導語：如何才能寫好一篇土工合成材料的優點，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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關鍵詞：土工合成材料公路工程應用

中圖分類號：X734文獻標識碼： A

1．概述

土工合成材料作為一種相對新型的施工材料， 已經在歐美等發達國家得到了很成功的應用，目前在鐵路、公路、建筑工程中也都得到了很廣泛的應用。在公路工程中，土工合成材料通常會被應用于填挖交界處、排水、地基處理、防護以及加筋等重要的隱蔽工程上，而且取得了非常顯著的效果。它具有造價低、適用性強、耐久性強，強度高以及耐腐蝕性強等優點。不僅在公路工程行業，而且在水利、鐵道、巖土等工程等行業都到了廣泛應用。

2．土工合成材料的種類

土工合成材料根據材質和特征的不同，目前可分為以下幾中類型：

3 土工合成材料的功能

3.1隔離功能 土工合成材料將兩種不同的建筑材料隔開來，也可把相同材料的不同粒徑的材料隔開，避免兩種材料相互混雜，或者受到外部作用力的時候不至于流失，能夠保證所使用建筑材料的整體結構和功能。

3.2防護功能 當外部有比較集中的應力作用到土體上的時候，土工合成材料可以將應力從一種材料傳遞到另一種材料，從而起到減輕和分解的作用。防護功能主要有兩種情況，一種是沖刷防護，另一種是坡面防護。

3.3 濾層功能 土工材料能夠使土壤中的液體排出的同時，還可以防止在滲透力作用下的土或者其他顆粒流失，從而引起路基的不穩定性。

3.4排水功能 較厚的土工合成材料能夠將土壤中的水分凝聚起來，通過材料的空隙沿著材料流出。

3.5加筋功能 主要是利用土工合成材料的抗拉性來改善土層的力學性能，將材料埋置在土體中，可增強地基的承載力，土基的整體受力，提高路基的整體強度和穩定性，從而能夠起到加固路基，穩定土基的作用，土工格柵，由于土粒嵌入格櫥孔口之內，產生較大的摩擦力，從而提高土體的強度。

3.6防滲功能 在公路工程施工過程中，土工合成材料由于它具有特殊的結構性能，可以按照工程的需要制成各種層厚，防滲性能也相當明顯，在碎石層和路基之間加鋪一層防滲土工合成材料，可以有效的起到隔離水份的作用。

4 土工合成材料在公路工程的應用

4.1用于道路面層與基層之間的柔性路面結構層 高等級公路要求“強基薄面”，將高模量的土工合成材料置于路面結構層中，可增大路面結構層的抗拉強度，減薄路面結構層的厚度，保持路面的結構完整性。

4.2用于臨時道路 許多林區、海港、油田及一些軍用的臨時道路要通過水文地質條件不良的地區，采用避繞的方法需延長線路增大投資。將土工合成材料鋪設在軟弱的地基上，利用其良好的抗拉強度和變形特性，避免其上部的填料在荷載作用下與地基土相混淆，同時約束填料的側向移動，保證填料層的相對剛度，將上覆荷載擴散到較大面積的地基上，減少地基所需承受的壓力。臨時道路完成使命后，由于軟弱地基土工合成材料的隔離作用其上的填料可回收再用。

4.3用于排水 用軟式透水管水平打人路塹邊坡中，排除邊坡內積水，將其鋪設于道路中央分隔帶中，進行分隔帶排水。

4.4用于植被防護 用三維土工網墊進行路堤(塹)邊坡的植被防護，也可將其鋪在河岸、水庫、池塘岸坡上防止邊坡被沖刷，或利用土工織物袋裝砂石及土工膜袋作護坡。

4.5用于護坡 用土工格柵和復合加筋帶構筑加筋土擋墻和橋臺或加陡路堤邊坡，增強穩定性，也用于路堤邊坡加強層。

4.6調節剛度 用土工格柵和土工網鋪設于橋頭、填挖交界處、新老路基結合部位，以謂節橋梁到路基的剛度，減小沖擊力，防止橋頭跳車及錯臺。

4.7用于軟土路基加固處理 用塑料排水板代替砂井以加速軟土地基的固結，提高地基承載力。或用土工織物、土工格柵、土工網結合碎石或砂礫墊層鋪設于軟土地基和路堤之間，利用其抗拉強度加筋軟基路堤，保證路堤的穩定性。

4.8用于處理膨脹土和濕陷性路基 用不透水的土工膜作封閉層，使路基土含水量不發生大的變化。

4.9用土工膜鋪設于凍融翻漿路段，保持溫度穩定減小路基凍害，治理道路翻漿。

4.10用纖維土(土工材料聚酯絲和無粘性土混合)建造陡坡路基和擋墻，法國及英國道路中于70年代末就有先例。

4.11用超輕質填料(聚苯乙烯塊EPS)筑路堤，鋪在橋臺和引堤交接處，以減小地基荷載，防止堤身出現過度沉降和沉降差，以及橋臺和引堤交接處錯臺。

5 結束語

土工合成材料在我國公路工程中的應用時間雖然很短，但由于其施工方便、造價低廉、效果明顯、技術可行等優點，因而得到了迅速的發展，已大量應用于路橋工程的各種場合。材料也從單一的土工織物發展到采用具有較高強度和模量的土工格柵、土工網和復合土工織物、玻纖網及土工墊的應用數量也在逐年增加。

參考文獻：

[1]王銀河， 江志超. 公路施工中土工合成材料應用的探討[J].中國新技術新產品， 2012，（3）： 45.

[2] 尚福濤. 土工合成材料在公路軟基中的應用技術探討[J].道路工程， 2012， （6）： 47-48.

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【關鍵詞】 土工合成材料 軟土 不均勻沉降

1 軟土的定義和特性

軟土是自然歷史的產物，是隨著古地理、氣候、沉積環境的變化而形成的。一般是指在濱海、湖泊、谷地、河灘沉積的天然含水率大于30%，其液限一般在34%--43%的范圍內，塑性指數大部分在15―20之間，天然空隙比大于1的土。如淤泥和淤泥質土，以及其他高壓縮性飽和粘性土、粉土。

由于軟土的生成環境及粒度、礦物組成和結構特征，結構性顯著且處于形成初期，故具有以下物理力學特性：

（1）顏色以深色為主，粒度成分以細顆粒為主，有機質含量高；

（2）天然含水量高，容重小，天然含水量大于液限；

（3）天然孔隙比大，一般大于1.0；

（4）滲透系數小，一般小于10-6cm/s，沉降速度慢，固結完成所需時間長；

（5）粘粒含量高，塑性指數大；

（6）高壓縮性，壓縮系數大，基礎沉降大，般壓縮系數大于

0.5MPa-1；

（7）強度指標小，快剪凝聚力小于l0kPa，內摩擦角小于50；固結快剪的強度指標略高，凝聚力小于15kPa，內摩擦角小于100度；

（8）靈敏度高，靈敏度一般在2―10之間，有時大于10，具有顯著的流變特性。

（9）在荷載作用下一般會產生較大的沉降變形或失穩。

2 土工合成材料的分類及性能指標

土工合成材料是以人工合成的聚化物為原料制成的各種類型產品。可置于巖土或其它工程結構內部、表面或各種結構層之間，具有過濾、防滲、隔離、排水、加筋和防護等多種功能，發揮加強、保護巖土或其它結構功能的一種新型巖土工程材料。

一般將其分為土工織物、土工膜、土工復合材料和土工特種材料等。

表征土工合成材料的性能指標一般可分為物理性能指標、力學性能指標、水力性能指標、土工合成材料與土相互作用指標及耐久性指標等。

3 土工合成材料在軟土路基加固中的作用機理

3.1 約束地基側向位移，提高地基承載力

土有一定的抗壓強度，但抗剪強度很弱。土工合成材料在垂直荷載作用下，地基產生壓縮沉降和側向位移，此時土工合成材料受拉，故而能支承部分豎向荷載，土工合成材料與地基之間的摩阻力還可約束地基側向位移從而提高地基的承載力。

3.2 隔離、分散應力

鋪設在軟弱地基上的土工合成材料將上部填料與地基土隔離開來，具有的抗拉強度和良好的變形性能，使得填料與地基土的接觸部分具有相對剛度，從而將上覆荷載較均勻地分散到較大范圍的地基上，提高了地基承載力。工程實踐證明，控制加載速率的條件下，鋪設土工布后地基承載力比天然地基承載力提高約12.8%。同時，在不同性質的填料分層面上，鋪設土工合成材料使不同性質的填料互不摻雜，保持其結構性能。

3.3 防滲、排水

土工膜和復合型土工膜（兩布一膜等）具有防止水流滲透的良好性能，它們通常被當作土工結構物的防滲層。土工合成材料的排水作用表現在它能使土體中的水分匯集到它的表面并沿著這個表面排出。在沼澤、鹽漬土等軟弱地基處理中通常利用土工布來隔斷毛細水或地下水上升。

3.4 邊坡加固

邊坡加固作用表現為兩種形式，一是將土工合成材料鉚釘在邊坡的表面，結合邊坡綠化等措施實現邊坡防護功能，二是將特定的土工合成材料平鋪到邊坡內部一定的深度，借助材料的抗拉強度來加固邊坡。在膨脹土路基設計或既有路基加寬設計時，通過在邊坡一定深度內分層鋪設土工格柵等具有一定抗拉強度和變形性能的土工合成材料來加固邊坡。

3.5 減小不均勻沉降

通常土工合成材料與碎石層共同作為一層，這層具有與路堤本身和軟土地基不同的剛度，通過這一墊層將堤身荷載傳到軟土地基中去，它既是軟土固結的排水面，又是路堤的柔性筏基，因此可使地基變形均勻，且路堤中心沉降量比不鋪土工合成材料時要小。

4 設計檢算

4.1 穩定性驗算

土工合成材料加筋路基的穩定性包括地基與堤身的整體穩定性、堤身穩定性、平面滑動穩定性。各項穩定性的安全系數不得小于表l規定的值。

4.1.1 加筋路堤整體穩定性

加筋路堤穩定性分析的計算方法，常采用圓弧條分法進行。計算時應假設若干個穿越地基土的滑弧。以求得安全系數最小值和相應的臨界滑動面。計算常采用瑞典法和荷蘭法兩種計算模型。瑞典法計算模型是假定土工合成材料的拉力總是保持在原來鋪設方向。如圖1所示，則安全系數最小值和相應的臨界滑動面可按下式計算：

