土工合成材料的优点范文

导语：如何才能写好一篇土工合成材料的优点，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

篇1

关键词：土工合成材料公路工程应用

中图分类号：X734文献标识码： A

1．概述

土工合成材料作为一种相对新型的施工材料， 已经在欧美等发达国家得到了很成功的应用，目前在铁路、公路、建筑工程中也都得到了很广泛的应用。在公路工程中，土工合成材料通常会被应用于填挖交界处、排水、地基处理、防护以及加筋等重要的隐蔽工程上，而且取得了非常显著的效果。它具有造价低、适用性强、耐久性强，强度高以及耐腐蚀性强等优点。不仅在公路工程行业，而且在水利、铁道、岩土等工程等行业都到了广泛应用。

2．土工合成材料的种类

土工合成材料根据材质和特征的不同，目前可分为以下几中类型：

3 土工合成材料的功能

3.1隔离功能 土工合成材料将两种不同的建筑材料隔开来，也可把相同材料的不同粒径的材料隔开，避免两种材料相互混杂，或者受到外部作用力的时候不至于流失，能够保证所使用建筑材料的整体结构和功能。

3.2防护功能 当外部有比较集中的应力作用到土体上的时候，土工合成材料可以将应力从一种材料传递到另一种材料，从而起到减轻和分解的作用。防护功能主要有两种情况，一种是冲刷防护，另一种是坡面防护。

3.3 滤层功能 土工材料能够使土壤中的液体排出的同时，还可以防止在渗透力作用下的土或者其他颗粒流失，从而引起路基的不稳定性。

3.4排水功能 较厚的土工合成材料能够将土壤中的水分凝聚起来，通过材料的空隙沿着材料流出。

3.5加筋功能 主要是利用土工合成材料的抗拉性来改善土层的力学性能，将材料埋置在土体中，可增强地基的承载力，土基的整体受力，提高路基的整体强度和稳定性，从而能够起到加固路基，稳定土基的作用，土工格栅，由于土粒嵌入格橱孔口之内，产生较大的摩擦力，从而提高土体的强度。

3.6防渗功能 在公路工程施工过程中，土工合成材料由于它具有特殊的结构性能，可以按照工程的需要制成各种层厚，防渗性能也相当明显，在碎石层和路基之间加铺一层防渗土工合成材料，可以有效的起到隔离水份的作用。

4 土工合成材料在公路工程的应用

4.1用于道路面层与基层之间的柔性路面结构层 高等级公路要求“强基薄面”，将高模量的土工合成材料置于路面结构层中，可增大路面结构层的抗拉强度，减薄路面结构层的厚度，保持路面的结构完整性。

4.2用于临时道路 许多林区、海港、油田及一些军用的临时道路要通过水文地质条件不良的地区，采用避绕的方法需延长线路增大投资。将土工合成材料铺设在软弱的地基上，利用其良好的抗拉强度和变形特性，避免其上部的填料在荷载作用下与地基土相混淆，同时约束填料的侧向移动，保证填料层的相对刚度，将上覆荷载扩散到较大面积的地基上，减少地基所需承受的压力。临时道路完成使命后，由于软弱地基土工合成材料的隔离作用其上的填料可回收再用。

4.3用于排水 用软式透水管水平打人路堑边坡中，排除边坡内积水，将其铺设于道路中央分隔带中，进行分隔带排水。

4.4用于植被防护 用三维土工网垫进行路堤(堑)边坡的植被防护，也可将其铺在河岸、水库、池塘岸坡上防止边坡被冲刷，或利用土工织物袋装砂石及土工膜袋作护坡。

4.5用于护坡 用土工格栅和复合加筋带构筑加筋土挡墙和桥台或加陡路堤边坡，增强稳定性，也用于路堤边坡加强层。

4.6调节刚度 用土工格栅和土工网铺设于桥头、填挖交界处、新老路基结合部位，以谓节桥梁到路基的刚度，减小冲击力，防止桥头跳车及错台。

4.7用于软土路基加固处理 用塑料排水板代替砂井以加速软土地基的固结，提高地基承载力。或用土工织物、土工格栅、土工网结合碎石或砂砾垫层铺设于软土地基和路堤之间，利用其抗拉强度加筋软基路堤，保证路堤的稳定性。

4.8用于处理膨胀土和湿陷性路基 用不透水的土工膜作封闭层，使路基土含水量不发生大的变化。

4.9用土工膜铺设于冻融翻浆路段，保持温度稳定减小路基冻害，治理道路翻浆。

4.10用纤维土(土工材料聚酯丝和无粘性土混合)建造陡坡路基和挡墙，法国及英国道路中于70年代末就有先例。

4.11用超轻质填料(聚苯乙烯块EPS)筑路堤，铺在桥台和引堤交接处，以减小地基荷载，防止堤身出现过度沉降和沉降差，以及桥台和引堤交接处错台。

5 结束语

土工合成材料在我国公路工程中的应用时间虽然很短，但由于其施工方便、造价低廉、效果明显、技术可行等优点，因而得到了迅速的发展，已大量应用于路桥工程的各种场合。材料也从单一的土工织物发展到采用具有较高强度和模量的土工格栅、土工网和复合土工织物、玻纤网及土工垫的应用数量也在逐年增加。

参考文献：

[1]王银河， 江志超. 公路施工中土工合成材料应用的探讨[J].中国新技术新产品， 2012，（3）： 45.

[2] 尚福涛. 土工合成材料在公路软基中的应用技术探讨[J].道路工程， 2012， （6）： 47-48.

篇2

【关键词】 土工合成材料 软土 不均匀沉降

1 软土的定义和特性

软土是自然历史的产物，是随着古地理、气候、沉积环境的变化而形成的。一般是指在滨海、湖泊、谷地、河滩沉积的天然含水率大于30%，其液限一般在34%--43%的范围内，塑性指数大部分在15―20之间，天然空隙比大于1的土。如淤泥和淤泥质土，以及其他高压缩性饱和粘性土、粉土。

由于软土的生成环境及粒度、矿物组成和结构特征，结构性显著且处于形成初期，故具有以下物理力学特性：

（1）颜色以深色为主，粒度成分以细颗粒为主，有机质含量高；

（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）渗透系数小，一般小于10-6cm/s，沉降速度慢，固结完成所需时间长；

（5）粘粒含量高，塑性指数大；

（6）高压缩性，压缩系数大，基础沉降大，般压缩系数大于

0.5MPa-1；

（7）强度指标小，快剪凝聚力小于l0kPa，内摩擦角小于50；固结快剪的强度指标略高，凝聚力小于15kPa，内摩擦角小于100度；

（8）灵敏度高，灵敏度一般在2―10之间，有时大于10，具有显著的流变特性。

（9）在荷载作用下一般会产生较大的沉降变形或失稳。

2 土工合成材料的分类及性能指标

土工合成材料是以人工合成的聚化物为原料制成的各种类型产品。可置于岩土或其它工程结构内部、表面或各种结构层之间，具有过滤、防渗、隔离、排水、加筋和防护等多种功能，发挥加强、保护岩土或其它结构功能的一种新型岩土工程材料。

一般将其分为土工织物、土工膜、土工复合材料和土工特种材料等。

表征土工合成材料的性能指标一般可分为物理性能指标、力学性能指标、水力性能指标、土工合成材料与土相互作用指标及耐久性指标等。

3 土工合成材料在软土路基加固中的作用机理

3.1 约束地基侧向位移，提高地基承载力

土有一定的抗压强度，但抗剪强度很弱。土工合成材料在垂直荷载作用下，地基产生压缩沉降和侧向位移，此时土工合成材料受拉，故而能支承部分竖向荷载，土工合成材料与地基之间的摩阻力还可约束地基侧向位移从而提高地基的承载力。

3.2 隔离、分散应力

铺设在软弱地基上的土工合成材料将上部填料与地基土隔离开来，具有的抗拉强度和良好的变形性能，使得填料与地基土的接触部分具有相对刚度，从而将上覆荷载较均匀地分散到较大范围的地基上，提高了地基承载力。工程实践证明，控制加载速率的条件下，铺设土工布后地基承载力比天然地基承载力提高约12.8%。同时，在不同性质的填料分层面上，铺设土工合成材料使不同性质的填料互不掺杂，保持其结构性能。

3.3 防渗、排水

土工膜和复合型土工膜（两布一膜等）具有防止水流渗透的良好性能，它们通常被当作土工结构物的防渗层。土工合成材料的排水作用表现在它能使土体中的水分汇集到它的表面并沿着这个表面排出。在沼泽、盐渍土等软弱地基处理中通常利用土工布来隔断毛细水或地下水上升。

3.4 边坡加固

边坡加固作用表现为两种形式，一是将土工合成材料铆钉在边坡的表面，结合边坡绿化等措施实现边坡防护功能，二是将特定的土工合成材料平铺到边坡内部一定的深度，借助材料的抗拉强度来加固边坡。在膨胀土路基设计或既有路基加宽设计时，通过在边坡一定深度内分层铺设土工格栅等具有一定抗拉强度和变形性能的土工合成材料来加固边坡。

