海岸块石护坡的垫层；1956～1957年著名的荷兰三角洲工程用机织土工织物加固防海潮大坝；20世纪60年代，合成纤维土工织物在美国、欧洲和日本逐渐推广，但是其生产技术主要是机织型的，主要用于护岸防冲等工程，机织土工织物的强度高，但价格也较高，反滤、排水功能差，限制了它的发展。非织造布的应用给土工积物带来了新的生命，它的特点是把纤维做成多方向的或任意排列使得其性能上各向同性，非织造型土工积物在20世纪60年代末期开始应用于欧洲，70年代从欧洲传到了世界各地。到70年代土工合成材料的应用及其产品的发展达到一个鼎盛时期。高性能的原料赋予产品高的强力与耐用性，先进的生产工艺赋予产品良好的功能，使其应用范围不断扩大，特别是近30年来，由于非织造针刺法、纺粘法工艺的推广，产品成本低，而且具有良好的化学物理性能和水工性能，使非织造土工织物的应用飞速地发展起来。目前世界上已有100多个国家和地区(包括发达国家和部分发展中国家和地区)在10万多个工程中采用了土工布。据统计,全世界目前合成纤维土工布年耗量约40万吨,其中美国最多,达10万

吨,。土工合成材料已经成为继钢材、水泥、木材之后的第4种新型建筑材料。目前，发达国家在产品种类、质量、应用范围的广度与深度等方面的发展都比发展中国家快，尤以北美发展最快，欧洲则以德国、法国、荷兰、意大利等西欧国家发展较快，亚洲主要是日本、马来西亚、韩国发展较快，国外产品类型、品种较多，规格齐全，以非织造型、合成型、复合型所占比例较大。在我国，土工合成材料在岩土工程等领域的应用历史较短。最早应用的是土工膜，大约在20世纪60年代初期，用于渠道防渗；70年代中期，在长江护岸和长江堤防中首次用织造型土工织物；80年代初期，非织造型土工织物开始应用于工程中；80年代末，土工膜袋首次引入工程应用。纵观土工合成材料40多年的发展史，可将其应用历程大致分为三个阶段：80年代中期以前的初创阶段；80年代中期至90年代中期的发展阶段和90年代后期开始的逐渐成熟阶段。 二、土工合成材料的主要类型 土工合成材料的主要类型有：土工织物、土工膜、土工格栅、土工网、土工复合材料和土工织物粘土垫。 土工织物是可渗透的土工合成材料，是一类最古老和用量最大的土工合成材料。土工织物主要有两种类型：纺织的和无纺的。纺织的土工织物是在普通纺织机上使用单纤维、多纤维丝或细长薄膜或带制成。无纺土工织物还可按照纤维连接在一起的方法细

土工合成材料加筋设计过程和存在问题分析

土工合成材料加筋设计过程和存在问题分析 土工合成材料加筋设计过程和存在问题分析 【摘要】将连续柔性的片、条状土工合成材料与碎散的土相结合，大大的改善了土的物理、力学与水力学性质，形成一对绝佳的搭配。其中加筋是利用筋材对于土的约束作用提高其刚度与强度，可经济、可靠地达到人们的设计期望，因而被广泛地应用。基于此，本文对土工合成材料加筋设计过程和存在问题进行了研究。 【关键词】土工合成材料加筋设计问题 中图分类号：S611文献标识码： A 随着社会科技水平的快速发展，目前土工合成材料加筋已经被广泛的用于许多的工程项目中了。但是建筑工作者对于土工合成材料加筋的概念的认识还不够清晰。我们所说的土工合成材料加筋就是指通过土工合成材料与地基周围的土壤的咬合以及界面摩擦的作用并利用筋材的抗拉的特点产生相应的应力传递，这种应力传递可以有效的提高地基土体的韧性以及强度，还能改变原来地基土体的位移场以及应力场，同时还能够增加土体的稳定性以及改善土体变形性状的一种有效的技术手段。柔性纤维素一般通常是土工合成材料的原始材料，柔性纤维素具有伸长率较大的特点，因此土工合成材料的加筋概念与传统的钢筋混凝土加筋的概念是不一样的，筋材与土基质的作用机理的不同是最为主要的区别。这点区别对加筋的分析计算方法以及应用的效果也是有很大的影响的，是需要被注意并重视的。 土工合成材料的功能 1、分隔作用 在外荷作用下相互挤压的两种材料之间用土工合成材料将其隔开,可以防止河床掏刷、堤坊掏刷等，在渠道，隧道等建设中使用土工膜可以有效防止渗漏发生。 2、滤土排水作用 部分土工合成材料在工程中可以起到反滤层的作用。它允许液体在与其平面垂直方向流过而又使大部分或全部土的颗粒不被液体带