（1）

式中：-第i土條土重，KN/m

-第i土條土體粘聚力，kPa

-內摩擦角

-第j層土工合成材料設計抗拉強度，KN/m

-第i層土條所受地震水平力，KN/m

其余符號含義如圖1所示。

4.1.2 加筋路堤的堤身穩定性

采用圓弧條分法按公式（1）計算，此時不考慮地震力。在計算時應在堤身范圍內假定不同的滑弧，求得安全系數的最小值和相應的臨界滑動面。

4.1.3 加筋路堤的平面滑動穩定性

當堤下地基是淺層軟弱土層或相對于路堤荷載淺層地基土強度較低時，應驗算加筋路堤的平面滑動穩定性。加筋路堤平面滑動表現圩堤與地基沿下臥硬土層頂面滑動和地基側向擠出滑動。

（1）下臥硬土層頂面滑動的穩定性計算采用式（2），其相應的計算圖如圖2所示。在計算中應假定d、C點位于堤腳線，變換線位置形成不同的滑動面，求出安全系數的最小值。

（2）

式中：-ab面的主動土壓力，KN/m

-cd面的被動土壓力，KN/m

-硬土層側面的抗滑力，KN/m

Q-作用于土體abcd上的地震水平力，KN/m

（2）地基土側向擠出滑動的穩定計算采用公式（3），其相應的計算圖示如圖3所示。在計算中應假定abcd土體不同位置以及不同的b、C兩點距離，求出安全系數的最小值。

（3）

式中：分別為地基軟土層與土工合成材料界面的粘聚力和摩擦角。

Q為作用于土體abcd上的地震水平力，KN/m

其余符號意義相同。

4.2 復合地基承載力計算

軟土地基在鋪設土工織物后地基極限承載力為以下三項之和，即為沒有鋪設土工織物時，原天然地基的極限承載力；在荷載作用下，地基的沉降使土工織物發生變形而承受拉力所產生的垂直分力；土工織物阻止隆起而產生的平衡鎮壓作用的效應.土工織物加筋復合地基的極限承載力計算公式：

（4）

式中：-土的粘聚力

-地繼承載力

-土工織物的抗拉強度

-基礎邊緣與土工織物的傾斜角

-地基底寬

-地基形狀系數

-復合地繼承載力

-地基變形當量半層

4.3 土工合成材料鋪設長度計算

加筋路堤中，土工合成材料深入到穩定土中的錨固長度，不得小于最小錨固長度，最小錨固長度采用公式（5）計算。

（5）

式中：-最小錨固長度，m

-土工合成材料設計抗拉強度，KN/m

-錨固安全系數，對于無粘性土取1.5，粘性土取2.0

-作用在某層筋材上的覆壓力，kPa

-土與土工合成材料的界面摩擦系數，當計算的錨固長度小于2.0時，取為2.0。

土工合成材料的鋪設長度 L為滑動面內的長度與錨固長度之和，即：

L=+……………………………………………………（6）

5 結語

土工合成材料具有以下的優點：經濟，資料表明通常情況下，采用土工合成材料比傳統方法節約30% 以上的投資；施工工藝簡單，進度快，輕便，勞動強度低，無須特殊機械；材料生產工廠化，材料來源基本上不受地域限制；質量控制標準化，易檢測，易儲存，易運輸；功能復合，效果突出，適用領域更加廣闊；環保，施工無噪音，對水源、大氣污染小。基于這些優點土工合成材料在軟土地基的加固中得到了廣泛的應用，但作為一種新型的合成材料對其性能以及施工工藝還有待于進一步的認識和探索。

參考文獻：

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[6]錢家歡.土工原理與計算[M].北京：水利水電出版社，1996.

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關鍵詞:公路工程;土工合成材料;施工技術

1土工合成材料介紹

土工膜袋、土工網、土工網墊、土工格柵等都屬于土工合成材料。在制造土工合成材料時，首先需要加工聚合物原料，使其形成絲、短纖維、紗或條帶，然后將其連接制作形成平面結構。有紡土工織物和無紡土工織物是按照制作方法分成的兩大類土工織物材料，兩者排列形式存在一定不同之處。有紡土工織物交織的方式為正交或斜交的經線和緯線，而無紡土工織物是定向隨意排列然后加工形成的。土工織物的聯結方式主要包括三類，分別為化學聯結、熱力聯結和機械聯結。重量輕、連續性好、施工方便、抗拉強度高、耐腐蝕、抗微生物等都是土工織物突出的特點。由于土工合成材料的抗拉力學性能較好，尤其是土工布和土工格柵，可以在工廠批量生產，質量便于控制，當前在土木工程各個領域中已經得到了較為廣泛的應用。土工布在公路工程中主要用以路面罩面的形式應用，可以將路面發射裂縫發生的概率降低，有助于反射裂縫發生和發展的控制。在公路工程軟土路基中，利用土工格柵還能夠達到快速固結地基、地基承載力優化的效果。

2土工合成材料的基本功能

隔離、加強、排水、過濾是土工合成材料的最為基本的四個功能。在公路工程中，土工材料廣泛地應用于路基排水、防護、裂縫防治等工作中。不同的材料的性能存在一定差別，但是其基本功能相差不大。

2．1隔離功能

在不同材料的交界面鋪設土工合成材料能夠達到隔離的作用，避免這些材料相互摻雜。通過設置土工合成材料，能夠實現擴散應力的作用，從而均勻控制地基土沉降量，為地基排水固結創造有利條件。

2．2加強功能

在地下鋪設土工合成材料能夠實現材料和土層摩擦力的增強，進而將拉伸強度提高。通過鋪設土工合成材料，能夠約束材料變形，增加土工合成材料復合體在外表上層的強度，達到下沉效果抑制的作用。

2．3排水功能

多孔隙透水是土工材料的特點之一，在土體內部埋設土工合成材料能夠借助材料的平面滲透性將土體中的水分排出，讓內部水沿著垂直于平面的方向流動。

2．4過濾功能

相比于過去天然骨料過濾層，土工合成材料的過濾排水作用、功能形態都有著很大的改善。土工合成材料可以利用被過濾土層中形成的濾餅層打到過濾的效果而不是利用自身的透水性進行過濾。換言之，土工合成材料并不需要自身具備較強的透水性，通常只要是相鄰土透水系數的十倍就可以滿足工程過濾功能的要求。

3土工合成材料在公路工程中的應用

3．1路堤加筋及軟弱地基的處理

如果公路所在地區為軟土地基，那么在高填土路堤施工中會導致表面受到側向土壓力的影響出現水平剪應力，進而可能發生路堤位移、失穩等不良現象。通過在路堤中使用土工合成材料可以利用加筋作用將路堤的穩定性有效提高，從而將路堤不均勻沉降問題大大減小。通常可以在堤身底部鋪設土工合成材料完成加筋工程施工。其中土工格柵嵌入到土體中能夠緊密貼合土體，利用自身較高的強度以及材料和土體的膜材料實現路堤或者軟弱地基強度優化的效果。熱熔擠壓方法也是制作土工格柵的一種常用方法，和冷拉格柵相比，熱熔擠壓方法制作的格柵各項性能有所降低，所以在質量要求較低的公路工程中可以應用熱熔擠壓土工格柵。近些年土工格柵材料也在不斷改進創新，當前有一種纖維土工格柵主要是由滌綸或者玻璃纖維制作而成，有著較強的強度和較低的延伸率，在公路工程中可以發揮良好的效果。

3．2臺背路基處理

橋涵、隧道等是公路工程建設中常見的構造物，在此類建筑物修建時如果沒有合理處理臺背路基填土很容易導致剛度出現較大的差異，進而導致臺背出現不均勻沉降的問題，久而久之，路橋結構穩定向降低，橋頭跳車問題嚴重。在臺背路基處理中合理地應用土工合成材料能夠將回填材料和構造物形成一個整體，將不均勻沉降問題發生的概率大大降低，從而將公路工程的施工質量提升。當前土工泡沫聚苯乙烯塊是公路工程臺背路基施工處理中常用的材料，它能夠填筑或者換填臺背路基材料，可以將路基的自重大大減小，有助于路基穩定性的改善，降低發生橋頭跳車的現象。

3．3路基防護

公路工程中路基是非常重要的一部分內容，路基防護主要包括兩方面內容，一是沖刷防護，二是坡面防護。對于土質坡面的防護措施常用的包括拉伸網草皮、固定草種布以及網格固定撒種等;在防護巖石邊坡時常常采用的防護方式包括土工網或土工格柵;在防護沿河路基時常常采用的防護方式為土工織物軟體沉排、土工模袋。通過沖刷防護能夠將路基穩定性提升，通常可以采用直接加固的方式急性坡岸的沖刷防護。另一種間接防護主要是將水流的方向、速度等進行干預。當前土工網墊、土工格室、土工格柵等都是常見的路基防護措施。土工網比土工格柵強度低，但是有著更小變形量，所以此類交叉黏結的復合土工材料在坡面防護中得到廣泛應用。在路基沖刷防護工程中應用土工網需要配合填充土石、混凝土材料等，將其剛度和側限提升，保證結構整體的穩定性。

3．4排水

排水是公路工程中非常關鍵的一項工作，其直接影響著公路結構整體穩定性。在公路防排水施工中，土工合成材料能夠將結構的排水能力改善和提升。將土工合成材料應用于公路工程中能夠充當排水體和過濾體，當前土工復合材料、土工模袋等常常在暗溝、滲溝中應用，是公路穩定性提升、路基排水性能優化的常用方法。在應用土工模袋時，需要在模袋中灌入混凝土或砂，使其形成具有一定透水性和強度的結構，在地基或者護坡中可以應用此結構。和設置泄水孔相比，土工模袋的施工更加便捷，并且反濾和排水效果更好。可以用薄形的土工織物包裹土工復合排水材料，實現土工織物排水性能優化、降低排水結構內部滲透入小顆粒的概率，避免阻塞排水通道。在路基路面縱橫向排水系統中或者支擋結構墻后的反濾排水系統中可以應用復合土工排水材料。