3.5 减小不均匀沉降

通常土工合成材料与碎石层共同作为一层，这层具有与路堤本身和软土地基不同的刚度，通过这一垫层将堤身荷载传到软土地基中去，它既是软土固结的排水面，又是路堤的柔性筏基，因此可使地基变形均匀，且路堤中心沉降量比不铺土工合成材料时要小。

4 设计检算

4.1 稳定性验算

土工合成材料加筋路基的稳定性包括地基与堤身的整体稳定性、堤身稳定性、平面滑动稳定性。各项稳定性的安全系数不得小于表l规定的值。

4.1.1 加筋路堤整体稳定性

加筋路堤稳定性分析的计算方法，常采用圆弧条分法进行。计算时应假设若干个穿越地基土的滑弧。以求得安全系数最小值和相应的临界滑动面。计算常采用瑞典法和荷兰法两种计算模型。瑞典法计算模型是假定土工合成材料的拉力总是保持在原来铺设方向。如图1所示，则安全系数最小值和相应的临界滑动面可按下式计算：

（1）

式中：-第i土条土重，KN/m

-第i土条土体粘聚力，kPa

-内摩擦角

-第j层土工合成材料设计抗拉强度，KN/m

-第i层土条所受地震水平力，KN/m

其余符号含义如图1所示。

4.1.2 加筋路堤的堤身稳定性

采用圆弧条分法按公式（1）计算，此时不考虑地震力。在计算时应在堤身范围内假定不同的滑弧，求得安全系数的最小值和相应的临界滑动面。

4.1.3 加筋路堤的平面滑动稳定性

当堤下地基是浅层软弱土层或相对于路堤荷载浅层地基土强度较低时，应验算加筋路堤的平面滑动稳定性。加筋路堤平面滑动表现圩堤与地基沿下卧硬土层顶面滑动和地基侧向挤出滑动。

（1）下卧硬土层顶面滑动的稳定性计算采用式（2），其相应的计算图如图2所示。在计算中应假定d、C点位于堤脚线，变换线位置形成不同的滑动面，求出安全系数的最小值。

（2）

式中：-ab面的主动土压力，KN/m

-cd面的被动土压力，KN/m

-硬土层侧面的抗滑力，KN/m

Q-作用于土体abcd上的地震水平力，KN/m

（2）地基土侧向挤出滑动的稳定计算采用公式（3），其相应的计算图示如图3所示。在计算中应假定abcd土体不同位置以及不同的b、C两点距离，求出安全系数的最小值。

（3）

式中：分别为地基软土层与土工合成材料界面的粘聚力和摩擦角。

Q为作用于土体abcd上的地震水平力，KN/m

其余符号意义相同。

4.2 复合地基承载力计算

软土地基在铺设土工织物后地基极限承载力为以下三项之和，即为没有铺设土工织物时，原天然地基的极限承载力；在荷载作用下，地基的沉降使土工织物发生变形而承受拉力所产生的垂直分力；土工织物阻止隆起而产生的平衡镇压作用的效应.土工织物加筋复合地基的极限承载力计算公式：

（4）

式中：-土的粘聚力

-地继承载力

-土工织物的抗拉强度

-基础边缘与土工织物的倾斜角

-地基底宽

-地基形状系数

-复合地继承载力

-地基变形当量半层

4.3 土工合成材料铺设长度计算

加筋路堤中，土工合成材料深入到稳定土中的锚固长度，不得小于最小锚固长度，最小锚固长度采用公式（5）计算。

（5）

式中：-最小锚固长度，m

-土工合成材料设计抗拉强度，KN/m

-锚固安全系数，对于无粘性土取1.5，粘性土取2.0

-作用在某层筋材上的覆压力，kPa

-土与土工合成材料的界面摩擦系数，当计算的锚固长度小于2.0时，取为2.0。

土工合成材料的铺设长度 L为滑动面内的长度与锚固长度之和，即：

L=+……………………………………………………（6）

5 结语

土工合成材料具有以下的优点：经济，资料表明通常情况下，采用土工合成材料比传统方法节约30% 以上的投资；施工工艺简单，进度快，轻便，劳动强度低，无须特殊机械；材料生产工厂化，材料来源基本上不受地域限制；质量控制标准化，易检测，易储存，易运输；功能复合，效果突出，适用领域更加广阔；环保，施工无噪音，对水源、大气污染小。基于这些优点土工合成材料在软土地基的加固中得到了广泛的应用，但作为一种新型的合成材料对其性能以及施工工艺还有待于进一步的认识和探索。

参考文献：

[1]铁路工程没计技术手册《路基》.北京：中国铁道出版社，1992.5.

[2]包承纲.堤防工程土工合成材料应用技术-北京：中国水利水电出版社.

[3]土工合成材料应用手册.北京：中围建筑工业出版社，2000.lO.

[4]TB 10035-2002，铁路特殊路基设计规范[S].北京：中国铁道出版社，2002.

[5]公路软土地基路堤设计与施工技术规范[S].北京：人民交通出版社，1997.

[6]钱家欢.土工原理与计算[M].北京：水利水电出版社，1996.

篇3

关键词:公路工程;土工合成材料;施工技术

1土工合成材料介绍

土工膜袋、土工网、土工网垫、土工格栅等都属于土工合成材料。在制造土工合成材料时，首先需要加工聚合物原料，使其形成丝、短纤维、纱或条带，然后将其连接制作形成平面结构。有纺土工织物和无纺土工织物是按照制作方法分成的两大类土工织物材料，两者排列形式存在一定不同之处。有纺土工织物交织的方式为正交或斜交的经线和纬线，而无纺土工织物是定向随意排列然后加工形成的。土工织物的联结方式主要包括三类，分别为化学联结、热力联结和机械联结。重量轻、连续性好、施工方便、抗拉强度高、耐腐蚀、抗微生物等都是土工织物突出的特点。由于土工合成材料的抗拉力学性能较好，尤其是土工布和土工格栅，可以在工厂批量生产，质量便于控制，当前在土木工程各个领域中已经得到了较为广泛的应用。土工布在公路工程中主要用以路面罩面的形式应用，可以将路面发射裂缝发生的概率降低，有助于反射裂缝发生和发展的控制。在公路工程软土路基中，利用土工格栅还能够达到快速固结地基、地基承载力优化的效果。

2土工合成材料的基本功能

隔离、加强、排水、过滤是土工合成材料的最为基本的四个功能。在公路工程中，土工材料广泛地应用于路基排水、防护、裂缝防治等工作中。不同的材料的性能存在一定差别，但是其基本功能相差不大。

2．1隔离功能

在不同材料的交界面铺设土工合成材料能够达到隔离的作用，避免这些材料相互掺杂。通过设置土工合成材料，能够实现扩散应力的作用，从而均匀控制地基土沉降量，为地基排水固结创造有利条件。

2．2加强功能

在地下铺设土工合成材料能够实现材料和土层摩擦力的增强，进而将拉伸强度提高。通过铺设土工合成材料，能够约束材料变形，增加土工合成材料复合体在外表上层的强度，达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点之一，在土体内部埋设土工合成材料能够借助材料的平面渗透性将土体中的水分排出，让内部水沿着垂直于平面的方向流动。

2．4过滤功能

相比于过去天然骨料过滤层，土工合成材料的过滤排水作用、功能形态都有着很大的改善。土工合成材料可以利用被过滤土层中形成的滤饼层打到过滤的效果而不是利用自身的透水性进行过滤。换言之，土工合成材料并不需要自身具备较强的透水性，通常只要是相邻土透水系数的十倍就可以满足工程过滤功能的要求。

3土工合成材料在公路工程中的应用

3．1路堤加筋及软弱地基的处理

如果公路所在地区为软土地基，那么在高填土路堤施工中会导致表面受到侧向土压力的影响出现水平剪应力，进而可能发生路堤位移、失稳等不良现象。通过在路堤中使用土工合成材料可以利用加筋作用将路堤的稳定性有效提高，从而将路堤不均匀沉降问题大大减小。通常可以在堤身底部铺设土工合成材料完成加筋工程施工。其中土工格栅嵌入到土体中能够紧密贴合土体，利用自身较高的强度以及材料和土体的膜材料实现路堤或者软弱地基强度优化的效果。热熔挤压方法也是制作土工格栅的一种常用方法，和冷拉格栅相比，热熔挤压方法制作的格栅各项性能有所降低，所以在质量要求较低的公路工程中可以应用热熔挤压土工格栅。近些年土工格栅材料也在不断改进创新，当前有一种纤维土工格栅主要是由涤纶或者玻璃纤维制作而成，有着较强的强度和较低的延伸率，在公路工程中可以发挥良好的效果。