堤防工程土工合成材料应用技术

前言 下游及沿海平原地区，面积占国土总面积的8％。这里有全国40％的人口和35％的耕地，工农业总产值占全国的70％，也是中国人口最密集、经济最发达的地区。该地区的洪涝灾害严重，是我国国民经济和社会持续发展的心腹之患。 我国在防御洪涝灾害方面做出了很大努力并取得非凡成就，但由于自然、社会和经济条件的限制，我国现在的防洪减灾能力仍较低，江河和城市防洪标准普遍偏低，不能适应社会、经济迅速发展的要求，防洪减灾仍是一项长期而艰巨的任务。 堤防是防御洪水的最后屏障。目前我国建有各类堤防25万km，其中主要堤防6.57万km。 局限性，基础大多为沙基，而且绝大部分堤防的基础基本上没有进行处理。二是堤身质量差，不少堤防是在原民堤的基础上，经历年逐渐加高培厚而成，往往质量不佳。三是堤后坑塘多，尤其是长江干堤和洞庭湖、鄱阳湖区，筑堤土料严重不足，多年来，普遍在堤后取土筑堤，取土坑、塘多未做处理，覆盖薄弱。因此当遭遇洪水时，经常发生管涌、滑坡、崩岸和漫溢等险情，严重者导致大堤溃决。在1998年的洪涝灾害中，仅长江中下游干堤就出现险情6100多处，高水位时每天出险300余处。 1998年抗洪斗争全面胜利后，全国各地掀起了以堤防工程建设为重点的水利建设新高潮。党中央、国务院多次强调，在灾后重建工作中，要运用先进技术，坚持质量第一。对土工合成材料的推广应用给予了高度重视，朱镕基总理亲自指示要在大修堤防工作中采用，并对推广应用土工合成材料作了多次重要批示。为贯彻落实党中央、国务院的指示精神，科学有序、积极稳妥地做好土工合成材料的推广应用工作，在国家经贸委的支持下，水利部国际合作与科技司、水利部建设与管理司以及国家防汛抗旱总指挥部办公室，共同组织从事科研、管理、设计、施工、教学的专家，在总结多年土工合成材料应用经验和国内外最新进展的基础上，编写了这本《堤防工程土工合成材料应用技术》。本书也是“水利科技减灾系列丛书”之一。它的出版，旨在向广大工程技术人员和基层干部群众推广普及土工合成材料在堤防工程中的实用技术和应用知识，为在堤防工程中推广应用土工合成材料提供技术支撑。本书也可作为水利工程设计、施工、管理等技术人员的培训教材。 科所等为本书提供了许多资料。李广信、俞仲泉、徐少曼等专家对本书进行了审阅，提出了许多宝贵意见。此外，还得到了长江科学研究院、水利部科技推广中心的大力支持，在此一并向他们表示衷心的感谢。 由于编写时间紧迫，书中定会存在许多不足乃至错误，敬请广大水利工作者给予批评指正。 编者 1999年11月 目录 第一章综述 第一节土工合成材料的含义及其应用概况

土工合成材料加筋垫层施工工艺

土工合成材料加筋垫层施工工艺2.4.1工艺概述 土工合成材料垫层一般铺设于路基底部的软弱地基上或砂（碎石）垫层中，铺设的土工合成材料作为加筋，以形成复合土体，起到排水、反滤、隔离、加固或补强等方面的作用，以提高整体稳定性，减少沉降和增加地基的稳定。 土工合成材料加筋垫层适用于浅层软弱地基处理。 2.4.2作业内容 1.基底清理、整平； 2.备置中粗砂或碎石； 3.人工铺土工材料； 4.分层摊铺； 5.碾压。 2.4.3质量标准及验收方法 土工合成材料加筋垫层质量标准及检验方法见表2.4.3-1，施工允许偏差见表2.4.3-2。表