3．5對新、舊路基銜接應用

公路工程改擴建施工各種常常需要進行新舊路基路面的銜接，在結合位置非常容易出現的一種現象就是不均勻沉降。可以說，不均勻沉降已經成為困擾公路改擴建施工的一大難點。如果施工人員沒有合理處理新舊路基接合位置，一旦在后期運行中發生錯臺現象就會進而造成開裂，對公路質量安全產生嚴重不良影響，甚至引發交通事故。為了將不均勻沉降問題盡量減少，需要合理處理新舊路基交接部位。首先需要處理新路基部分，然后按照臺階形狀挖掘原路基，開挖按照0．5～0．8m臺階高度、1．0～2．0m臺階寬度逐級完成，到最后一級臺階寬度應當≥2m。然后將土工合成材料順著路線鋪設，將其鋪平扯直，避免重疊、扭曲、褶皺。新路基鋪設的土工合成材料長度大于2m從而實現土工合成分別落在原路基和新路基尚，盡量保持新就路基填料一致。采用分層填筑的方式填筑臺階，逐層壓實。

3．6對隧道內的路面應用

隧道內巖層局部會存在較高的水位和較大的水壓力，容易出現地下水反滲的情況，如果沒有采取有效的排水設施，那么長此以往會導致路面遭受地下水的浸泡腐蝕，影響路面結構。隧道路面的結構層大多為混凝土材料，基層防水性不佳，將土工合成材料鋪設在混凝土路面和基層之間，同時做好排水管的設置可以有效避免地下水對路基產生侵蝕，降低地下水對路基路面的影響。土工合成材料能夠將反滲的水繞到兩側排水溝中將路面干燥性提高，保證通車安全。

4結語

在公路工程中，土工合成材料能夠解決很多施工中的難題，能夠達到排水、加固、隔離等諸多效果，有助于工程成本的控制，有助于施工效率和工程質量的優化。當前土工合成材料已經在很多公路項目中應用，取得了良好的效果。在未來發展中，應當進一步改進創新，提升土工材料的各項性能。

參考文獻:

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［4］孫守寶．加寬土工格柵加筋施工技術在公路路基中的應用［J］．四川水泥，2020(03):36．

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關鍵詞:土木合成材料 運用 施工工藝

一、目前我國瀝青路面存在的問題

瀝青路面以其行車舒適、噪音低、揚塵少、易維修等優點已占據我國公路建設的主導地位。然而,其中存在的弊端隨著車輛的不斷增加和人們過往的日益頻繁,嚴重影響了瀝青路面的使用效果。

一是使用壽命短,目前我國的瀝青混凝土路面中使用壽命較長的為8年～12年,普遍短于設計使用壽命的15年～20年,再加上由于自然環境的影響和運行狀況不良等因素,有的路面甚至剛剛使用了3、5年就需要整體翻修改造。費工費料不說,還嚴重影響人們的生活正常秩序。

二是路面的早期破壞嚴重,有的新路面開通后短的2、3年之內,長的8年左右就出現坑糟、開裂、車轍、剝落、泛油、抗滑性能不足等病害而需要維修。這些原因,除了交通量增長過快,重載、超載嚴重,使道路長期處于超負荷運轉狀態以外,主要是設計和施工方面的原因,比如材料(瀝青、骨料等)性能差,導致路面抵抗拉應力(如冷熱、干濕的脹縮應力、荷載彎拉與疲勞應力、反射裂縫的擴張應力等)、剪應力、滲水和粘結老化等能力相對不足。

以上兩方面的弊端非常嚴重地影響了行車的舒適性和行車的安全性。可想而知,路況差,必然增加行駛難度,造成駕駛人員緊張,降低運輸效率,增加油耗,直接影響市政道路運輸和經濟發展,并帶來不良社會影響。

二、土工合成材料的類型

“土工合成材料”是從80 年代后期興起的早期稱之為“土工布”、“土工織物”、“土工織物與土工膜”等系應用于土木工程中的合成纖維織物的統稱。隨著高分子化學工業的飛速發展合成纖維新品種和高分子合成新材料均不斷出現這些新型材料已超越“織物”的范疇其產品或組合產品均相繼在巖土工程中得到廣泛的應用故而統稱為“土工合成材料”。目前應用于強瀝青路面的土工合成材料主要有塑料格柵、玻璃纖維格柵和土工織物。

(1)塑料格珊和玻纖網均為網狀結構,在瀝青路面中作用機理也完全相同。所不同的是塑料格柵剛度較小,延伸性較大,在路面結構中能夠以較大的變形吸收應力,從而減少應力集中;玻璃纖維網剛度較大,且本身強度很高,能夠依靠自身的剛度擴散應力分布范圍,承受較大的應力。

(2)土工織物是透水性的平面土工合成材料。按制造方法分為無紡(非織造)土工織物和有紡(織造)土工織物。無紡土工織物是由細絲或纖維按定向排列或非定向排列并結合在一起;有紡土工織物是兩組平行細絲或紗按一定方式交織而成的織物。

(3)玻纖聚酯防裂布是玻璃纖維和聚酯纖維的混合物,利用玻璃纖維的強度和聚酯纖維的柔韌特性生成的防裂布,提高了二種原料的優點,彌補了單一材料的缺陷。防裂布通過與瀝青材料熱熔后形成的一個結構層,具有防水耐熱和耐腐的物理特性,并具有膨脹系數低,韌性好。

三、土工合成材料在瀝青路面中的運用

據國外統計數據,公路工程中應用的土工合成材料已占其全部用量的1/3以上。我國從上個世紀80年代,就在各地陸續開展了土木合成材料在路面工程中應用的現場試驗。迄今為止應用于強瀝青路面的土工合成材料最廣泛的主要是塑料格柵、玻璃纖維格柵、土工織物和玻纖聚酯防裂布。

(1)選擇合適的土工合成材料

在一般車輛荷載作用下,公路三層結構的動穩定度基本上取決于表層,而與中、下層關系不大。在目前廣泛使用重交通道路瀝青和規范規定的混合料骨料級配條件下,如果在面層下部或底面合理采用適合的土工合成材料,既可提高面層的抗裂、防滲性能,還可以對基層或路基承載能力的提高發揮作用,不僅能夠相對節省造價和不增加施工難度,而且維修周期將有效延長,破損程度也將減輕。

比如純水泥混凝土承擔更高荷載作用時,如果只考慮水泥的力學性能或骨料的配合比而不加入適當的鋼筋(高分子聚合物等非金屬)來承擔它工作中過大的拉、壓、剪應力,那么它至今也不會獲得如此廣泛的應用。

根據以往實踐經驗和國家標準《土工合成材料應用技術規范》(GB 50290-98)第7.6節及交通部標準《公路土工合成材料應用技術規范》(JTJ/T019-98)第七章規定,為了減少或延緩新建道路基層(因干縮作用)或舊路面(各種拉應力作用)已有裂縫向上新鋪面層反射,可以選用非織造針刺土工織物,其單位面積質量(g/)不大于200,極限抗拉強度不小于8kN/m,耐溫性宜在170℃以上。也可選用玻纖網,其孔眼尺寸宜為瀝青混凝土面層的混合骨科最大粒徑的0.5～1.0倍,極限抗拉強度應大于50kN/m,最大負荷延伸率不大于3%.不過二者在面層下面實際所起的作用機理和效果是多方面的,既有相同但又有區別。

(2)玻璃纖維材料的應用

近年來剛剛出現的玻璃纖網具有高抗拉強度和摸量,無長期蠕變且熱穩定性好,表面經處置后與瀝青相容性、材質的化學穩定性和望個嵌鎖骨料的作用均較好。因此它鋪在瀝青混凝土面層下部或底面時,能使面層抗變形能力增強。同時由于它攤鋪的面積一般較大,有時是在整路段全鋪,面層上輪軸荷載帶來的壓力、次生彎拉應力、箭力以及溫度拉應力求會在界面變形相容條件下轉由它承擔,并通過它在其覆蓋范圍內得到擴散,從而使面層抗疲勞強度獲得提高、抗車轍及鼓包能力增強,同時還可減少彎沉值。

2004年,廣(州)至惠(州)高速公路K75+150～K84+940段路基設計寬為35 m,瀝青路面為雙向4車道。路面基層驗收過程中發現局部路段出現了縱橫交錯裂縫。從抽芯檢查情況看,裂縫深度已貫穿整個上基層,屬于不正常的基層質量問題。初步分析認為施工不規范產生裂縫。處理方案采用了萊蕪市土工合成材料有限公司生產的玻纖格柵,規格為BJG50―50。廣惠高速公路全線通車已近7年,經過日曬雨淋、車載運行,從目前通車情況來看,玻纖格柵處理基層裂縫效果較為理想

(3)半剛性基層瀝青路面的施工技術

當前,特別是在等級較高的公路由于是由石灰土、水泥穩定粒料、二灰穩定土(粒料)等作為基層或底基層。其半剛性基層剛度較大,受溫度影響容易產生收縮裂縫;同時,半剛性基層在施工之后由于水分變化也易產生干縮裂縫。這些裂縫在半剛性基層成型過程和使用中,不但不會減少,而且會變得越來越嚴重。在交通荷載和環境因素的長期綜合作用下,這些裂縫逐漸擴展至瀝青面層,這種裂縫常被稱為反射裂縫。為了防止這些裂縫的反射,我們可以借鑒國外的一些經驗并結合自身實際采取以下措施:

首先,我國一些地區,通過在石灰土基層上修筑-碎石過渡層,然后在碎石層上修筑瀝青面層,利用碎石層來減緩反射裂縫的出現;在國外,多半是修筑較厚的瀝青面層,但這種方法造價比較昂貴。近年來,由于一些新材料的出現,用土工織物、橡膠瀝青、玻纖格柵等方法來防止或延緩反射裂縫,取得了一定的效果。英國使用一種聚合物網格"Tenser ARI"來加強瀝青路面,使路面的疲勞開裂壽命延長了10年,在防止反射裂縫的車轍方面,道路使用壽命是原來的3倍。