3．2台背路基处理

桥涵、隧道等是公路工程建设中常见的构造物，在此类建筑物修建时如果没有合理处理台背路基填土很容易导致刚度出现较大的差异，进而导致台背出现不均匀沉降的问题，久而久之，路桥结构稳定向降低，桥头跳车问题严重。在台背路基处理中合理地应用土工合成材料能够将回填材料和构造物形成一个整体，将不均匀沉降问题发生的概率大大降低，从而将公路工程的施工质量提升。当前土工泡沫聚苯乙烯块是公路工程台背路基施工处理中常用的材料，它能够填筑或者换填台背路基材料，可以将路基的自重大大减小，有助于路基稳定性的改善，降低发生桥头跳车的现象。

3．3路基防护

公路工程中路基是非常重要的一部分内容，路基防护主要包括两方面内容，一是冲刷防护，二是坡面防护。对于土质坡面的防护措施常用的包括拉伸网草皮、固定草种布以及网格固定撒种等;在防护岩石边坡时常常采用的防护方式包括土工网或土工格栅;在防护沿河路基时常常采用的防护方式为土工织物软体沉排、土工模袋。通过冲刷防护能够将路基稳定性提升，通常可以采用直接加固的方式急性坡岸的冲刷防护。另一种间接防护主要是将水流的方向、速度等进行干预。当前土工网垫、土工格室、土工格栅等都是常见的路基防护措施。土工网比土工格栅强度低，但是有着更小变形量，所以此类交叉黏结的复合土工材料在坡面防护中得到广泛应用。在路基冲刷防护工程中应用土工网需要配合填充土石、混凝土材料等，将其刚度和侧限提升，保证结构整体的稳定性。

3．4排水

排水是公路工程中非常关键的一项工作，其直接影响着公路结构整体稳定性。在公路防排水施工中，土工合成材料能够将结构的排水能力改善和提升。将土工合成材料应用于公路工程中能够充当排水体和过滤体，当前土工复合材料、土工模袋等常常在暗沟、渗沟中应用，是公路稳定性提升、路基排水性能优化的常用方法。在应用土工模袋时，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强度的结构，在地基或者护坡中可以应用此结构。和设置泄水孔相比，土工模袋的施工更加便捷，并且反滤和排水效果更好。可以用薄形的土工织物包裹土工复合排水材料，实现土工织物排水性能优化、降低排水结构内部渗透入小颗粒的概率，避免阻塞排水通道。在路基路面纵横向排水系统中或者支挡结构墙后的反滤排水系统中可以应用复合土工排水材料。

3．5对新、旧路基衔接应用

公路工程改扩建施工各种常常需要进行新旧路基路面的衔接，在结合位置非常容易出现的一种现象就是不均匀沉降。可以说，不均匀沉降已经成为困扰公路改扩建施工的一大难点。如果施工人员没有合理处理新旧路基接合位置，一旦在后期运行中发生错台现象就会进而造成开裂，对公路质量安全产生严重不良影响，甚至引发交通事故。为了将不均匀沉降问题尽量减少，需要合理处理新旧路基交接部位。首先需要处理新路基部分，然后按照台阶形状挖掘原路基，开挖按照0．5～0．8m台阶高度、1．0～2．0m台阶宽度逐级完成，到最后一级台阶宽度应当≥2m。然后将土工合成材料顺着路线铺设，将其铺平扯直，避免重叠、扭曲、褶皱。新路基铺设的土工合成材料长度大于2m从而实现土工合成分别落在原路基和新路基尚，尽量保持新就路基填料一致。采用分层填筑的方式填筑台阶，逐层压实。

3．6对隧道内的路面应用

隧道内岩层局部会存在较高的水位和较大的水压力，容易出现地下水反渗的情况，如果没有采取有效的排水设施，那么长此以往会导致路面遭受地下水的浸泡腐蚀，影响路面结构。隧道路面的结构层大多为混凝土材料，基层防水性不佳，将土工合成材料铺设在混凝土路面和基层之间，同时做好排水管的设置可以有效避免地下水对路基产生侵蚀，降低地下水对路基路面的影响。土工合成材料能够将反渗的水绕到两侧排水沟中将路面干燥性提高，保证通车安全。

4结语

在公路工程中，土工合成材料能够解决很多施工中的难题，能够达到排水、加固、隔离等诸多效果，有助于工程成本的控制，有助于施工效率和工程质量的优化。当前土工合成材料已经在很多公路项目中应用，取得了良好的效果。在未来发展中，应当进一步改进创新，提升土工材料的各项性能。

参考文献:

［1］马凌，蒋朝旭．农村公路水泥板块“白改黑”界面材料性能研究［J］．中国公路，2020(20):106-107．

［2］李晓朔，黄敬云．高速公路路基施工中土工格栅技术的应用［J］．交通建设与管理，2020(05):92-93．

［3］郑祥增．土工合成材料在公路工程施工中的应用的探讨［J］．四川水泥，2020(09):148-149．

［4］孙守宝．加宽土工格栅加筋施工技术在公路路基中的应用［J］．四川水泥，2020(03):36．

篇4

关键词:土木合成材料 运用 施工工艺

一、目前我国沥青路面存在的问题

沥青路面以其行车舒适、噪音低、扬尘少、易维修等优点已占据我国公路建设的主导地位。然而,其中存在的弊端随着车辆的不断增加和人们过往的日益频繁,严重影响了沥青路面的使用效果。

一是使用寿命短,目前我国的沥青混凝土路面中使用寿命较长的为8年～12年,普遍短于设计使用寿命的15年～20年,再加上由于自然环境的影响和运行状况不良等因素,有的路面甚至刚刚使用了3、5年就需要整体翻修改造。费工费料不说,还严重影响人们的生活正常秩序。

二是路面的早期破坏严重,有的新路面开通后短的2、3年之内,长的8年左右就出现坑糟、开裂、车辙、剥落、泛油、抗滑性能不足等病害而需要维修。这些原因,除了交通量增长过快,重载、超载严重,使道路长期处于超负荷运转状态以外,主要是设计和施工方面的原因,比如材料(沥青、骨料等)性能差,导致路面抵抗拉应力(如冷热、干湿的胀缩应力、荷载弯拉与疲劳应力、反射裂缝的扩张应力等)、剪应力、渗水和粘结老化等能力相对不足。

以上两方面的弊端非常严重地影响了行车的舒适性和行车的安全性。可想而知,路况差,必然增加行驶难度,造成驾驶人员紧张,降低运输效率,增加油耗,直接影响市政道路运输和经济发展,并带来不良社会影响。

二、土工合成材料的类型

“土工合成材料”是从80 年代后期兴起的早期称之为“土工布”、“土工织物”、“土工织物与土工膜”等系应用于土木工程中的合成纤维织物的统称。随着高分子化学工业的飞速发展合成纤维新品种和高分子合成新材料均不断出现这些新型材料已超越“织物”的范畴其产品或组合产品均相继在岩土工程中得到广泛的应用故而统称为“土工合成材料”。目前应用于强沥青路面的土工合成材料主要有塑料格栅、玻璃纤维格栅和土工织物。

(1)塑料格珊和玻纤网均为网状结构,在沥青路面中作用机理也完全相同。所不同的是塑料格栅刚度较小,延伸性较大,在路面结构中能够以较大的变形吸收应力,从而减少应力集中;玻璃纤维网刚度较大,且本身强度很高,能够依靠自身的刚度扩散应力分布范围,承受较大的应力。

(2)土工织物是透水性的平面土工合成材料。按制造方法分为无纺(非织造)土工织物和有纺(织造)土工织物。无纺土工织物是由细丝或纤维按定向排列或非定向排列并结合在一起;有纺土工织物是两组平行细丝或纱按一定方式交织而成的织物。

(3)玻纤聚酯防裂布是玻璃纤维和聚酯纤维的混合物,利用玻璃纤维的强度和聚酯纤维的柔韧特性生成的防裂布,提高了二种原料的优点,弥补了单一材料的缺陷。防裂布通过与沥青材料热熔后形成的一个结构层,具有防水耐热和耐腐的物理特性,并具有膨胀系数低,韧性好。

三、土工合成材料在沥青路面中的运用

据国外统计数据,公路工程中应用的土工合成材料已占其全部用量的1/3以上。我国从上个世纪80年代,就在各地陆续开展了土木合成材料在路面工程中应用的现场试验。迄今为止应用于强沥青路面的土工合成材料最广泛的主要是塑料格栅、玻璃纤维格栅、土工织物和玻纤聚酯防裂布。

(1)选择合适的土工合成材料

在一般车辆荷载作用下,公路三层结构的动稳定度基本上取决于表层,而与中、下层关系不大。在目前广泛使用重交通道路沥青和规范规定的混合料骨料级配条件下,如果在面层下部或底面合理采用适合的土工合成材料,既可提高面层的抗裂、防渗性能,还可以对基层或路基承载能力的提高发挥作用,不仅能够相对节省造价和不增加施工难度,而且维修周期将有效延长,破损程度也将减轻。

比如纯水泥混凝土承担更高荷载作用时,如果只考虑水泥的力学性能或骨料的配合比而不加入适当的钢筋(高分子聚合物等非金属)来承担它工作中过大的拉、压、剪应力,那么它至今也不会获得如此广泛的应用。