2.4.4工艺流程图土工合成材料加筋垫层施工流程 见图2.4.4。 2.4.5工序步骤及质量控制说明 一、施工准备 1.施工场地 (1)清理场地，将路基范围内原地面上淤泥、树根、草皮、腐植土等全部挖除，原地面基底密实、平整，坑穴应填平，并形成约2％的向外排水坡。修筑临时排水沟，疏干场内积水，使周边水不再进人场内，雨水、渗水随时排出。同时做好临时储备砂、石垫层料、土工合成材料场地。 (2)准备换填料临时储备场地。 (3)完成现场便道及临时用水、用电工程。 2.材料准备备用适当数量土工材料、砂、碎石，保证施工连续。土工合成材料进场后应整 齐堆放在 料棚（库）内，避免阳光照射，并保持通风、干燥和远离高温源。 3.机械设备准备机械设备进场、检修、维护、试运转，并购 置备件、耗材。 4.技术准备(1)收集场地工程地质资料和水文地质资料。(2)对 设计的地质进行核查，有必要时利用试验设备核查。(3)编制 垫层施工方案，经审批后向操作人员进行技术交底。二、测量 放样 1.根据设计提供的控制点，用全站仪准确放出垫层施工的平面范围，用水准仪准确测量需换填的厚度。 2.在验收后的原地面上钉控制高程的木桩，以便控制垫层填料厚度。 三、分层填筑和碾压 1.砂（碎石）垫层采取分层填筑和碾压，每层厚度20～30cm，每层的施工工序为铺砂、洒水、压实、检测，采用振动压路机进行碾压。砂石垫层的最优含水率为8%～12％。

土工合成材料

一、单选题（15题） 1．土工合成材料开始应用的确切年代是（D ）。 A 30年代 B 50年代 C 80年代 D. 难以考证 2．土工合成材料的功能很多，归纳为七种，其中有（ B ）。 A 防腐功能 B 加筋功能C清洁功能D防火功能 3．“中国土工合成材料工程协会”正式成立于（ C ）。 A.1984年 B. 1990年 C. 1995年 D. 1998年 4．.从样品上裁取试样时，试样的布置应采用下列方法（ B ）。 A平行取样法 B 梯形取样法C均匀取样法D分层取样法5．常见聚合物聚乙烯的代号是（ B ）。 A．PP B．PE C．PVC D．PA 6．土工织物中，目前国内用量最大的产品是（D ） A 针刺无织物 B 针织土工织物 C 长丝无纺织物 D 扁丝织造型土工织物 7．土工合成材料具有防渗功能，下列材料中用于防渗的材料是（B ）。 A 土工织物 B 土工膜 C 土工格栅 D 土工格室 8．试验室检测材料具有温度控制要求，温度应控制在（C ）℃。 A （20±5） B （23±5） C （20±2） D （23±2）9．聚丙烯的比重是（A ）。 A 0.91 B 1.39 C 0.940~0.968 D 0.91~0.925 10．等效孔径O95的含意是允许（B ）的颗粒（以质量计）通过筛布。 A 95% B 5% C 95 D 5 11．握持强度的单位是以（A ）表示。 A kN B kN /m C kPa D kN /mm 12．过期样品的处置应有（C ）负责。 A 检测员 B 收样员 C 样品管理员 D 负责人 13．顶破强度中CBR顶破试验的顶杆为（ D ） A 直径50mm尖头杆 B 直径8mm平头杆 C 直径8mm尖头杆 D 直径50mm平头杆 14．抽取样品有一定的规则，最主要的原则是（ B ）