其次,為減輕反射裂縫,我們還可以從改變半剛性材料的溫度和濕度敏感性入手,例如,在半剛性材料中摻入骨料和乳化瀝青等,以減少它們的濕縮和干縮系數。

再次,由于半剛性基層的裂縫是不可避免的。那么對于它的力學分析,如仍用連續介質力學,就會產生較大的差誤。因此,我們可以用斷裂力學原理對它進行分析。特別在裂縫的尖端,由于應力集中會產生一個很大的應力場,對于設計各種防裂措施都是十分必要的。

(4)土工合成材料在施工中應注意的問題

首先,土工合成材料鋪筑時,應先將一端固定,然后緊勒,使張拉伸長率控制在1.0%-1.5%之間,固定另一端。

其次,在施工時如果采用玻璃纖維網,那么最好先鋪設玻纖網,再灑布熱瀝青作粘層油(0.4―0.6kg/m2)。而土工織物在使用前宜先灑粘層油,再鋪土工織物,最后灑布粘層油(0.4～0.6kg/m2)。

第三,施工車輛不得在土工合成材料上轉彎、急剎車,如攤鋪機在其上打滑,應在粘層油土灑石屑。

參考文獻:

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【關鍵詞】土工織物；防汛搶險；應用

引言

每年七八月份汛期， 各地堤壩工程險情迭出。在汛期中如何針對不同的險情應用土工合成材料進行搶險防汛是一個急需解決的問題。土工合成材料是一種新型的巖土工程材料。它以人工合成的聚合物，如塑料、化纖、合成橡膠等為原料，制成各種類型的產品，置于土體內部、表面或各層土體之間，發揮加強或保護土體的作用，給我國防汛搶險工作帶來了新的發展方向。

一、防汛搶險中常用的土工合成材料

土工合成材料可分為土工膜、土工織物、復合型土工合成材料特種和土工合成材料等類型。我國在利用土工織物和天然纖維材料進行防汛護堤、搶險、堵口方面已有很久的歷史，但利用土工合成材料來防汛搶險還是一項新技術。隨著我國經濟建設的發展和對土工合成材料功能和特點的逐漸認識、研究，土工合成材料將越來越廣泛地應用于水利水電工程的搶險等工程中。

土工合成材料品種繁多，防汛中應用最廣的有下列數種:( 1 )土工膜，由聚乙烯( P E ) ,聚氯乙烯( P V C ) 等制成的基本不透水片材，與土工織物結合形成各種復合土工膜，可用作隔水層或擋水軟體排。( 2 ) 土工織物，分為有紡土工織物和無紡土工織物兩大類，由聚合物的聚丙烯 ( P P ) ,聚醋( P E T ) 纖維或扁絲等織成或鋪成，為透水材料。( 3 ) 土工網，由聚丙烯、高密度聚乙烯( H D P E ) 等壓制成板后，再經沖孔，然后通過單向或雙向拉伸而成的帶方孔或長孔的、具有高拉伸強度和較高拉伸模量的加筋片材，它可以用于填土加筋。

除此之外，還有各種加工制成品，為了防汛需用，將上述材料加工成專用制品如下:( 1 ) 土工管袋，高強有紡土工織物縫制成的類似于土枕的長管袋，直徑一般在1 . 0 m以上乃至5 m，長度數十米至百米，靠泵人江河泥沙，通過管壁排水，管內泥沙固結，形成連續堤身，可以用作護岸或形成圍堤或圍堰；( 2 ) 軟體排，用大面積的土工織物縫制成的單片排或雙片排，單片排可在周邊連接混凝土塊作壓重。 ( 3 )防汛袋，用經表面加糙的有紡織物縫制成的袋體，其中可以填充土石料，操作方便，大小宜便于個人搬動 ；( 4 ) 土枕，即長土袋，一般直徑在0.4--1.0 m之間，長度不限，可用作壓載，穩定性優于土袋；( 5 ) 石籠，以土工網或土工格柵縫制成的類似于鉛絲籠的空管，內填充石塊作護岸幫俄載；( 6 ) 吸水速凝子捻，以有紡土工織物縫制成的有要求形狀的管袋體，其中裝有高效保水材料S A P 充水后幾分鐘內即吸水膨脹形成塑性膠凍體，能自立用作防水子捻。

洪水期間堤防工程可能出現的險情：（1）由于風浪沖擊或水位壅高發生險情；（2）堤身發生漏洞、裂縫、坍塌；（3）背水坡發生滲水、脫坡、管涌、流土；（4）臨河堤岸發生淘刷、坍塌；（5）水位上漲超過防洪標準，堤防可能發生漫溢。采用土工織物防汛搶險是一項新技術．它具有成本低、抗沖耐磨、強度高、施工方便、重量輕，是防汛搶險的理想材料，在防汛搶險中廣泛應用。

二、工織物在防汛搶險中的應用

（一）高水位大面積風浪險工搶護

一般水域較寬的堤段，遇大風激起波浪，水借風勢、推波助瀾，沖刷堤岸，融蝕堤土。當堤防臨水坡風浪沖刷嚴重時，首先要進行護堤防浪。利用土工織物的搶護方法是：在臨水坡面鋪墊抗老化土工布軟排體．一布一膜土工布，鋪設時布朝上、膜朝下。上部周定在堤頂，下部護至坡谷以下0.6m，一般考慮下部護至險情以下lm，采用寬幅土工布制排非常方便。這種搶險方法的優點是布排迅速，洪水過后可立即拆除，妥善保管再用。

堤防土工布鋪設方法一般在堤頂開溝填土夯實或打樁，用防滑釘錨固：下部在坡腳一端．必須壓緊在護坡齒墻下面．固定排體在土體上。土工布的寬度可依堤防臨水坡受風浪沖擊范圍而定，一般不小于4m，寬的可達8、9m，鋪護寬度不夠時．應按需要預先粘結或焊好。如果順堤長度不夠時可以搭接，并應在鋪設中釘壓牢固，必要時每隔3-5m壓一組裝土編織袋，以免被風浪揭開。鋪設前應將鋪設范圍的堤坡清理干凈。土工布的四周可用平頭釘釘牢，在險情嚴重時，可用土袋壓蓋并加強觀察，隨時采取補救措施。

（二）管涌險情的搶護由于滲流的應用，汛期堤壩及地基基礎薄弱處往往發生滲透變形，產生管涌、流土、滑坡等險情，如不及時處理，就將危及堤壩安全。但在防汛搶險時，有時來不及試驗，只能憑經驗處理使用土工織物對管涌險情的搶護，其施工方法是: a. 將泉眼周圍或嚴重散浸的地面整理平整清除草皮雜物以及尖角石塊。b . 如泉眼小，可以用整塊的土工織物蓋住泉眼，如泉眼較大或連片泉眼，則應將土工織物互相搭接并用線縫起來，或采用化學粘合。搭接寬度一般為5 - 2 0 c m 。在松軟的土基或水下施工時，搭接寬度應取4 0 - 6 0 c m 。c . 將土工織物蓋在泉眼上面，即以重物將其固定，再由周圍向中央壓易透水的2 - 4 c m粒徑的小卵石或小石子，厚度3 0 - -5 0 c m石子上面再壓塊石或混凝土塊，最后形成中心高，四周低的壓重體。d . 鋪放土工織物的面積取決于泉眼的大小和嚴重滲水段的范圍，其面積應大于需要保護的滲水范圍0 . 5 m以上。

（三）滲水(散浸)搶護。堤防滲水是常見的險情之一，如不及時處理有可能發展成為管涌、滑坡、漏洞等險情。搶護滲水的原則是：臨河截滲，背河導滲。降低浸潤線使土壤干燥，促進堤身穩定．切忌用粘土在背水坡壓滲。水情預報水位不再上漲時，應加強觀察，注意險情變化，可暫不處理。若滲出嚴重或已開始滲出渾水．必須迅速處理，防止險情擴大，主要有兩方面：

1.背水反濾、導滲溝。對背水坡濾水修筑反濾設施是將滲入堤內的水盡快由

背水坡排出，但不允許帶走泥沙，如此可降低浸潤線干燥土壤、穩定堤坡。土工布是能夠保護土粒不被水流帶走并起導滲作用的最好材料，采用符合濾層要求的土工布時。錨固方式可在護坡頂部挖槽，沿槽邊和槽底將土工布端頭鋪好，再填土夯實，也可用防滑釘、木樁等將土工布釘在土體上。必要時在槽底中加打短樁，槽深和寬不宜小0.4m。

在背水坡開縱橫向Y型溝和人型溝等，溝的尺寸和間距應根據具體情況而定。溝底應平整、順暢，導滲溝的底坡一般與堤坡相同．溝底平整順直。土工布外露長度以能遮蓋透水材料并適當搭接0.2m以上為宜。土工布長寬不足時可采取搭接型式，搭接寬度不應小于0.5m。透水材料鋪好后覆蓋塊石草袋、土工編織袋或上鋪席片麥秸稻草，然后壓土保護。保護層不得小于0．5m在緊急情況下，也可用土工布包梢料捆成枕放在導滲溝內，然后上面鋪蓋土沙保護層。

2.臨水截滲。在現場缺乏粘土料且水深較淺時，采用一布一膜土工布加保護層在迎水坡截滲。施工方法：首先對鋪設范圍內堤線和堤腳附近的地面清理干凈，以免造成土工布的破壞。土工布的寬度視堤坡尺寸應預先粘結或焊接，以鋪滿滲水段堤坡并伸入臨水堤腳以外lm以上為宜。長度不夠可以搭接，搭接長度不應小于0.5m。鋪設前可將土工布卷在寬8―10m的鋼管滾筒上，置于臨水堤肩。每次滾鋪前把土工布的下邊折疊粘牢形成卷筒，并插入直徑4―5cm的鋼管使其下沉展鋪。土工布鋪好后壓一層土袋，從最下端壓起，逐漸向上平鋪嚴壓，不留空隙，作為土工布的保護層并起防浪作用。鋪設人員應穿軟底鞋，以免破壞土工布，并密切注意防火。