根据以往实践经验和国家标准《土工合成材料应用技术规范》(GB 50290-98)第7.6节及交通部标准《公路土工合成材料应用技术规范》(JTJ/T019-98)第七章规定,为了减少或延缓新建道路基层(因干缩作用)或旧路面(各种拉应力作用)已有裂缝向上新铺面层反射,可以选用非织造针刺土工织物,其单位面积质量(g/)不大于200,极限抗拉强度不小于8kN/m,耐温性宜在170℃以上。也可选用玻纤网,其孔眼尺寸宜为沥青混凝土面层的混合骨科最大粒径的0.5～1.0倍,极限抗拉强度应大于50kN/m,最大负荷延伸率不大于3%.不过二者在面层下面实际所起的作用机理和效果是多方面的,既有相同但又有区别。

(2)玻璃纤维材料的应用

近年来刚刚出现的玻璃纤网具有高抗拉强度和摸量,无长期蠕变且热稳定性好,表面经处置后与沥青相容性、材质的化学稳定性和望个嵌锁骨料的作用均较好。因此它铺在沥青混凝土面层下部或底面时,能使面层抗变形能力增强。同时由于它摊铺的面积一般较大,有时是在整路段全铺,面层上轮轴荷载带来的压力、次生弯拉应力、箭力以及温度拉应力求会在界面变形相容条件下转由它承担,并通过它在其覆盖范围内得到扩散,从而使面层抗疲劳强度获得提高、抗车辙及鼓包能力增强,同时还可减少弯沉值。

2004年,广(州)至惠(州)高速公路K75+150～K84+940段路基设计宽为35 m,沥青路面为双向4车道。路面基层验收过程中发现局部路段出现了纵横交错裂缝。从抽芯检查情况看,裂缝深度已贯穿整个上基层,属于不正常的基层质量问题。初步分析认为施工不规范产生裂缝。处理方案采用了莱芜市土工合成材料有限公司生产的玻纤格栅,规格为BJG50―50。广惠高速公路全线通车已近7年,经过日晒雨淋、车载运行,从目前通车情况来看,玻纤格栅处理基层裂缝效果较为理想

(3)半刚性基层沥青路面的施工技术

当前,特别是在等级较高的公路由于是由石灰土、水泥稳定粒料、二灰稳定土(粒料)等作为基层或底基层。其半刚性基层刚度较大,受温度影响容易产生收缩裂缝;同时,半刚性基层在施工之后由于水分变化也易产生干缩裂缝。这些裂缝在半刚性基层成型过程和使用中,不但不会减少,而且会变得越来越严重。在交通荷载和环境因素的长期综合作用下,这些裂缝逐渐扩展至沥青面层,这种裂缝常被称为反射裂缝。为了防止这些裂缝的反射,我们可以借鉴国外的一些经验并结合自身实际采取以下措施:

首先,我国一些地区,通过在石灰土基层上修筑-碎石过渡层,然后在碎石层上修筑沥青面层,利用碎石层来减缓反射裂缝的出现;在国外,多半是修筑较厚的沥青面层,但这种方法造价比较昂贵。近年来,由于一些新材料的出现,用土工织物、橡胶沥青、玻纤格栅等方法来防止或延缓反射裂缝,取得了一定的效果。英国使用一种聚合物网格"Tenser ARI"来加强沥青路面,使路面的疲劳开裂寿命延长了10年,在防止反射裂缝的车辙方面,道路使用寿命是原来的3倍。

其次,为减轻反射裂缝,我们还可以从改变半刚性材料的温度和湿度敏感性入手,例如,在半刚性材料中掺入骨料和乳化沥青等,以减少它们的湿缩和干缩系数。

再次,由于半刚性基层的裂缝是不可避免的。那么对于它的力学分析,如仍用连续介质力学,就会产生较大的差误。因此,我们可以用断裂力学原理对它进行分析。特别在裂缝的尖端,由于应力集中会产生一个很大的应力场,对于设计各种防裂措施都是十分必要的。

(4)土工合成材料在施工中应注意的问题

首先,土工合成材料铺筑时,应先将一端固定,然后紧勒,使张拉伸长率控制在1.0%-1.5%之间,固定另一端。

其次,在施工时如果采用玻璃纤维网,那么最好先铺设玻纤网,再洒布热沥青作粘层油(0.4―0.6kg/m2)。而土工织物在使用前宜先洒粘层油,再铺土工织物,最后洒布粘层油(0.4～0.6kg/m2)。

第三,施工车辆不得在土工合成材料上转弯、急刹车,如摊铺机在其上打滑,应在粘层油土洒石屑。

参考文献:

篇5

【关键词】土工织物；防汛抢险；应用

引言

每年七八月份汛期， 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汛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，给我国防汛抢险工作带来了新的发展方向。

一、防汛抢险中常用的土工合成材料

土工合成材料可分为土工膜、土工织物、复合型土工合成材料特种和土工合成材料等类型。我国在利用土工织物和天然纤维材料进行防汛护堤、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。

土工合成材料品种繁多，防汛中应用最广的有下列数种:( 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，与土工织物结合形成各种复合土工膜，可用作隔水层或挡水软体排。( 2 ) 土工织物，分为有纺土工织物和无纺土工织物两大类，由聚合物的聚丙烯 ( P P ) ,聚醋( P E T ) 纤维或扁丝等织成或铺成，为透水材料。( 3 ) 土工网，由聚丙烯、高密度聚乙烯( H D P E ) 等压制成板后，再经冲孔，然后通过单向或双向拉伸而成的带方孔或长孔的、具有高拉伸强度和较高拉伸模量的加筋片材，它可以用于填土加筋。

除此之外，还有各种加工制成品，为了防汛需用，将上述材料加工成专用制品如下:( 1 ) 土工管袋，高强有纺土工织物缝制成的类似于土枕的长管袋，直径一般在1 . 0 m以上乃至5 m，长度数十米至百米，靠泵人江河泥沙，通过管壁排水，管内泥沙固结，形成连续堤身，可以用作护岸或形成围堤或围堰；( 2 ) 软体排，用大面积的土工织物缝制成的单片排或双片排，单片排可在周边连接混凝土块作压重。 ( 3 )防汛袋，用经表面加糙的有纺织物缝制成的袋体，其中可以填充土石料，操作方便，大小宜便于个人搬动 ；( 4 ) 土枕，即长土袋，一般直径在0.4--1.0 m之间，长度不限，可用作压载，稳定性优于土袋；( 5 ) 石笼，以土工网或土工格栅缝制成的类似于铅丝笼的空管，内填充石块作护岸帮俄载；( 6 ) 吸水速凝子捻，以有纺土工织物缝制成的有要求形状的管袋体，其中装有高效保水材料S A P 充水后几分钟内即吸水膨胀形成塑性胶冻体，能自立用作防水子捻。

洪水期间堤防工程可能出现的险情：（1）由于风浪冲击或水位壅高发生险情；（2）堤身发生漏洞、裂缝、坍塌；（3）背水坡发生渗水、脱坡、管涌、流土；（4）临河堤岸发生淘刷、坍塌；（5）水位上涨超过防洪标准，堤防可能发生漫溢。采用土工织物防汛抢险是一项新技术．它具有成本低、抗冲耐磨、强度高、施工方便、重量轻，是防汛抢险的理想材料，在防汛抢险中广泛应用。

二、工织物在防汛抢险中的应用

（一）高水位大面积风浪险工抢护

一般水域较宽的堤段，遇大风激起波浪，水借风势、推波助澜，冲刷堤岸，融蚀堤土。当堤防临水坡风浪冲刷严重时，首先要进行护堤防浪。利用土工织物的抢护方法是：在临水坡面铺垫抗老化土工布软排体．一布一膜土工布，铺设时布朝上、膜朝下。上部周定在堤顶，下部护至坡谷以下0.6m，一般考虑下部护至险情以下lm，采用宽幅土工布制排非常方便。这种抢险方法的优点是布排迅速，洪水过后可立即拆除，妥善保管再用。

堤防土工布铺设方法一般在堤顶开沟填土夯实或打桩，用防滑钉锚固：下部在坡脚一端．必须压紧在护坡齿墙下面．固定排体在土体上。土工布的宽度可依堤防临水坡受风浪冲击范围而定，一般不小于4m，宽的可达8、9m，铺护宽度不够时．应按需要预先粘结或焊好。如果顺堤长度不够时可以搭接，并应在铺设中钉压牢固，必要时每隔3-5m压一组装土编织袋，以免被风浪揭开。铺设前应将铺设范围的堤坡清理干净。土工布的四周可用平头钉钉牢，在险情严重时，可用土袋压盖并加强观察，随时采取补救措施。

