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土工合成材料在建築施工有著事半功倍的效果

發布時間:2018-12-24 17:25   閱讀:次   字號:  

在我國,土工合成材料在岩土工程等領域的應用曆史較短。近年來,國內外開始采用土工合成材料結合植草進行邊坡防護和綠化。目前,土木合成材料已廣泛地運用到道路工程、建築工程、海港工程、礦山工程、軍事工程以及水利工程領域。

土工合成材料

一、土工合成材料的分類

土工合成材料是一種新型的岩土工程材料。它是以人工合成的高分子聚合物(如蘇聯、化纖、合成橡膠等)為原料製成的各種類型的產品。《土工合成材料應用技術規範》(GB5020-98)將土工合成材料分為四大類:土工織物、土工膜、土工複合材料和土工特種材料。

二、土工合成材料的功能

土工合成材料的功能是多方麵的,綜合起來主要有一下幾個方麵:

1、過濾作用
  把土工織物置於土體表麵或相鄰土層之間,可以有效地組織土顆粒通過,從而防止由於土顆粒的過量流失而造成土體的破壞;同時允許土中的水或氣體穿過織物自由排出,以免由於孔隙水壓力的升高而造成土體的失穩等不利後果。這方麵的產品有無紡土工布、有紡土工布。適用於排水盲溝外包過濾層、擋土牆回填土中排水係統的濾層和道路基層與地基之間的隔離層等。

2、排水作用
  有些土工合成材料可以在土體中形成排水通道,把土中的水分匯集起來,沿著材料的平麵排至體外。這方麵的產品有瀝青土工膜、聚合物土工膜、複合土工膜、排水板、排水管等。適用於高填路堤內部的垂直排水或水平排水、軟基處理中的垂直排水等。

3、隔離作用

有些土工合成材料能夠把兩種不同粒徑的土、砂、石料隔離開來,或把土、砂、石料與地基或其他建築物隔離開來,以免互相混雜,失去各種材料和結構的完整性,或發生土粒流失現象。這方麵的產品有無紡、有紡土工布、土工網、土工格柵等。適用於路基與軟弱地基之間的隔離、路基與碎石基層之間的隔離等。

4、加筋作用

土工合成材料埋在土體中,可以擴散土體的應力,增加土體的模量,傳遞拉應力,限製土體側向位移;還可增加土體和其他材料之間的摩阻力,提高土體及有關建築物的穩定性。這方麵的產品有土工網、單(雙)向土工格柵等。適用於加固軟弱地基、加強高陡邊坡的穩定性、加筋土擋土牆、包裹式擋牆等。

5、防滲作用
  土工合成材料可以防止液體滲漏、氣體揮發,保護環境或建築物的安全。用於防滲的土工合成材料可選用土工膜、符合土工膜、土工織物膨潤土墊及複合防水材料。適用於沿河路堤邊坡防止水進入路基土、渠道防滲等。

6、防護作用
  很多種土工合成材料對土體坡麵可以起防護作用,可將土工布、混凝土膜袋、織物軟體排等材料用於路基的邊坡防護,防止路麵反射裂縫等防護工程中。做防護用的土工合成材料很多,如土工布、土工格柵、土工網、土工三維網墊、土工格室、土工織物、土工膜、土工膜袋、聚苯乙烯板塊等。

7、減荷功能

       例如,利用泡沫塑料質量輕、變形特大的特點,用以代替工程結構中某些部位的填土,可大幅度減小其荷載強度和填土產生的壓力,這就是所謂的減荷功能。

8、隔熱、保溫功能
  有的土工合成材料具有很好的隔熱、保溫性能,在嚴寒地區修建的大型渠道和道路工程中,使用這種土工合成材料作為渠道保溫襯砌和道路隔離層時,主要是利用其隔熱、保溫功能。
在實際應用中,土工合成材料通常同時發揮著數種功能,例如,排水和過濾、隔離和防衝經常是聯係在一起的。