土工合成材料检测

土工合成材料检测试题 姓名：分数： 一、判断题（一共10题，每题5分，共50分） 1、塑料排水板存放超过一年，使用前应重新抽样检测（错） 2、长丝机织土工布的检验指标不合格时，一次性判定该批产品不 合格，不允许重新双倍取样复验（对） 3、土工布样品应先进行调湿，然后再切成规定尺寸的试样（对） 4、如果确认土工布试样不受环境影响，则可省去调湿处理，但应 在记录中注明试验时的温度和湿度（对） 5、应从样品的长度和宽度方向均匀的裁剪土工布试样，距样品的 辐边至少5cm（错） 6、进行土工布拉伸试验时，应选择试验机的负荷量程，使断裂强 力在满量程负荷的10％~90％之间。（对） 7、土工织物拉伸试验时，如果采用“窄条法”则会产生比较明显 的“颈缩”现象，使试验结果偏低（对） 8、湿度过大或过低均能影响土工布等效孔径的测试结果（对） 9、塑料排水板滤膜的纵向抗拉强度为湿态时的抗拉强度，横向抗 拉强度为干态时的抗拉强度（错） 10、土工布垂直渗透系数试验，试样数量为10块（错） 二、选择题（一共10题，每题5分，共50分） 1、作为滤层的土工织物的等效孔径O95与土的特征粒径d85的关系 （A ） A 、O95≤d85B、O95≤2 d85C、O95≤3 d85D、O95≤4 d85

2、当土体级配良好，流态稳定且不易发生淤堵时，作为滤层的土 工织物的等效孔径O95与土的特征粒径d15的关系为（C） A 、O95≥d15B、O95≥2 d15C、O95≥3 d15D、O95≥4 d15 3、同批次生产，用于同一工程的塑料排水板，每（D ）延米抽样 不应少于1次。 A、1万 B、5万 C、10万 D、20万 4、在对土工布样品进行调湿处理时，当试样在间隔至少2h的连续称重中质量变化不超过试样质量的（B ），可认为试样已经调湿。 A、0.1％ B、0.25％ C、0.5％ D、1.0％ 5、土工布试样在检测前应置于规定的环境中调湿（B） A、12h B、24h C、48h D、72h 6、土工织物调湿时的相对湿度为（B ） A、50±5 B、65±5 C、≥90 D、≥95 7、进行土工织物的单位面积质量检测时，试样数量至少为（B ）块 A、5 B、10 C、15 D、20 8、测量土工织物2kPa压力下厚度时，放下压脚，接触后（D）读取数据。 A、5s B、10s C、20s D、30s 9、土工织物拉伸试验中，宽条法的试样有效宽度为（D） A、50mm B、100mm C、150mm D、200mm 10、塑料排水板滤膜湿态抗拉强度的试件应在水中浸泡（A ） A、24h B、48h C、72h D、96h

1土工合成材料的分类

土工合成材料分类 Prepared by R.J. Bathurst 土工合成材料分类 土工合成材料可根据制造工艺大致分为几类。下面是这些土工合成材料的现有名称和简介。 土工织物 是由纺织布、非织造布、编织或缝粘纤 维或纱线形成的连续的扁平材料物。这种材料柔软且 具渗透性，通常呈现织物的外观。 土工织物可用于隔 离、过滤、排水、加筋和水土保持。 土工格栅是具有开放式网格状外观的土工合成材 料。土工格栅主要用于土的加筋。 土工网是由两组粗糙、平行的挤出聚合物束以一 恒定的锐角相交形成的开放式网格状材料。这种网络 形成了带平面内孔隙的层，可用来输导相对大的液流 或气流。 土工膜 是由一种或几种合成材料制成的连续的柔 性膜。 它们几乎不透水，可用作液体或气体围堵的衬 垫和隔气层。 土工复合材料是由两类或多类土工合成材料组合 而成的土工合成材料。例如：土工织物-土工网型、 土工织物-土工格栅型、土工网- 土工膜型或土工合成

材料粘土衬垫（GCL）。土工复合排水板和塑料排水板（PVDs）是由土工织物滤层包裹塑料排水芯制成的。 土工合成材料粘土衬垫(GCLs)通常是在两层土工织物之间夹有膨润土层或把膨润土层粘结在一层土工膜上或单层土工织物上制成的复合材料。土工织物外包的GCLs 常常是缝合或针刺穿过膨润土核心以提高内部抗剪强度。当水化时它们作为液体或气体屏障很有效，并且常常与土工膜联合常用作垃圾填埋场的衬垫。 土工管是穿孔或实心管壁的高分子管材，用来引流（包括填埋场应用中的渗滤液或气体收集）。在一些情况下，穿孔管外包有土工织物反滤层。 土工格室是由高分子层的条带制成的相对厚的三维网格状结构。这些条带联结在一起形成交错连接的格室用以填充土，有时填充混凝土。在一些情况下，用竖直聚合物棒把0.5m~1m的带状聚烯烃土工格栅连接在一起用以形成深层土工格室即土工网垫。 土工泡沫塑料块或板是由聚苯乙烯泡沫塑料膨胀形成的封闭的、有充气格室的低密度网状结构。土工泡沫塑料可用于隔热，作为轻质填料或可压缩竖直层用以减少作用在刚性挡土墙上的土压力。