（二）管涌险情的抢护由于渗流的应用，汛期堤坝及地基基础薄弱处往往发生渗透变形，产生管涌、流土、滑坡等险情，如不及时处理，就将危及堤坝安全。但在防汛抢险时，有时来不及试验，只能凭经验处理使用土工织物对管涌险情的抢护，其施工方法是: a. 将泉眼周围或严重散浸的地面整理平整清除草皮杂物以及尖角石块。b . 如泉眼小，可以用整块的土工织物盖住泉眼，如泉眼较大或连片泉眼，则应将土工织物互相搭接并用线缝起来，或采用化学粘合。搭接宽度一般为5 - 2 0 c m 。在松软的土基或水下施工时，搭接宽度应取4 0 - 6 0 c m 。c . 将土工织物盖在泉眼上面，即以重物将其固定，再由周围向中央压易透水的2 - 4 c m粒径的小卵石或小石子，厚度3 0 - -5 0 c m石子上面再压块石或混凝土块，最后形成中心高，四周低的压重体。d . 铺放土工织物的面积取决于泉眼的大小和严重渗水段的范围，其面积应大于需要保护的渗水范围0 . 5 m以上。

（三）渗水(散浸)抢护。堤防渗水是常见的险情之一，如不及时处理有可能发展成为管涌、滑坡、漏洞等险情。抢护渗水的原则是：临河截渗，背河导渗。降低浸润线使土壤干燥，促进堤身稳定．切忌用粘土在背水坡压渗。水情预报水位不再上涨时，应加强观察，注意险情变化，可暂不处理。若渗出严重或已开始渗出浑水．必须迅速处理，防止险情扩大，主要有两方面：

1.背水反滤、导渗沟。对背水坡滤水修筑反滤设施是将渗入堤内的水尽快由

背水坡排出，但不允许带走泥沙，如此可降低浸润线干燥土壤、稳定堤坡。土工布是能够保护土粒不被水流带走并起导渗作用的最好材料，采用符合滤层要求的土工布时。锚固方式可在护坡顶部挖槽，沿槽边和槽底将土工布端头铺好，再填土夯实，也可用防滑钉、木桩等将土工布钉在土体上。必要时在槽底中加打短桩，槽深和宽不宜小0.4m。

在背水坡开纵横向Y型沟和人型沟等，沟的尺寸和间距应根据具体情况而定。沟底应平整、顺畅，导渗沟的底坡一般与堤坡相同．沟底平整顺直。土工布外露长度以能遮盖透水材料并适当搭接0.2m以上为宜。土工布长宽不足时可采取搭接型式，搭接宽度不应小于0.5m。透水材料铺好后覆盖块石草袋、土工编织袋或上铺席片麦秸稻草，然后压土保护。保护层不得小于0．5m在紧急情况下，也可用土工布包梢料捆成枕放在导渗沟内，然后上面铺盖土沙保护层。

2.临水截渗。在现场缺乏粘土料且水深较浅时，采用一布一膜土工布加保护层在迎水坡截渗。施工方法：首先对铺设范围内堤线和堤脚附近的地面清理干净，以免造成土工布的破坏。土工布的宽度视堤坡尺寸应预先粘结或焊接，以铺满渗水段堤坡并伸入临水堤脚以外lm以上为宜。长度不够可以搭接，搭接长度不应小于0.5m。铺设前可将土工布卷在宽8―10m的钢管滚筒上，置于临水堤肩。每次滚铺前把土工布的下边折叠粘牢形成卷筒，并插入直径4―5cm的钢管使其下沉展铺。土工布铺好后压一层土袋，从最下端压起，逐渐向上平铺严压，不留空隙，作为土工布的保护层并起防浪作用。铺设人员应穿软底鞋，以免破坏土工布，并密切注意防火。

（四）漏洞抢险。对于施工质量差，堤身内存在洞穴、树根等隐患。在高水位压力下堤防背水坡及坡脚附近发生穿堤漏水孔洞，如漏洞流出的是浑水，或者由清变浑，或浑浊程度逐渐增大，表明漏洞迅速发展，若不及时抢堵就会出现滑坡、坍塌甚至很快溃决的危险，这是一种严重的险情。抢护漏洞的原则：前堵后导，临背并举，抢早抢小，一气呵成。进口封堵采用一布一膜土工布制成软排体，一般排体宽5m。沉入上游坡面，两边用防滑编织袋装土压载使之稳固。起到防水隔渗的作用。

在漏水孔洞出口处，应将反滤土工布覆盖在堤防背水坡漏洞出口处，并在其上部加压重物进行堵漏，也可在漏洞出口上侧堤坡或堤顶打短桩挂土工布排水，并在排体上用土袋垒砌围井。采用土工布的主要作用是保土滤水，所以铺设不能太密也不能太稀。

结束

近几年土本织物以其特有的特点迅速在国内打开市场，主要因其价格低、重量轻、运输方便、施工简易，土工织物在水利工程中得到了广泛应用，具有抢险迅速、有效的优点，尤其应在中小型工程中推广。

参考文献

【1】赵韶华. 防洪抢险技术[M]．北京:中央广播电视大学出版社，2008

【2】杨树林．河道修防工与防治工[M]．北京：黄河水利出版社，2007

【3】董哲仁．堤防抢险实用技术[M]．北京：中国水利水电出版社．2009

篇6

【关键词】膨润土；建筑涂料

中图分类号：A715文献标识码： A

一、前言

在建筑涂料中，膨润土的应用是越来越广泛，但是还是存在一些问题，科学技术人员对于膨润土在建筑涂料中的应用在不断的完善，更能保证建筑涂料的质量问题，更能促使经济不断进步。

二、膨润土在涂料中的作用

膨润土在水中形成絮凝状物质,具有增稠剂的作用,它的分子基团能与涂料中有机基料结合,能增强涂层的耐水性,提高涂层的强度和附着力。膨润土在水介质中具有良好的悬浮性和分散性,使生成的涂料不易沉淀,不易分层、颜色均匀。从而改善涂料的悬浮稳定性,且涂刷性好,能形成厚薄均匀平整光滑的涂层。基于此点,涂料中可加入一些廉价的重质碳酸钙代替部分轻质碳酸钙,从而降低成本。膨润土由于具有一定的粘结力和遮盖力,而且价格低廉,把它加到聚已烯醇系列涂料中,可使聚乙烯醇和其它填料(如轻质碳酸钙)的用量大为减少,从而使产品成本降低。膨润土具有优良的亲水性、塑性、膨胀性、粘结性,与适量水结合成胶体状,在水中能释放出带电微粒,这种微粒间的电斥性使之在涂料中具有分散剂的功能。在防水涂料中,高速运动中的膨润土胶粒与低粘度热溶沥青发生激烈碰撞、切割,将沥青破碎、胶化。已胶化的沥青颗粒内极性物质对膨润土胶体微粒发生吸附作用,使被分散的沥青颗粒表面形成胶体水化膜,降低了沥青与水的界面张力,阻止沥青颗粒的重新凝聚,从而形成稳定的分散相,起到了乳化剂的作用。膨润土具有耐寒性,所配制的涂料在冬季较低的温度下仍可施工。总之,膨润土的胶体溶液所具有的悬浮性、吸附性、分散性、粘结性和滑润性是建筑涂料所特别需要的,也使其在建筑涂料中具有粘结、增稠、悬浮、分散、乳化、填充等多种功能,并提高涂料的涂刷性和流平性,改善涂料的耐水性。

三、膨润土在建材工业中的应用研究进展

利用钠基膨润土的吸水膨胀性、粘结性、胶体分散性等特性，除天然钠基膨润土外，还有人工钠化的钠基膨润土可以生产多种防水材料。当钠基膨润土受湿时，因吸附水量多且在晶层间，而颗粒本身又带负电性，以致颗粒间相互排斥，使吸附水膜增厚，即使在高压下，水也不会被排斥，从而具有良好的防水作用。目前，广泛利用膨润土制作防水材料。

1、膨润土防水板

膨润土防水板以瓦楞纸板为外壳，在瓦楞内填装一定配比的膨润土，并封固瓦楞纸板周边的防水板材。膨润土防水板大多用于地下工程外防水。其工法有别于其他防水材料，它是用搭接的方式固定在结构外侧，回填土后，纸板逐渐降解，膨润土与添加剂经水化而形成凝胶隔水膜，从而起到防水作用。膨润土防水板可遇水膨胀，渗透系数小，防水性能优良，并具有良好的自封能力和耐久性。

2、膨润土胶泥

膨润土胶泥是将膨润土与其他配合料制成均匀膏状的胶泥。以沥青为主体的胶结介质与膨润土制成胶泥，除能达到一般沥青胶泥的性能外，其防水性能优良，可遇水膨胀，具有一定的膨胀压力，是一种优于其他接缝防水材料的防水胶泥，可广泛用于穿墙管周围和填充于混凝土接缝中。

3、膨润土止水条

膨润土止水条是将膨润土与橡胶等混炼成一定的条状。膨润土止水条除具有膨润土胶泥的优点外，还具有一定的抗拉强度和延伸率，可在自由状态下使用。施工时，紧密贴在混凝土的预留缝中，挤压后遇水膨胀而堵塞缝隙。