（四）漏洞搶險。對于施工質量差，堤身內存在洞穴、樹根等隱患。在高水位壓力下堤防背水坡及坡腳附近發生穿堤漏水孔洞，如漏洞流出的是渾水，或者由清變渾，或渾濁程度逐漸增大，表明漏洞迅速發展，若不及時搶堵就會出現滑坡、坍塌甚至很快潰決的危險，這是一種嚴重的險情。搶護漏洞的原則：前堵后導，臨背并舉，搶早搶小，一氣呵成。進口封堵采用一布一膜土工布制成軟排體，一般排體寬5m。沉入上游坡面，兩邊用防滑編織袋裝土壓載使之穩固。起到防水隔滲的作用。

在漏水孔洞出口處，應將反濾土工布覆蓋在堤防背水坡漏洞出口處，并在其上部加壓重物進行堵漏，也可在漏洞出口上側堤坡或堤頂打短樁掛土工布排水，并在排體上用土袋壘砌圍井。采用土工布的主要作用是保土濾水，所以鋪設不能太密也不能太稀。

結束

近幾年土本織物以其特有的特點迅速在國內打開市場，主要因其價格低、重量輕、運輸方便、施工簡易，土工織物在水利工程中得到了廣泛應用，具有搶險迅速、有效的優點，尤其應在中小型工程中推廣。

參考文獻

【1】趙韶華. 防洪搶險技術[M]．北京:中央廣播電視大學出版社，2008

【2】楊樹林．河道修防工與防治工[M]．北京：黃河水利出版社，2007

【3】董哲仁．堤防搶險實用技術[M]．北京：中國水利水電出版社．2009

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【關鍵詞】膨潤土；建筑涂料

中圖分類號：A715文獻標識碼： A

一、前言

在建筑涂料中，膨潤土的應用是越來越廣泛，但是還是存在一些問題，科學技術人員對于膨潤土在建筑涂料中的應用在不斷的完善，更能保證建筑涂料的質量問題，更能促使經濟不斷進步。

二、膨潤土在涂料中的作用

膨潤土在水中形成絮凝狀物質,具有增稠劑的作用,它的分子基團能與涂料中有機基料結合,能增強涂層的耐水性,提高涂層的強度和附著力。膨潤土在水介質中具有良好的懸浮性和分散性,使生成的涂料不易沉淀,不易分層、顏色均勻。從而改善涂料的懸浮穩定性,且涂刷性好,能形成厚薄均勻平整光滑的涂層。基于此點,涂料中可加入一些廉價的重質碳酸鈣代替部分輕質碳酸鈣,從而降低成本。膨潤土由于具有一定的粘結力和遮蓋力,而且價格低廉,把它加到聚已烯醇系列涂料中,可使聚乙烯醇和其它填料(如輕質碳酸鈣)的用量大為減少,從而使產品成本降低。膨潤土具有優良的親水性、塑性、膨脹性、粘結性,與適量水結合成膠體狀,在水中能釋放出帶電微粒,這種微粒間的電斥性使之在涂料中具有分散劑的功能。在防水涂料中,高速運動中的膨潤土膠粒與低粘度熱溶瀝青發生激烈碰撞、切割,將瀝青破碎、膠化。已膠化的瀝青顆粒內極性物質對膨潤土膠體微粒發生吸附作用,使被分散的瀝青顆粒表面形成膠體水化膜,降低了瀝青與水的界面張力,阻止瀝青顆粒的重新凝聚,從而形成穩定的分散相,起到了乳化劑的作用。膨潤土具有耐寒性,所配制的涂料在冬季較低的溫度下仍可施工。總之,膨潤土的膠體溶液所具有的懸浮性、吸附性、分散性、粘結性和滑潤性是建筑涂料所特別需要的,也使其在建筑涂料中具有粘結、增稠、懸浮、分散、乳化、填充等多種功能,并提高涂料的涂刷性和流平性,改善涂料的耐水性。

三、膨潤土在建材工業中的應用研究進展

利用鈉基膨潤土的吸水膨脹性、粘結性、膠體分散性等特性，除天然鈉基膨潤土外，還有人工鈉化的鈉基膨潤土可以生產多種防水材料。當鈉基膨潤土受濕時，因吸附水量多且在晶層間，而顆粒本身又帶負電性，以致顆粒間相互排斥，使吸附水膜增厚，即使在高壓下，水也不會被排斥，從而具有良好的防水作用。目前，廣泛利用膨潤土制作防水材料。

1、膨潤土防水板

膨潤土防水板以瓦楞紙板為外殼，在瓦楞內填裝一定配比的膨潤土，并封固瓦楞紙板周邊的防水板材。膨潤土防水板大多用于地下工程外防水。其工法有別于其他防水材料，它是用搭接的方式固定在結構外側，回填土后，紙板逐漸降解，膨潤土與添加劑經水化而形成凝膠隔水膜，從而起到防水作用。膨潤土防水板可遇水膨脹，滲透系數小，防水性能優良，并具有良好的自封能力和耐久性。

2、膨潤土膠泥

膨潤土膠泥是將膨潤土與其他配合料制成均勻膏狀的膠泥。以瀝青為主體的膠結介質與膨潤土制成膠泥，除能達到一般瀝青膠泥的性能外，其防水性能優良，可遇水膨脹，具有一定的膨脹壓力，是一種優于其他接縫防水材料的防水膠泥，可廣泛用于穿墻管周圍和填充于混凝土接縫中。

3、膨潤土止水條

膨潤土止水條是將膨潤土與橡膠等混煉成一定的條狀。膨潤土止水條除具有膨潤土膠泥的優點外，還具有一定的抗拉強度和延伸率，可在自由狀態下使用。施工時，緊密貼在混凝土的預留縫中，擠壓后遇水膨脹而堵塞縫隙。

4、土工合成材料膨潤土墊

土工合成材料膨潤土墊是近年來在國外發展起來的一種新型的、主要用于防滲的土工合成材料。土工合成材料膨潤土墊是在兩層土工合成材料(土工織物或土工膜)之間夾封膨潤土粉末(或膨潤土粒)，通過針刺、縫合或粘合而成的一種復合材料，也有的土工合成材料膨潤土墊產品只有一層土工膜，其上有用粘合劑粘合的一層薄薄的膨潤土。它可以在城市固體廢棄物填埋場中用于防止滲濾液污染地下水和防止雨水滲入廢棄物填埋場中，也可用于渠道防滲。在發達國家，土工合成材料膨潤土墊用于渠道防滲的技術已相當成熟。

5、水泥基滲透結晶型防水材料

目前，國內外主要開發應用的水泥基滲透結晶型防水材料是充分利用膨潤土的特性及其他活性材料制備而成的防水材料。其具有滲透性，生成的晶體能深入封堵結構內部的孔隙，改善內部結構，防水具有永久性；微細裂縫自修復性能；背水面防水與修補效果更佳等特點。

四、膨潤土應用中出現的問題及對策

1、涂料沉淀

膨潤土具有較好的分散性和懸浮性,在涂料中可用作懸浮防沉劑。在加入膨潤土后,涂料仍產生沉淀,則可能是膨潤土的質量不好,蒙脫石含量過低,應考慮選用蒙脫石含量高的膨潤土;或是所用的膨潤土為鈣基膨潤土,其分散性、懸浮性差,有效的解決辦法是將鈣基膨潤型為鈉基膨潤土。

2、涂料增稠

使用人工改型的鈉基膨潤土容易在涂料中出現增稠變厚現象,主要原因可能是改型劑選用不當,鈣基膨潤型為鈉基膨潤土,改型劑一般選用鈉鹽或鈉堿,如碳酸鈉、磷酸鈉、硅酸鈉、醋酸鈉、氫氧化鈉等,在選用中應考慮改型劑與涂料體系中其他組分的相容性;改型劑用量偏多,在配方中使用了水玻璃(即液態硅酸鈉,實際上是膨潤土鈉化的一種改型劑)或是水玻璃的用量偏多也能造成涂料增稠,用量過多時,游離的改型劑與涂料中的某些成分(基料及某些顏、填料)作用使涂料增稠,解決辦法是減少改型劑的用量。

3、涂膜龜裂

膨潤土具有吸水膨脹、失水收縮的特性。在涂料中加入膨潤土有時會產生涂膜龜裂現象,主要原因是膨潤土用量過多。應控制膨潤土的用量,一般以3%～10%為宜。如果用量已經很少仍出現上述現象,則應從基料等其他方面找原因。綜上所述,只要我們在應用膨潤土的過程中注意解決好這些問題,建筑涂料中膨潤土的加入不但可以改善涂料的性能,提高產品質量,而且可明顯地降低原材料成本,在實際生產中提高經濟效益。

五、膨潤土在其他涂料中的應用

膨潤土可用作防水涂料的原料。膨潤土雖具有很好的防水性，但其本身呈顆粒狀態，無粘聚性，因而需選擇非水介質與膨潤土制成膠泥，而該介質要有一定的防水性。膨潤土乳化瀝青防水涂料就是將膨潤土和瀝青混合制得防水涂料，它主要用于屋面防水，可以提高工效50%，降低工程造價40%，且大大改善工人的勞動條件，提高防水效果。據報道，屋面上涂刷膨潤土乳化瀝青防水涂料，可增加使用壽命多年，施工好的屋面35年尚未損壞。膨潤土用在環氧改性有機硅涂料中，對環氧改性有機硅起補強作用。當膨潤土的加入量為添加總量的5%～10%時，不影響涂層的耐蝕性和耐熱性。

六、結束語

綜上所述，就膨潤土在建筑涂料中的應用研究方面而言，在建筑涂料的安全方面提供了許多便利條件，但是可能在應用研究方面上還存在一些問題，相信在以后的日子中，科學技術人員會多做努力。建筑涂料給人們的生活帶來很大的方便，為社會經濟做出巨大的貢獻。