三、土工合成材料材料

1、過濾及排水
  可根據工程過濾、排水需求,合理選用土工符合材料和土工管等。采用土工合成材料作過濾、排水設施的主要工程有:
  (1)鐵路、公路過濾、排水設施。(2)擋牆後排水係統。(3)岸牆後排水係統。(4)隧洞、隧道襯砌後排水係統。(5)土石壩過渡層,灰壩、尾礦壩過濾層。(6)防滲鋪蓋下排水、排氣係統。(7)農田水利工程、減壓井、農用井等外包體。(8)地基處理塑料排水帶預壓工程。

2、隔離
  (1)鐵路道碴與路基之間的隔離層,或路基與軟弱地基之間的隔離層。
  (2)公路基層碎石與路基或地基之間,飛機場、停車場、運動場麵層與地基之間的隔離層。
  (3)在土石混凝土河壩中,隔離不同的築壩材料。
  (4)在裂隙發育的岩基,或者卵石、砂卵石地基上修建土石壩,用做壩體與地基之間的隔離層,有時還可起加筋作用。
  (5)石籠、砂袋或土袋與軟弱地基之間的隔離層。
  (6)人工填土、堆石或材料堆場同與地基之間的隔離層。
  (7)其他如在水中(江、河、湖、海)拋填土石方,將土工織物鋪放在水下,其隔離作用。也可起過濾加固作用;在人行道混凝土板下,有時也鋪放土工織物作為隔離層等。

四、土工合成材料的儲存與保管
  土工合成材料是以高分子聚合物為原料的化纖產品,在陽光照射下易老化,使其強度降低。盡管在製造時采取了一些防止老化的措施,在地下或水下能正常使用幾十年,但和其他物質一樣老化是不可避免的,對永久性建築物而言,當然壽命越長越好,因此在各個環節都應注意保護,使其老化速度盡可能地減慢。
  對於防汛用土工合成材料,應提前備料,需要加工的,如各種型號尺寸的軟體排、濾水軟體排等,要在汛前加工完畢,存放在專門的倉庫中備用,並要避免陽光的直接照射。因土工織物質地柔軟,存放在倉庫時,易被老鼠咬,要注意防鼠;葦根等植物會穿破土工織物,因此倉庫地坪要平整,注意清除雜草。
  產品在工地存放時,一般應搭設臨時存放遮棚,如果工期較長,或由於某種原因,土工合成材料較長時間受陽光照射,應用前要進行必要的物理性能指標測試,合格後才能使用。當土工合成材料的種類較多、用途不一時也應分別存放,並標明性能指標和用途等。存放時還要注意防火等。

五、土工合成材料的施工要求
  1、施工前檢查。
  2、備料。
  3、土工合成材料接麵的處理。
  4、鋪設鬆緊度控製。
  5、拚接與連接。
  6、鋪設時施工人員應穿軟底鞋,不得抽煙,以免損傷土工合成材料。
  7、鋪設後要嚴格檢查,發現有破損,應立即修補或更換。同時要注意施工時防止陽光的暴曬,鋪設後應及時鋪設保護層。
  8、回填不得有損於土工合成材料,盡管鋪設麵清除雜物後土工織物不宜損壞,但也要避免大塊石等硬物的拋砸。土工膜保護土層厚度一般為300~400mm,寒冷地區應適當加厚。
  9、觀測儀器的安裝等要根據施工情況及時進行,施工中要注意保護。

六、結論
  土工合成材料時岩土工程中以高分子聚合物如聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚酯(PER)、聚酰胺(PA)、高密度聚乙烯(HDPE)和聚氯乙烯(PVC)等為原料製成的各種人工塑料板、土工網、土工格柵、土工墊、土工繩索之魄以及由兩種以上的土工合成材料或與其他有關材料複合而成的複合型土工材料。土工合成材料會隨著科技的進步,越來越多的出現在各類土方工程施工中。結合工程施工條件,合理運用土工合成材料,對建築施工有著事半功倍、一舉多得的效果。

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