4、土工合成材料膨润土垫

土工合成材料膨润土垫是近年来在国外发展起来的一种新型的、主要用于防渗的土工合成材料。土工合成材料膨润土垫是在两层土工合成材料(土工织物或土工膜)之间夹封膨润土粉末(或膨润土粒)，通过针刺、缝合或粘合而成的一种复合材料，也有的土工合成材料膨润土垫产品只有一层土工膜，其上有用粘合剂粘合的一层薄薄的膨润土。它可以在城市固体废弃物填埋场中用于防止渗滤液污染地下水和防止雨水渗入废弃物填埋场中，也可用于渠道防渗。在发达国家，土工合成材料膨润土垫用于渠道防渗的技术已相当成熟。

5、水泥基渗透结晶型防水材料

目前，国内外主要开发应用的水泥基渗透结晶型防水材料是充分利用膨润土的特性及其他活性材料制备而成的防水材料。其具有渗透性，生成的晶体能深入封堵结构内部的孔隙，改善内部结构，防水具有永久性；微细裂缝自修复性能；背水面防水与修补效果更佳等特点。

四、膨润土应用中出现的问题及对策

1、涂料沉淀

膨润土具有较好的分散性和悬浮性,在涂料中可用作悬浮防沉剂。在加入膨润土后,涂料仍产生沉淀,则可能是膨润土的质量不好,蒙脱石含量过低,应考虑选用蒙脱石含量高的膨润土;或是所用的膨润土为钙基膨润土,其分散性、悬浮性差,有效的解决办法是将钙基膨润型为钠基膨润土。

2、涂料增稠

使用人工改型的钠基膨润土容易在涂料中出现增稠变厚现象,主要原因可能是改型剂选用不当,钙基膨润型为钠基膨润土,改型剂一般选用钠盐或钠碱,如碳酸钠、磷酸钠、硅酸钠、醋酸钠、氢氧化钠等,在选用中应考虑改型剂与涂料体系中其他组分的相容性;改型剂用量偏多,在配方中使用了水玻璃(即液态硅酸钠,实际上是膨润土钠化的一种改型剂)或是水玻璃的用量偏多也能造成涂料增稠,用量过多时,游离的改型剂与涂料中的某些成分(基料及某些颜、填料)作用使涂料增稠,解决办法是减少改型剂的用量。

3、涂膜龟裂

膨润土具有吸水膨胀、失水收缩的特性。在涂料中加入膨润土有时会产生涂膜龟裂现象,主要原因是膨润土用量过多。应控制膨润土的用量,一般以3%～10%为宜。如果用量已经很少仍出现上述现象,则应从基料等其他方面找原因。综上所述,只要我们在应用膨润土的过程中注意解决好这些问题,建筑涂料中膨润土的加入不但可以改善涂料的性能,提高产品质量,而且可明显地降低原材料成本,在实际生产中提高经济效益。

五、膨润土在其他涂料中的应用

膨润土可用作防水涂料的原料。膨润土虽具有很好的防水性，但其本身呈颗粒状态，无粘聚性，因而需选择非水介质与膨润土制成胶泥，而该介质要有一定的防水性。膨润土乳化沥青防水涂料就是将膨润土和沥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%，降低工程造价40%，且大大改善工人的劳动条件，提高防水效果。据报道，屋面上涂刷膨润土乳化沥青防水涂料，可增加使用寿命多年，施工好的屋面35年尚未损坏。膨润土用在环氧改性有机硅涂料中，对环氧改性有机硅起补强作用。当膨润土的加入量为添加总量的5%～10%时，不影响涂层的耐蚀性和耐热性。

六、结束语

综上所述，就膨润土在建筑涂料中的应用研究方面而言，在建筑涂料的安全方面提供了许多便利条件，但是可能在应用研究方面上还存在一些问题，相信在以后的日子中，科学技术人员会多做努力。建筑涂料给人们的生活带来很大的方便，为社会经济做出巨大的贡献。

参考文献

[1]刘阳 膨润土的改性及其应用 中国陶瓷工业 2001年

[2]黎治平 膨润土在建筑涂料中的应用研究 化学矿物与加工 2003年

篇7

【关键词】土工膜；防渗；贮灰场；应用

土工合成材料是以合成材料为原材料制成的应用于岩土工程的新型建筑材料，已广泛应用于水利、电力、公路、铁路等各个领域。目前土工合成材料基本形成系列产品：土工织物、土工膜、土工网、土工格栅、土工席垫、土工格室、土工复合材料及相关产品等。其中土工膜是土工合成材料中应用最早也是最广泛的一种产品，其最早在国外应用已有50多年的历史，最初应用在低水头的渠道防渗。我国在70年代初开始在水利工程中应用土工膜防渗，近些年其应用范围逐渐扩大到输水渠道、尾矿坝、贮灰场、蓄水池、地下工程等，而且取得了良好效果。

1土工膜的种类及性能

1.1土工膜的种类

土工膜可分为三大类：普通土工膜（单膜）、复合土工膜、加筋土工膜。

（1）普通土工膜：仅为单层膜材。使用聚合物、弹性材料及低分子材料通过滚压或挤压工艺制成，是一种没有任何织物加筋的均质薄膜。其典型厚度为0.25～4mm（挤压工艺）和0.25～2mm（滚压工艺）。

（2）复合土工膜：聚合物膜与土工织物加热压合或用胶粘剂粘合而成。可以是一层膜一层织物压合一起（俗称一布一膜），也可以是二层织物中间压合一层膜（二布一膜），根据工程需要还可以是三布二膜。这种膜的优点是土工织物能保护土工膜免被碎石刺破，免被人为损坏和机械压坏，而且土工织物具有排水作用，还可增加与接触面的摩擦系数。

（3）加筋土工膜：为了提高土工膜的抗拉、抗顶破、抗撕裂的强度，在聚合物内部加筋，加筋材料一般为锦纶丝布、锦纶帆布、丙纶针刺织物等。根据工程需要可选择加筋层数为一层、二层或三层等。

1.2土工膜的性能

土工膜的性能一般包括物理、力学、水力和耐久性能。

（1）物理性能指标：包括单位面积质量（g/mm2）、厚度（mm）、材料比重、孔径等。

（2）力学性能指标：包括抗拉强度、握持强度、撕裂强度、胀破强度、顶破强度、刺破强度等。

（3）水力性能指标：包括水平、垂直渗透系数、淤堵、防水性等。

（4）耐久性能指标：包括耐磨、抗紫外线能力、化学稳定性、生物稳定性及抗大气环境等。

（5）普通土工膜（PE膜）的性能指标为：

①密度不应低于900 kg/m3；②破坏拉应力不应低于12MPa；③断裂伸长率不应低于300%；④弹性模量在5oC不应低于70MPa；⑤抗冻性（脆性温度）不应低于-60oC；⑥联接强度应大于母材强度；⑦撕裂强度应大于或等于40N/mm；⑧抗渗强度应在1.05MPa水压下48h不渗水；⑨渗透系数应小于10-11cm/s；⑩膜厚度不小于0.25mm。

（6）复合土工膜的性能指标根据复合的膜与布的层数确定。

2土工膜防渗技术特点

2.1土工膜防渗形式

土工膜的防渗形式一般有垂直防渗、水平防渗、及其他防渗形式。

（3）其他防渗形式：根据工程实际情况可采用水平与垂直组合形式，或其他可靠防渗形式。

2.3土工膜类型的选择

土工膜类型的选择涉及两个问题，一是选择何种材料的土工膜，二是选用何种形式的土工膜（单膜或复合土工膜）。

（1）国内外土工膜所用的材料主要是聚乙烯（PE）和聚氯乙烯（PVC）两种。工程选料时，主要根据力学性、可连接性、经济性三方面来选定。PE膜和PVC 膜的拉伸强度相差不大，PVC膜因添加有塑化剂，其拉伸率比PE膜大一些，柔性较好，并且与砂之间的摩擦系数大于PE膜；一般PE膜只能用加热熔合的方式连接，而PVC膜除此之外还可以采用特殊的粘合剂进行粘接；目前两种材料的价格基本相同，而PE膜的相对密度小于PVC膜，所以同样厚度情况下单位面积的价格PE膜要低一些。

（2）选用单膜还是复合膜主要从土工膜的作用和经济性综合考虑来确定。复合土工膜的第一个作用是可以增加膜与土料之间的摩擦系数，增加稳定性；第二个作用是保护土工膜不受运输和施工过程外力的损害。复合膜比单膜的力学性能有很大提高，有较强的各种情况适应能力；第三个作用是具有反滤排水功能，避免土工膜被水应力顶起的危险。我国目前堤坝建设心墙式垂直防渗大多采用单膜或多层单膜，斜墙式大多采用复合膜。单膜对低水头小型堤坝防渗效果良好，但在经济允许的情况下，复合膜具有更优越的工程特性。