參考文獻

[1]劉陽 膨潤土的改性及其應用 中國陶瓷工業 2001年

[2]黎治平 膨潤土在建筑涂料中的應用研究 化學礦物與加工 2003年

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【關鍵詞】土工膜；防滲；貯灰場；應用

土工合成材料是以合成材料為原材料制成的應用于巖土工程的新型建筑材料，已廣泛應用于水利、電力、公路、鐵路等各個領域。目前土工合成材料基本形成系列產品：土工織物、土工膜、土工網、土工格柵、土工席墊、土工格室、土工復合材料及相關產品等。其中土工膜是土工合成材料中應用最早也是最廣泛的一種產品，其最早在國外應用已有50多年的歷史，最初應用在低水頭的渠道防滲。我國在70年代初開始在水利工程中應用土工膜防滲，近些年其應用范圍逐漸擴大到輸水渠道、尾礦壩、貯灰場、蓄水池、地下工程等，而且取得了良好效果。

1土工膜的種類及性能

1.1土工膜的種類

土工膜可分為三大類：普通土工膜（單膜）、復合土工膜、加筋土工膜。

（1）普通土工膜：僅為單層膜材。使用聚合物、彈性材料及低分子材料通過滾壓或擠壓工藝制成，是一種沒有任何織物加筋的均質薄膜。其典型厚度為0.25～4mm（擠壓工藝）和0.25～2mm（滾壓工藝）。

（2）復合土工膜：聚合物膜與土工織物加熱壓合或用膠粘劑粘合而成。可以是一層膜一層織物壓合一起（俗稱一布一膜），也可以是二層織物中間壓合一層膜（二布一膜），根據工程需要還可以是三布二膜。這種膜的優點是土工織物能保護土工膜免被碎石刺破，免被人為損壞和機械壓壞，而且土工織物具有排水作用，還可增加與接觸面的摩擦系數。

（3）加筋土工膜：為了提高土工膜的抗拉、抗頂破、抗撕裂的強度，在聚合物內部加筋，加筋材料一般為錦綸絲布、錦綸帆布、丙綸針刺織物等。根據工程需要可選擇加筋層數為一層、二層或三層等。

1.2土工膜的性能

土工膜的性能一般包括物理、力學、水力和耐久性能。

（1）物理性能指標：包括單位面積質量（g/mm2）、厚度（mm）、材料比重、孔徑等。

（2）力學性能指標：包括抗拉強度、握持強度、撕裂強度、脹破強度、頂破強度、刺破強度等。

（3）水力性能指標：包括水平、垂直滲透系數、淤堵、防水性等。

（4）耐久性能指標：包括耐磨、抗紫外線能力、化學穩定性、生物穩定性及抗大氣環境等。

（5）普通土工膜（PE膜）的性能指標為：

①密度不應低于900 kg/m3；②破壞拉應力不應低于12MPa；③斷裂伸長率不應低于300%；④彈性模量在5oC不應低于70MPa；⑤抗凍性（脆性溫度）不應低于-60oC；⑥聯接強度應大于母材強度；⑦撕裂強度應大于或等于40N/mm；⑧抗滲強度應在1.05MPa水壓下48h不滲水；⑨滲透系數應小于10-11cm/s；⑩膜厚度不小于0.25mm。

（6）復合土工膜的性能指標根據復合的膜與布的層數確定。

2土工膜防滲技術特點

2.1土工膜防滲形式

土工膜的防滲形式一般有垂直防滲、水平防滲、及其他防滲形式。

（3）其他防滲形式：根據工程實際情況可采用水平與垂直組合形式，或其他可靠防滲形式。

2.3土工膜類型的選擇

土工膜類型的選擇涉及兩個問題，一是選擇何種材料的土工膜，二是選用何種形式的土工膜（單膜或復合土工膜）。

（1）國內外土工膜所用的材料主要是聚乙烯（PE）和聚氯乙烯（PVC）兩種。工程選料時，主要根據力學性、可連接性、經濟性三方面來選定。PE膜和PVC 膜的拉伸強度相差不大，PVC膜因添加有塑化劑，其拉伸率比PE膜大一些，柔性較好，并且與砂之間的摩擦系數大于PE膜；一般PE膜只能用加熱熔合的方式連接，而PVC膜除此之外還可以采用特殊的粘合劑進行粘接；目前兩種材料的價格基本相同，而PE膜的相對密度小于PVC膜，所以同樣厚度情況下單位面積的價格PE膜要低一些。

（2）選用單膜還是復合膜主要從土工膜的作用和經濟性綜合考慮來確定。復合土工膜的第一個作用是可以增加膜與土料之間的摩擦系數，增加穩定性；第二個作用是保護土工膜不受運輸和施工過程外力的損害。復合膜比單膜的力學性能有很大提高，有較強的各種情況適應能力；第三個作用是具有反濾排水功能，避免土工膜被水應力頂起的危險。我國目前堤壩建設心墻式垂直防滲大多采用單膜或多層單膜，斜墻式大多采用復合膜。單膜對低水頭小型堤壩防滲效果良好，但在經濟允許的情況下，復合膜具有更優越的工程特性。

3 土工膜防滲的優缺點

土工膜是一種柔性材料，具有可靠的防滲功能。其優點如下：

（1）結構簡單。堤壩斷面形式便于布置，只要土工膜上下的保護層作好，就可保證防滲功能的正常使用效果。

（2）防滲效果好。土工膜的滲透系數一般小于10-11cm/s，其厚度在滿足制造工藝要求條件下，一般不小于0.25mm（單膜），防滲效果相當于滲透系數為10-7cm/s（非常密實），厚度為2.5m的黏土。計算滲透量非常小。

（3）施工方便。由于采用土工膜防滲，使堤壩斷面結構簡單，因此施工過程不繁瑣，同時施工質量也容易保證。

（4）工程造價低。采用土工膜防滲，在防滲效果同等條件下，其材料費用可節省約30%左右，而且施工費用也比采用粘性土心墻或斜墻的低。

（5）可提高堤壩的應力和減少沉降。土工膜是柔性材料，具有較高的抗拉強度，可以承擔土體的部分拉應力，即提高堤壩應力，增強壩體穩定性。而且土工膜具有抑制堤壩發生位移的作用，減少堤壩的沉降量。

土工膜與粘性土、混凝土等防滲材料相比，有如下幾個弱點：

（1）容易破裂。土工膜是一種高分子化合物的柔性材料，厚度較薄，因此容易破裂。如運輸或施工過程中的受損破壞；被石塊等尖銳物刺破；堤壩過大的變形或不均勻沉降而導致破裂等。

（2）容易脆裂。其在低溫環境下，性能惡化，容易脆裂。這方面可通過選擇耐低溫的品種或增加保護層厚度來解決。

（3）易老化。土工膜在接觸陽光、冷熱氣候、臭氧的條件下，將較快老化而失去性能。但長期處于水中或埋在土里，其老化還是相當慢的。目前在正常使用條件下，其壽命可達50～100年。

（4）化學腐蝕。土工膜遇上某些化學物質，如酸性或堿性液體，或礦物油，可能會被腐蝕破壞。在用于封閉具有腐蝕性的固體或液體時，應考慮此方面問題。

土工膜防滲具有幾方面的優點，同時也有缺點，在實際工程設計中，是采用土工膜還是采用粘性土或其他防滲材料，應結合工程具體情況，通過技術、經濟綜合比選確定。

篇8

關鍵詞：渠道；防滲；技術

1 水利渠道防滲非常重要

水利渠道防滲的好壞，直接關系著渠道的正常輸水和灌溉效益的充分發揮。渠道防滲處理后不僅可以節約用水，控制地下水。而且能夠減少清除淤泥工程量，節省勞動力，達到提高灌溉效益，增產、增收的目的。因此水利渠道工程的防滲非常重要。渠道防滲是目前應用最廣泛的節水灌溉工程技術措施，它可以極大地減少農業灌溉用水的浪費 渠道采取防滲措施后，可以提高灌溉水的利用率，緩解農業用水供需矛盾，節約的水可擴大灌溉面積，進一步促進農業生產的發展；可以減少渠道占地面積，防止渠道沖刷淤積及坍塌，節約運行管理費用，有利于灌區的管理；可以降低地下水位，防止土壤鹽堿化，有利于生態環境和農業現代化建設。

2 當前渠道防滲技術存在的問題

由于對渠道防滲工程重視的不夠，導致投入的較少，影響著防滲工程的研究，直至發展今日，仍然有很多的問題有待解決。目前我國在水利渠道防滲中廣泛的采用混凝土等防滲材料，它有著防水效果好且承受水流速大等優點。但是不抗凍，仍然在我國北方有待提高。如不解決，將在很大程度上限制渠道防滲工程的發展。在防滲中，各種防滲材料的復合使用是未來發展的方向，如何將各個材料的優缺點較好的結合起來，將其防滲性能好與成本低的材料有機的結合起來，做到取長補短，達到經濟上的最大效益。

3 水利渠道防滲技術

渠道襯砌是渠道水利工程改造的主要內容和主要的目標，因此，工程方案比較集中的，也主要是襯砌方式的比較與設計，包括渠道襯砌形式、厚度及超高等。襯砌的設計與施工是農田防滲水渠建造工作中極為重要的一個環節，在一般的情況下，梯形渠道的設計和施工是農田水利建設中最主要的一個環節。

3.1 砂礫墊層施工

渠道粘性土斜墻填筑完成后，采用挖掘機進行粗削坡，人工進行精修處理，處理時按照設計高程掛線、整平。坡面修整完成后，驗收合格后進行砂礫墊層施工。砂礫料運輸到現場后，堆放在堤頂，從下到上在坡面上均勻攤鋪。砂礫料攤鋪完成后，用反鏟進行粗削坡，然后人工進行精修坡。人工修坡時，分別在坡腳、坡肩、及坡面布設控制樁，順渠道方向布置一排樁，樁與樁之間線繩連結，把渠坡分成若干小塊，線繩之間掛滑動線繩，人工移動，控制削坡厚度，并嚴格控制坡面平整度。坡面修整完成后，采用平板振動夯對坡面進行壓實。壓實過程中人工對出現的坑洼及時找平。人工進行坡面修整，人工修坡只需根據測量放樣單進行加密控制坡頂高程、坡面高程、平整度和渠底的開挖高程。