土工合成材料加筋垫层施工工艺

土工合成材料加筋垫层施工工艺 2.4.1 工艺概述 土工合成材料垫层一般铺设于路基底部的软弱地基上或砂（碎石）垫层中，铺设的土工合成材料作为加筋，以形成复合土体，起到排水、反滤、隔离、加固或补强等方面的作用，以提高整体稳定性，减少沉降和增加地基的稳定。 土工合成材料加筋垫层适用于浅层软弱地基处理。 2.4.2 作业内容 1.基底清理、整平； 2.备置中粗砂或碎石； 3.人工铺土工材料； 4.分层摊铺； 5.碾压。 2.4.3 质量标准及验收方法 土工合成材料加筋垫层质量标准及检验方法见表2.4.3-1，施工允许偏差见表2.4.3-2。表 表2.4.3-2 土工合成材料铺设的允许偏差、检验数量及检验方法

2.4.4 工艺流程图土工合成材料加筋垫层施工流程 见图2.4.4。 图2.4.4 土工合成材料加筋垫层施工流程图 2.4.5 工序步骤及质量控制说明 一、施工准备 1.施工场地 (1)清理场地，将路基范围内原地面上淤泥、树根、草皮、腐植土等全部挖除，原地面基底密实、平整，坑穴应填平，并形成约2％的向外排水坡。修筑临时排水沟，疏干场内积水，使周边水不再进人场内，雨水、渗水随时排出。同时做好临时储备砂、石垫层料、土工合成材料场地。 (2)准备换填料临时储备场地。 (3)完成现场便道及临时用水、用电工程。 2.材料准备备用适当数量土工材料、砂、碎石，保证施工连续。土工合成材料进场后应整 齐堆放在 料棚（库）内，避免阳光照射，并保持通风、干燥和远离高温源。 3.机械设备准备机械设备进场、检修、维护、试运转，并购 置备件、耗材。 4.技术准备(1)收集场地工程地质资料和水文地质资料。(2)对 设计的地质进行核查，有必要时利用试验设备核查。(3)编制 垫层施工方案，经审批后向操作人员进行技术交底。二、测量 放样 1.根据设计提供的控制点，用全站仪准确放出垫层施工的平面范围，用水准仪准确测量需换填的厚度。 2.在验收后的原地面上钉控制高程的木桩，以便控制垫层填料厚度。 三、分层填筑和碾压 1.砂（碎石）垫层采取分层填筑和碾压，每层厚度20～30cm，每层的施工工序为铺砂、洒水、压实、检测，采用振动压路机进行碾压。砂石垫层的最优含水率为8%～12％。

土工合成材料应用技术规范

土工合成材料应用技术规范 一、引言 随着经济的快速发展，我国土工合成材料产品的类型、品种、数量逐渐增多，应用范围和应用领域也越来越广泛。为了促进土工合成材料产品标准化、规范化，统一产品相关技术要求，保障产品及工程质量，近期我国相关行业编制或修编了土工合成材料产品、应用技术标准或规范。为便于各位同行及时了解相关标准（规范）信息，掌握最新动态，中国土工合成材料工程协会秘书处通过收集整理，陆续对有关土工合成材料的相关标准和规范进行解读。 本期介绍中国铁路总公司标准——《铁路工程土工合成材料第4部分土工网》（Q/CR549.4-2016），该标准已于2017年1月8日颁布实施。 二、编制的必要性 随着我国铁路建设的快速发展，基于铁路行车的安全性和重要性考虑，对铁路路基边坡的防护及水土保持提出了严格要求。鉴于土工网在路基边坡中良好的固土效果，在路基工程中得到广泛的应用，对提高铁路路基工程绿化及水土保持起到了积极的作用。