3 土工膜防渗的优缺点

土工膜是一种柔性材料，具有可靠的防渗功能。其优点如下：

（1）结构简单。堤坝断面形式便于布置，只要土工膜上下的保护层作好，就可保证防渗功能的正常使用效果。

（2）防渗效果好。土工膜的渗透系数一般小于10-11cm/s，其厚度在满足制造工艺要求条件下，一般不小于0.25mm（单膜），防渗效果相当于渗透系数为10-7cm/s（非常密实），厚度为2.5m的黏土。计算渗透量非常小。

（3）施工方便。由于采用土工膜防渗，使堤坝断面结构简单，因此施工过程不繁琐，同时施工质量也容易保证。

（4）工程造价低。采用土工膜防渗，在防渗效果同等条件下，其材料费用可节省约30%左右，而且施工费用也比采用粘性土心墙或斜墙的低。

（5）可提高堤坝的应力和减少沉降。土工膜是柔性材料，具有较高的抗拉强度，可以承担土体的部分拉应力，即提高堤坝应力，增强坝体稳定性。而且土工膜具有抑制堤坝发生位移的作用，减少堤坝的沉降量。

土工膜与粘性土、混凝土等防渗材料相比，有如下几个弱点：

（1）容易破裂。土工膜是一种高分子化合物的柔性材料，厚度较薄，因此容易破裂。如运输或施工过程中的受损破坏；被石块等尖锐物刺破；堤坝过大的变形或不均匀沉降而导致破裂等。

（2）容易脆裂。其在低温环境下，性能恶化，容易脆裂。这方面可通过选择耐低温的品种或增加保护层厚度来解决。

（3）易老化。土工膜在接触阳光、冷热气候、臭氧的条件下，将较快老化而失去性能。但长期处于水中或埋在土里，其老化还是相当慢的。目前在正常使用条件下，其寿命可达50～100年。

（4）化学腐蚀。土工膜遇上某些化学物质，如酸性或碱性液体，或矿物油，可能会被腐蚀破坏。在用于封闭具有腐蚀性的固体或液体时，应考虑此方面问题。

土工膜防渗具有几方面的优点，同时也有缺点，在实际工程设计中，是采用土工膜还是采用粘性土或其他防渗材料，应结合工程具体情况，通过技术、经济综合比选确定。

篇8

关键词：渠道；防渗；技术

1 水利渠道防渗非常重要

水利渠道防渗的好坏，直接关系着渠道的正常输水和灌溉效益的充分发挥。渠道防渗处理后不仅可以节约用水，控制地下水。而且能够减少清除淤泥工程量，节省劳动力，达到提高灌溉效益，增产、增收的目的。因此水利渠道工程的防渗非常重要。渠道防渗是目前应用最广泛的节水灌溉工程技术措施，它可以极大地减少农业灌溉用水的浪费 渠道采取防渗措施后，可以提高灌溉水的利用率，缓解农业用水供需矛盾，节约的水可扩大灌溉面积，进一步促进农业生产的发展；可以减少渠道占地面积，防止渠道冲刷淤积及坍塌，节约运行管理费用，有利于灌区的管理；可以降低地下水位，防止土壤盐碱化，有利于生态环境和农业现代化建设。

2 当前渠道防渗技术存在的问题

由于对渠道防渗工程重视的不够，导致投入的较少，影响着防渗工程的研究，直至发展今日，仍然有很多的问题有待解决。目前我国在水利渠道防渗中广泛的采用混凝土等防渗材料，它有着防水效果好且承受水流速大等优点。但是不抗冻，仍然在我国北方有待提高。如不解决，将在很大程度上限制渠道防渗工程的发展。在防渗中，各种防渗材料的复合使用是未来发展的方向，如何将各个材料的优缺点较好的结合起来，将其防渗性能好与成本低的材料有机的结合起来，做到取长补短，达到经济上的最大效益。

3 水利渠道防渗技术

渠道衬砌是渠道水利工程改造的主要内容和主要的目标，因此，工程方案比较集中的，也主要是衬砌方式的比较与设计，包括渠道衬砌形式、厚度及超高等。衬砌的设计与施工是农田防渗水渠建造工作中极为重要的一个环节，在一般的情况下，梯形渠道的设计和施工是农田水利建设中最主要的一个环节。

3.1 砂砾垫层施工

渠道粘性土斜墙填筑完成后，采用挖掘机进行粗削坡，人工进行精修处理，处理时按照设计高程挂线、整平。坡面修整完成后，验收合格后进行砂砾垫层施工。砂砾料运输到现场后，堆放在堤顶，从下到上在坡面上均匀摊铺。砂砾料摊铺完成后，用反铲进行粗削坡，然后人工进行精修坡。人工修坡时，分别在坡脚、坡肩、及坡面布设控制桩，顺渠道方向布置一排桩，桩与桩之间线绳连结，把渠坡分成若干小块，线绳之间挂滑动线绳，人工移动，控制削坡厚度，并严格控制坡面平整度。坡面修整完成后，采用平板振动夯对坡面进行压实。压实过程中人工对出现的坑洼及时找平。人工进行坡面修整，人工修坡只需根据测量放样单进行加密控制坡顶高程、坡面高程、平整度和渠底的开挖高程。

3.2 复合土工膜铺设

1）施工程序

土工合成材料的施工程序为：平整坡（底）面——复合土工膜铺设——混凝土浇筑。

2）土工合成材料铺设

进出口渠道采用复合土工膜作为加强防渗材料，其中膜选用聚乙烯土工膜；选用宽幅聚酯长丝针刺土工布。复合土工膜物理力学的设计应该满足设计的实际要求。土工合成材料铺设前应对基础面验收，清除铺设面上的一切树根、杂草和尖石，并使表面平整，不出现凸凹部位，并碾压密实。土工合成材料铺设应力求平顺，松紧适度，不得绷拉太紧，土工合成材料与基础及支持层之间应压平紧贴，避免架空，清除气泡，以保证安全。

3）机械衬砌

机械衬砌是渠道施工的重要环节，它是保证渠道的使用寿命，混凝土浇筑前先调整衬砌机机架的坡比和高程，校核无误后进行浇筑。混凝土拌和物由混凝土搅拌运输车运送至布料机进料口，布料机再将砼熟料均匀地摊铺在衬砌面上。摊铺完成后，开动布料机配备的插板式振捣器将砼振捣密实，然后用振动成型机进行提浆、整平及进一步压实。浇筑过程中由专人进行现场指挥，观察铺料情况、向机械操作人员传递信息，掌握好振捣时间和机械行走速度。混凝土布料振捣完成后及时机械找平压光。在靠近模板及边角处是机械振捣的薄弱之处，要用人工采用插入式振捣器和平板振捣器进行补振。人工压光要掌握好时间，使表面平整光滑。

3.3 平整度和厚度的控制

平整度一般先从人工修坡工艺进行控制，再就是保温板铺设时用砂土或细砂找平进行控制，最难控制也是最容易出现问题的就是混凝土衬砌时的平整度控制，混凝土衬砌完成20分钟后要进行抹光工作，抹光的工作要放慢，尽量保持坡面的光滑，对不平的地方要进行找平，如果用抹光机完成的抹面，完成后要进行人工抹面。混凝土厚度直接关系到施工质量和项目成本，由于农田水利渠道水的流速不是太大，设计的施工要满足实际的要求，主要取决于坡面开挖时是否存在欠挖现象和衬砌机工作时的工况在混凝土施工过程中安排一个专人在混凝土趟铺时用对混凝土的厚度量测，若发现超浇部分及时在要求误差范围之内进行衬砌机高度的调整。

3.4 止水缝的施工处理

在对梯形混凝土衬砌进行设计施工时，对于渠道止水缝的设计是一个至关重要的环节，止水缝是在对渠道进行衬砌设计施工时，根据具体的设计施工要求，通过专业技术处理而预留的隔离缝。隔离缝能够有效的释放造成渠道受力变形的能量，防止由于大气中的气体温度变化或者由于地基本身的缺点从而在渠道上产生随意性的裂缝。除此之外.止水缝还能够起到减少渠道漏水，增强水渠防渗功能的作用。

3.5 水利渠道防渗工程的质量控制

混凝土在使用时要进行强度的测定。因为混凝土有一定的离散性，即使达到标准也有可能在施工中发生质变，所以强度的测定是很有必要的。混凝土的离散性主要和原材料有关，原材料的变异将会直接导致混凝土强度的下降。因此对原材料的管理至关重要，决不能出现不合格的原料或长期存放的。对原料的购进与存储应及时的汇报，采取相应的管理方案，保证原料的质量，进而保证了混凝土的强度。

减少混凝土中的有害物质。原料中含有一定的有害物质，如果超出规定范围的话，就会降低原料的水化，在后期配制成的混凝土强度也会大大降低。减少原料中的有害物质，能够降低混凝土原料在水化中的非正常变化，防止混凝土出现结块，软硬不均的现象。如果混凝土中出现松散的颗粒，就需要加大水量，绝不能用一些有机水进行搅拌，这样会使混凝土表面形成盐霜。对于混凝土的原料来讲，由于原料配合的比例而使混凝土变质从而降低强度，主要是含水量与沙石比重的变化所影响的。