3.2 復合土工膜鋪設

1）施工程序

土工合成材料的施工程序為：平整坡（底）面——復合土工膜鋪設——混凝土澆筑。

2）土工合成材料鋪設

進出口渠道采用復合土工膜作為加強防滲材料，其中膜選用聚乙烯土工膜；選用寬幅聚酯長絲針刺土工布。復合土工膜物理力學的設計應該滿足設計的實際要求。土工合成材料鋪設前應對基礎面驗收，清除鋪設面上的一切樹根、雜草和尖石，并使表面平整，不出現凸凹部位，并碾壓密實。土工合成材料鋪設應力求平順，松緊適度，不得繃拉太緊，土工合成材料與基礎及支持層之間應壓平緊貼，避免架空，清除氣泡，以保證安全。

3）機械襯砌

機械襯砌是渠道施工的重要環節，它是保證渠道的使用壽命，混凝土澆筑前先調整襯砌機機架的坡比和高程，校核無誤后進行澆筑。混凝土拌和物由混凝土攪拌運輸車運送至布料機進料口，布料機再將砼熟料均勻地攤鋪在襯砌面上。攤鋪完成后，開動布料機配備的插板式振搗器將砼振搗密實，然后用振動成型機進行提漿、整平及進一步壓實。澆筑過程中由專人進行現場指揮，觀察鋪料情況、向機械操作人員傳遞信息，掌握好振搗時間和機械行走速度。混凝土布料振搗完成后及時機械找平壓光。在靠近模板及邊角處是機械振搗的薄弱之處，要用人工采用插入式振搗器和平板振搗器進行補振。人工壓光要掌握好時間，使表面平整光滑。

3.3 平整度和厚度的控制

平整度一般先從人工修坡工藝進行控制，再就是保溫板鋪設時用砂土或細砂找平進行控制，最難控制也是最容易出現問題的就是混凝土襯砌時的平整度控制，混凝土襯砌完成20分鐘后要進行抹光工作，抹光的工作要放慢，盡量保持坡面的光滑，對不平的地方要進行找平，如果用抹光機完成的抹面，完成后要進行人工抹面。混凝土厚度直接關系到施工質量和項目成本，由于農田水利渠道水的流速不是太大，設計的施工要滿足實際的要求，主要取決于坡面開挖時是否存在欠挖現象和襯砌機工作時的工況在混凝土施工過程中安排一個專人在混凝土趟鋪時用對混凝土的厚度量測，若發現超澆部分及時在要求誤差范圍之內進行襯砌機高度的調整。

3.4 止水縫的施工處理

在對梯形混凝土襯砌進行設計施工時，對于渠道止水縫的設計是一個至關重要的環節，止水縫是在對渠道進行襯砌設計施工時，根據具體的設計施工要求，通過專業技術處理而預留的隔離縫。隔離縫能夠有效的釋放造成渠道受力變形的能量，防止由于大氣中的氣體溫度變化或者由于地基本身的缺點從而在渠道上產生隨意性的裂縫。除此之外.止水縫還能夠起到減少渠道漏水，增強水渠防滲功能的作用。

3.5 水利渠道防滲工程的質量控制

混凝土在使用時要進行強度的測定。因為混凝土有一定的離散性，即使達到標準也有可能在施工中發生質變，所以強度的測定是很有必要的。混凝土的離散性主要和原材料有關，原材料的變異將會直接導致混凝土強度的下降。因此對原材料的管理至關重要，決不能出現不合格的原料或長期存放的。對原料的購進與存儲應及時的匯報，采取相應的管理方案，保證原料的質量，進而保證了混凝土的強度。

減少混凝土中的有害物質。原料中含有一定的有害物質，如果超出規定范圍的話，就會降低原料的水化，在后期配制成的混凝土強度也會大大降低。減少原料中的有害物質，能夠降低混凝土原料在水化中的非正常變化，防止混凝土出現結塊，軟硬不均的現象。如果混凝土中出現松散的顆粒，就需要加大水量，絕不能用一些有機水進行攪拌，這樣會使混凝土表面形成鹽霜。對于混凝土的原料來講，由于原料配合的比例而使混凝土變質從而降低強度，主要是含水量與沙石比重的變化所影響的。

加強混凝土的質量。混凝土的質量與離散性對施工有著很大的影響。混凝土的離散性差值會導致混凝土強度的下降，穩定性不高。混泥土質量的影響也是不可忽視的。混凝土質量的下降將會導致混凝土級配的變化，新配制的混凝土粘黏性不好，吸水性較差，混凝土的強度得不到保證。為了確保混凝土的質量，在施工的前期一定要做好原料的管理工作，對原料的質量進行嚴格的把關，必須符合技術指標。

4 總結

到目前為止，水利渠道防滲工程已經取得了不錯的成果，針對防滲工程中所涉及到的防滲材料的選用以及不良土質的處理都影響著渠道防滲的效果。如能積極實施防滲工程，減少渠道滲水量，是水利工程渠道防滲的重要任務。

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關鍵詞：市政道路；軟土路基；處理方法

Abstract: the urban road construction often will encounter all sorts of soft soil subgrade, and combining with the actual situation of the soft soil period, flexible use all sorts of processing method, ensure road of the soft soil foundation stability. Expounds the construction and road of soft ground treatment method.

Keywords: municipal road; Soft soil subgrade; Processing method

中圖分類號：TU99 文獻標識碼：A 文章編號：

隨著經濟的發展，道路工程規模不斷擴大，目前我國已建成和正在修建的道路工程，很多區域路基為軟土路基，軟土層較厚，分布較廣，軟土路基的處理工作成為道路建設研究的重點。通常，軟土路基對市政道路的不利影響主要是由于軟土路基的抗剪強度不足，難以承受路面傳遞的荷載作用，在荷載作用下軟土路基會產生局部或者整體剪切破壞，從而產生路面路堤塌方、失穩，造成道路結構層的破壞。

軟土路基是路基中土的含水量高、孔隙比大、壓縮性高、透水性能較差以及抗剪強度低。軟土的成分復雜，含有大量的碳酸鹽以及蒸發鹽等化學成因物質和腐殖泥碎屑等生物成因物質。軟土一般是在流水環境中沉積而成，帶有粉砂顆粒并呈現明顯的層理，地區差異性較大。

一、針對市政道路軟土路基表層施工處理方法

1.1表層排水法。如果軟土路基含水量較大然而土質卻較好，可以采用表層排水法處理。在道路路基填筑前，在地表開挖溝槽，排除地表水以降低地基表層的含水量，為了使溝槽在施工中發揮盲溝作用，可以使用透水性良好的砂礫回填。

1.2 砂墊層法。對于軟土路基層厚較薄，而且含水量較高時，可以采用砂墊層法排水固結軟土路基，而且砂墊層會起到地下排水層的作用，以降低填土的內部水位改善施工機械的作業條件。砂墊層用砂一般采用中砂及粗砂，含泥量不宜超過3％～5％。通常情況下，為了保證施工機械的通行，砂墊層一般結合表層排水以及敷墊材料使用，此方法我們在施工經常運用。

1.3鋪墊材料法。在軟土路基表層鋪設一層或多層土工織物，由于土工織物具有整體連續性好，抗拉強度較高，耐腐蝕以及施工便利的優點。鋪墊材料法減少路堤填筑后的路基不均勻沉降，同時可以提高路基承載能力。鋪墊材料一般采用編織土工布和土工格柵等，將其鋪設于軟土路基表面，同時可以起到反濾、排水、隔離和補強的作用。

1.4 添加劑法。軟土路基的表層為粘性土時，可以采用在表層粘性土內摻入添加劑，改善地基的壓縮性能和強度特性。使用較多的添加劑是生石灰，熟石灰和水泥。為了加快路基施工進度，我們對路基土中添加生石灰，改善了土的特性，保證了工程質量。

二、對市政道路軟土路基深層處置方法

2.l樁基法。當淤土層較厚，難以大面積進行深處理，可采用打樁的辦法進行加固處理。 當淤土層厚度小于5m時，宜打砂樁或石灰樁，通過吸水和排水來擠密淤土，使其孔隙比小于1，以達到一般地基要求；當淤土層厚度在5～7m時，宜打預制管樁至硬土層，設承載樁臺；當淤土層厚度在7～10m時，宜打灌注樁至硬土層，設承載樁臺；當淤土層厚度在10m以上時，宜采用打懸浮樁的辦法，擠密淤土層并靠摩擦承載。而樁基礎處理軟基的方法繁多，但也存在缺陷：一是水泥土攬拌樁水灰比、輸漿量和攪拌次數等控制管理自動化系統未健全，設備陳舊，技術落后，存在攪拌均勻性差及成樁質量不穩定問題；二是砂石樁用以加固較深淤泥軟土地基，由于存在工期長，工后變形大等問題，已不再用作對變形有要求的建筑地基處理。

2.2排水固結法。排水固結法，適用于淤泥質土、淤泥、沖填土等飽和勃性土地基。飽和軟勃±在荷裁作用下，孔隙中水漫匿被排出，土的孔隙比減小，隨著超靜孔隙水壓力消散，有效應力提高，土的強度增加。袋裝砂井和塑料排水帶的長細比大，井阻影響得到入們的重視。

2. 3真空預壓法。真空預壓法是在需要加固的軟土地基內設置砂井或塑料排水板，然后在地面鋪設砂墊層，其上覆蓋不透氣的密封膜使其與大氣隔絕，通過埋設于砂墊層中的吸水管道，用真空裝置進行抽氣，將膜內空氣排出，因而在膜內外產生氣壓差，氣壓差即轉變成作用于地基上的荷載，地基不會產生剪切破壞，這對軟土地基是有利的。該方法不需要堆載，省去了加載和卸荷工序，縮短了預壓時間，省去了大量堆載材料，所使用的設備及施工工藝均比較簡單，無需大量的大型設備，便于大面積施工。

2.4深層攪拌法。深層攪拌法是通過特制機械沿深度將固化劑與地基士強制攪拌就地成樁加固地基的方法，當固化劑(水泥或石灰)為粉體時又稱為粉體噴射攪拌法。深層攪拌法適用于處理淤泥、淤泥質土和含水量較高的地基及承載力特征值不大于120kPa的粘性土、粉土等軟土地基。該法目前在國外特別是日本和美國應用很廣，國內近些年發展較快。