目前，国家标准及其他行业标准对土工网规定的种类及其技术指标不系统且陈旧，不能满足铁路行业工程需求，设计、施工使用时存在混淆，需要进行系统梳理、更新。 同时，土工网在铁路路基工程中的应用领域、使用数量和品种越来越多，而铁路路基工程的高标准对土工网材料提出了严格要求，但现行的国家标准和交通运输部行业标准界定的土工网技术标准不能适应铁路工程建设的需求。为了规范我国铁路工程路基用土工网产品质量和应用范畴，促进铁路土工网产品标准化、规范化、系列化，统一产品相关技术要求，确保工程质量，中国铁路总公司立项编制《铁路工程土工合成材料第4部分土工网》产品标准。 三、标准的主要内容 (1)制定了土工网产品的分类方法、命名格式、产品规格及应用范围。 (2) 制定了铁路工程用土工网产品的技术要求，从外观、原材料、性能指标等方面提出了明确要求。 (3)提出了一系列土工网产品检验方法，包括产品外观、单位面积质量、塑料平面土工网网孔尺寸、塑料三维土工网厚度、幅宽、长度、抗拉屈服强度、抗拉强度、抗紫外线强度保持率、炭黑含量、塑料平面土

土工合成材料的分类及在我国的应用和发展分类

土工合成材料的分类及在我国的应用和发展分类: 土工合成材料，又称“土工布”、“土工织物”，它是以合成纤维、塑料、合成橡胶等 为原料制成的不同种类产品，使用过程中具有分离、加固、排水、过滤、防护、防渗六大基本功能。国外在三十年代就开始了使用，迄今其产品从单一纺织品发展到其它合成材料及其复合材料。现在土工合成材料已被称作与钢材、水泥、木材齐名的"第四种工程材料"，并广泛的应用于岩土、水利及土木工程等领域中。 土工合成材料的种类 土工合成材料种类很多，一般按功能及生产方法分为四大类，即土工织物、土工膜、土工复合材料、土工特种材料。下面概述几种土工合成材料的特点及应用。 机织土工布 是我国使用最早的一种土工布。现我国使用较多的机织布材料有长丝机织布和扁丝机织 布两种，材料以聚丙烯为主，单位重量一般为100～300克/平方米。它的应用以制作反滤布的土工模袋为多。机织土工布具有强度高、延伸率低的特点，广泛使用在水利工程中，用做防汛抢险、土坡地基加固、坝体加筋、各种防冲工程及堤坝的软基处理等。其缺点是过滤性和水平渗透性差，孔隙易变形，孔隙率低，最小孔径在0.05～0.08mm，难以阻隔＜0.05mm 以下的微细土壤颗粒；当机织布局部破损或纤维断裂时，易造成纱线绽开或脱落，出现的孔洞难以补救，因而应用受到一定的限制。 经编土工布 用经编机生产经编土工布的方法较少单独采用，经常与其他方法联合使用，如将经编布 与非织造布交织形成纤网型缝编土工布，也可与纸带一起编织成可降解的经编土工布。经编土工布主要应用于排水沟、水坝或烟筒过滤，无中间层的海岸保护，阻截自流水压，加固垂直地面、倾斜面和堤岸基层等。 非织造土工布 非织造土工布的出现比织造土工布晚，其生产方法主要有纺粘法和针刺法两种，其中针 刺法在我国所占比例较大。采用的原料以涤纶为主，其次是丙纶和维纶，单位重量为100～800克/平方米。非织造土工布具有较大的延伸率，能适应较大的变形，可以根据需要制成适当大小的孔隙，并在水平与垂直方向均具有较好渗透力。因此，非织造土工布的发展速度很快，并已成为土工布的主要组成部分。现已广泛应用于解决路基沉陷及翻浆冒泥问题，用于土石坝的排水系统、地下排水管道、软弱地基加固，各种堤岸的护坡垫肩等工程的滤层。此外，还可用于土加筋材料，使软基加固或修筑轻型挡土墙，同时，还能降低路堤下的孔隙水压。 复合土工布 复合土工布是由两种或两种以上不同功能、不同种类的土工布及其他材料复合而成，复