2.5高壓噴射注漿法。高壓噴射注漿法是將帶有特殊噴嘴的注漿管置于土層預定深度，以高壓噴射流使固化漿液與士體混合，凝固硬化加固地基土體的方法。它適用于淤泥、淤泥質土、粘性土、粉土、黃土、砂土、人工填土和碎石土等地基。高壓噴射注漿法在意大利、日本和聯邦德國得到較快的發展，意大利Radio公司還開發了可同時在鉆進中檢測地層土質、機器控制和自動調節設計漿量并收集反饋信息的機械，國內也很重視并已進行過一些探索性試驗．

2.6加筋地基

土工合成材料(Geosynthetics)是一種新型的巖土工程材料，是巖土工程應用的合成材料產品的總稱。加筋地基是將基礎下一定范圍內的軟弱土層挖去，然后逐層鋪設土工合成材料與砂石等組成的加筋墊層來做地基持力層。當埋設方式和數量得當時，就可以極大地改善地基承載力。土工合成材料的應用被稱為巖土工程革命，土工合成材料進一步發展勢必促進地基處理新技術的發展。例如用二維土工網格加植被加固邊坡是近年發展的新方法。

結語

軟土地基在道路工程中造成的危害很大,如引起路基的滑移、開裂,路面的起伏不平,橋涵通道處的跳車顛簸等等。如何進行軟基處理,一直是困擾公路建設者的一大難題。而上述的一些加固處理措施,就是為了增加地基承載力,提高地基強度,減小地基沉降量,使過往車輛及司乘人員能安全、快速、舒適地行駛在公路上。但是,在實際工程中應綜合考慮經濟、水文、地質、材料、機械設備能力等各方面因素,選取最為經濟合理的軟土地基處理方案。

參考文獻：

[1] 地基處理手冊.中國建筑工業出版社，1988.

篇10

關鍵詞：巖土工程；新技術；設計；施工

中圖分類號：S611 文獻標識碼： A

一、引言

巖土工程技術于20世紀60年代起源歐美國家，是從土木工程實踐中分支并獨立出來的一種新技術體制。顧名思義，巖土工程主要是求解與巖體、土體的有關工程問題，主要包括地基處理、基礎施工、邊坡加固、地下通道開挖與支護等地下工程問題。經過多年的發展，目前我國巖土工程技術已經取得了十足的進步，但仍存在新技術發展、新材料應用等方面等存在不足。因此為了克服巖土工程施工中的難題，現階段急需加強巖土工程新技術研究。

二、巖土工程技術發展與應用現狀

由于受氣候條件、周圍建筑環境以及水文條件的影響較大，而且巖土體本身就特性復雜性，使得巖土工程問題成為當前工程設計與施工中的一大難題。但是目前玩過很多設計與施工單位，由于思想觀念落后等原因，使得巖土工程新技術、新材料不能夠得到及時應用，發展緩慢。具體表現在以下幾個方面。

1、創新意識差，新技術發展緩慢

目前我國很多巖土工程設計與施工單位的從業人員缺乏創新意識，新技術、新材料研發方面投入低，沒有系統的人才培養制度，在面對復雜的巖土工程問題時，仍然采用傳統的設計理論或施工方法，不僅造成施工成本增加，施工效率降低，更是極大的阻礙了巖土工程新技術的發展，降低了企業的市場競爭力。

2、綜合素質差，創新能力較低

巖土工程技術在我國已經發展了50多年，在水利、鐵道和礦井工程建設、建筑工程、市政工程和交通工程領域，我國巖土工程發展了取得了一定的進步。但是總體而言我國巖土工程技術發展仍然存在很多不足，仍然沿用傳統的庫倫定律、Rankine理論、Fellenius圓弧滑動分析理論、Terzaghi一維固結理論等，至今沒有發展新的巖土理論，使得復合地基設計、土體蠕變、巖爆等一些復雜的巖土工程難題無法解決。

三、巖土工程新技術與新材料

現代科學發展的一個特點是學科間相互滲透，產生學科交叉并不斷出現新的學科，這種發展態勢也影響巖土工程的發展。自20世紀60年代以來，隨著電子技術和計算機技術的迅速發展，計算分析能力和測試能力的提高，巖土工程新材料和新技術不斷涌現。

1、巖土工程新材料

巖土工程新材料的出現對于解決以往無法處理的工程難題提供了可能，其中最為典型的就是近年來發展出來的土工合成材料，由于土工合成材料具有節約資源、綠色環保、經濟效益高、處理效果好等優點，迅速在巖土工程中被得以運用。土工合成材料的出現與發展可以稱為巖土工程的一次革命。

（1）輕量土

輕量土是由原料土、聚苯乙烯泡沫顆粒、 水泥和水所組成的混合物，具有輕質、強度的可調性、變形小等優點。將淤泥或淤泥質土作為原料土，制作出來的輕量土，不僅重量輕、強度高，還將淤泥、淤泥質土回收再利用，對于環境保護意義重大，具有廣闊的應用前景。

（2）土體固化劑

當進行公路施工時經常會遇到橡皮土，路基基床冒漿等危害，而固化劑的出現對于防止該現象的發生提供了極大可能。土體固化劑是一種由多種無機、有機材料合成的用以固化各類土壤的新型節能環保工程材料。根據土壤的物理和化學性質，摻入一定量的固化劑，經拌勻、壓實處理，經過一系列物理化學反應后，土體的強度、密實度、回彈模量、彎沉值、CBR、剪切強度等性能指標明顯改善。土體固化劑替代了石灰、水泥、粉煤灰、碎石、礫石等傳統材料，具有技術指標優良、工程造價低、施工方便、縮短工期，節省資源、能源，節約土地，保護植被等優點，已經被廣泛應用于公路的基層及底基層、水利護坡等工程建設當中。

（3）盾構用氣泡劑

盾構用氣泡劑由多種表面活性劑、穩定劑、強化劑和滲透劑等復配而成，載體為水。在工作過程中與水混合，通入壓縮空氣，液體膨脹產生泡沫，注入開挖倉內。利用刮面膏狀微細泡沫的效果使開挖土呈塑性流動；泡沫在受到強力攪拌作用下，微細氣泡與開挖土均勻混合，將置換土顆粒中的孔隙水，因而可提高其止水性。盾構用氣泡劑能夠提高土壤的工作性能，減少土體的內摩擦力，減小土體的黏度，出渣更容易，無需膨潤土的分離及再回收，施工環境良好，對周圍影響小等優點。

2、巖土工程新技術

近些年來隨著地下空間的開發，海洋拓寬，海底隧道、人工島和跨海大橋的修建，沙漠改造，以及高速公路、高速鐵路的修建，人們遇到巖土工程問題越來越復雜，因此發展并應用新型的巖土工程技術尤為重要。

1、灌注樁后注漿技術

灌注樁后注漿是指在灌注樁成樁后一定時間，通過預設在樁身內的注漿導管及與之相連的樁端、樁側處的注漿閥注入水泥漿。灌注樁后注漿不僅可以加固樁底沉渣（虛土）和樁身泥皮，還能對樁底和樁側一定范圍的土體通過滲入（粗顆粒土）、劈裂（細粒土）和壓密（非飽和松散土）注漿起到加固作用，增大樁側阻力和樁端阻力，提高單樁承載力，減少樁基沉降。相關研究發現采用灌注樁后注漿技術可使單樁承載力提高40%～120%，樁基沉降減小30%左右。而且利用注漿鋼導管可發揮承載力樁身縱向鋼筋和聲測管。

2、型鋼水泥土復合攪拌樁支護結構技術

型鋼水泥土復合攪拌樁支護結構是通過特制的多軸深層攪拌機自上而下將施工場地原位土體切碎，同時從攪拌頭處將水泥漿等固化劑注入土體并與土體攪拌均勻，通過連續的重疊搭接施工，形成水泥土地下連續墻；并在水泥土硬凝之前，將型鋼插入墻中，形成型鋼與水泥土的復合墻體。型鋼水泥土復合攪拌樁支護結構施工時對鄰近土體擾動較少，占地和施工占地少，廢土外運量少，施具有可靠的止水性；施工時無振動、無噪聲、無泥漿污染，而且施工成本較鉆孔灌注排樁能夠約節省20%～30%。

3、工具式組合內支撐技術

工具式組合內支撐技術是在混凝土內支撐技術的基礎上發展起來的一種內支撐結構體系，主要利用組合式鋼結構構件截面靈活可變、加工方便、適用性廣的特點，具有施工速度快、支撐形式多樣、計算理論成熟、可拆卸重復利用、節省投資等優點。特別適用于周圍建筑物密集，相鄰建筑物基礎埋深較大，施工場地狹小，巖土工程條件復雜或軟弱地基等類型的深大基坑。

4、逆作法施工技術

逆作法施工技術是高層建筑物目前最先進的施工技術方法。先沿建筑物地下室軸線或周圍施工地下連續墻或其他支護結構，同時建筑物內部的有關位置澆筑或打下中間支承樁和柱，作為施工期間于底板封底之前承受上部結構自重和施工荷載的支撐。然后施工地面一層的梁板樓面結構，作為地下連續墻剛度很大的支撐，隨后逐層向下開挖土方和澆筑各層地下結構，直至底板封底。逆作法能夠提高地下工程的安全性，可以大大節約工程造價，縮短施工工期，防止周圍地基出現下沉，是一種很有發展前途和推廣價值的深基坑支護技術。

5、其他

除以上新技術以外，長螺旋鉆孔壓灌樁技術，水泥粉煤灰碎石樁復合地基技術，真空預壓法加固軟土地基技術，土工合成材料應用技術，復合土釘墻支護技術等由于綠色環保，經濟效益高也是我國推薦使用的巖土工程新技術。

四、結束語

中國地域遼闊，工程地質復雜，在工程建設中遇到的巖土工程技術問題也是空前的，這對于廣大巖土工作者來說既是機遇也是挑戰，需要共同努力，將中國巖土工程推向一個新的水平。

參考文獻：

[1] 汪稔，孟慶山. 巖土工程中新技術與新材料. 中國土木工程學會第九屆土力學及巖土工程學術會議論文集，北京，2003-10-25-28：79-87

[2] 韋國付. 巖土工程施工新技術的應用. 黑龍江科技信息，2010，33：280