加强混凝土的质量。混凝土的质量与离散性对施工有着很大的影响。混凝土的离散性差值会导致混凝土强度的下降，稳定性不高。混泥土质量的影响也是不可忽视的。混凝土质量的下降将会导致混凝土级配的变化，新配制的混凝土粘黏性不好，吸水性较差，混凝土的强度得不到保证。为了确保混凝土的质量，在施工的前期一定要做好原料的管理工作，对原料的质量进行严格的把关，必须符合技术指标。

4 总结

到目前为止，水利渠道防渗工程已经取得了不错的成果，针对防渗工程中所涉及到的防渗材料的选用以及不良土质的处理都影响着渠道防渗的效果。如能积极实施防渗工程，减少渠道渗水量，是水利工程渠道防渗的重要任务。

篇9

关键词：市政道路；软土路基；处理方法

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

中图分类号：TU99 文献标识码：A 文章编号：

随着经济的发展，道路工程规模不断扩大，目前我国已建成和正在修建的道路工程，很多区域路基为软土路基，软土层较厚，分布较广，软土路基的处理工作成为道路建设研究的重点。通常，软土路基对市政道路的不利影响主要是由于软土路基的抗剪强度不足，难以承受路面传递的荷载作用，在荷载作用下软土路基会产生局部或者整体剪切破坏，从而产生路面路堤塌方、失稳，造成道路结构层的破坏。

软土路基是路基中土的含水量高、孔隙比大、压缩性高、透水性能较差以及抗剪强度低。软土的成分复杂，含有大量的碳酸盐以及蒸发盐等化学成因物质和腐殖泥碎屑等生物成因物质。软土一般是在流水环境中沉积而成，带有粉砂颗粒并呈现明显的层理，地区差异性较大。

一、针对市政道路软土路基表层施工处理方法

1.1表层排水法。如果软土路基含水量较大然而土质却较好，可以采用表层排水法处理。在道路路基填筑前，在地表开挖沟槽，排除地表水以降低地基表层的含水量，为了使沟槽在施工中发挥盲沟作用，可以使用透水性良好的砂砾回填。

1.2 砂垫层法。对于软土路基层厚较薄，而且含水量较高时，可以采用砂垫层法排水固结软土路基，而且砂垫层会起到地下排水层的作用，以降低填土的内部水位改善施工机械的作业条件。砂垫层用砂一般采用中砂及粗砂，含泥量不宜超过3％～5％。通常情况下，为了保证施工机械的通行，砂垫层一般结合表层排水以及敷垫材料使用，此方法我们在施工经常运用。

1.3铺垫材料法。在软土路基表层铺设一层或多层土工织物，由于土工织物具有整体连续性好，抗拉强度较高，耐腐蚀以及施工便利的优点。铺垫材料法减少路堤填筑后的路基不均匀沉降，同时可以提高路基承载能力。铺垫材料一般采用编织土工布和土工格栅等，将其铺设于软土路基表面，同时可以起到反滤、排水、隔离和补强的作用。

1.4 添加剂法。软土路基的表层为粘性土时，可以采用在表层粘性土内掺入添加剂，改善地基的压缩性能和强度特性。使用较多的添加剂是生石灰，熟石灰和水泥。为了加快路基施工进度，我们对路基土中添加生石灰，改善了土的特性，保证了工程质量。

二、对市政道路软土路基深层处置方法

2.l桩基法。当淤土层较厚，难以大面积进行深处理，可采用打桩的办法进行加固处理。 当淤土层厚度小于5m时，宜打砂桩或石灰桩，通过吸水和排水来挤密淤土，使其孔隙比小于1，以达到一般地基要求；当淤土层厚度在5～7m时，宜打预制管桩至硬土层，设承载桩台；当淤土层厚度在7～10m时，宜打灌注桩至硬土层，设承载桩台；当淤土层厚度在10m以上时，宜采用打悬浮桩的办法，挤密淤土层并靠摩擦承载。而桩基础处理软基的方法繁多，但也存在缺陷：一是水泥土揽拌桩水灰比、输浆量和搅拌次数等控制管理自动化系统未健全，设备陈旧，技术落后，存在搅拌均匀性差及成桩质量不稳定问题；二是砂石桩用以加固较深淤泥软土地基，由于存在工期长，工后变形大等问题，已不再用作对变形有要求的建筑地基处理。

2.2排水固结法。排水固结法，适用于淤泥质土、淤泥、冲填土等饱和勃性土地基。饱和软勃±在荷裁作用下，孔隙中水漫匿被排出，土的孔隙比减小，随着超静孔隙水压力消散，有效应力提高，土的强度增加。袋装砂井和塑料排水带的长细比大，井阻影响得到入们的重视。

2. 3真空预压法。真空预压法是在需要加固的软土地基内设置砂井或塑料排水板，然后在地面铺设砂垫层，其上覆盖不透气的密封膜使其与大气隔绝，通过埋设于砂垫层中的吸水管道，用真空装置进行抽气，将膜内空气排出，因而在膜内外产生气压差，气压差即转变成作用于地基上的荷载，地基不会产生剪切破坏，这对软土地基是有利的。该方法不需要堆载，省去了加载和卸荷工序，缩短了预压时间，省去了大量堆载材料，所使用的设备及施工工艺均比较简单，无需大量的大型设备，便于大面积施工。

2.4深层搅拌法。深层搅拌法是通过特制机械沿深度将固化剂与地基士强制搅拌就地成桩加固地基的方法，当固化剂(水泥或石灰)为粉体时又称为粉体喷射搅拌法。深层搅拌法适用于处理淤泥、淤泥质土和含水量较高的地基及承载力特征值不大于120kPa的粘性土、粉土等软土地基。该法目前在国外特别是日本和美国应用很广，国内近些年发展较快。

2.5高压喷射注浆法。高压喷射注浆法是将带有特殊喷嘴的注浆管置于土层预定深度，以高压喷射流使固化浆液与士体混合，凝固硬化加固地基土体的方法。它适用于淤泥、淤泥质土、粘性土、粉土、黄土、砂土、人工填土和碎石土等地基。高压喷射注浆法在意大利、日本和联邦德国得到较快的发展，意大利Radio公司还开发了可同时在钻进中检测地层土质、机器控制和自动调节设计浆量并收集反馈信息的机械，国内也很重视并已进行过一些探索性试验．

2.6加筋地基

土工合成材料(Geosynthetics)是一种新型的岩土工程材料，是岩土工程应用的合成材料产品的总称。加筋地基是将基础下一定范围内的软弱土层挖去，然后逐层铺设土工合成材料与砂石等组成的加筋垫层来做地基持力层。当埋设方式和数量得当时，就可以极大地改善地基承载力。土工合成材料的应用被称为岩土工程革命，土工合成材料进一步发展势必促进地基处理新技术的发展。例如用二维土工网格加植被加固边坡是近年发展的新方法。

结语

软土地基在道路工程中造成的危害很大,如引起路基的滑移、开裂,路面的起伏不平,桥涵通道处的跳车颠簸等等。如何进行软基处理,一直是困扰公路建设者的一大难题。而上述的一些加固处理措施,就是为了增加地基承载力,提高地基强度,减小地基沉降量,使过往车辆及司乘人员能安全、快速、舒适地行驶在公路上。但是,在实际工程中应综合考虑经济、水文、地质、材料、机械设备能力等各方面因素,选取最为经济合理的软土地基处理方案。

参考文献：

[1] 地基处理手册.中国建筑工业出版社，1988.

篇10

关键词：岩土工程；新技术；设计；施工

中图分类号：S611 文献标识码： A

一、引言

岩土工程技术于20世纪60年代起源欧美国家，是从土木工程实践中分支并独立出来的一种新技术体制。顾名思义，岩土工程主要是求解与岩体、土体的有关工程问题，主要包括地基处理、基础施工、边坡加固、地下通道开挖与支护等地下工程问题。经过多年的发展，目前我国岩土工程技术已经取得了十足的进步，但仍存在新技术发展、新材料应用等方面等存在不足。因此为了克服岩土工程施工中的难题，现阶段急需加强岩土工程新技术研究。

二、岩土工程技术发展与应用现状

由于受气候条件、周围建筑环境以及水文条件的影响较大，而且岩土体本身就特性复杂性，使得岩土工程问题成为当前工程设计与施工中的一大难题。但是目前玩过很多设计与施工单位，由于思想观念落后等原因，使得岩土工程新技术、新材料不能够得到及时应用，发展缓慢。具体表现在以下几个方面。

1、创新意识差，新技术发展缓慢

目前我国很多岩土工程设计与施工单位的从业人员缺乏创新意识，新技术、新材料研发方面投入低，没有系统的人才培养制度，在面对复杂的岩土工程问题时，仍然采用传统的设计理论或施工方法，不仅造成施工成本增加，施工效率降低，更是极大的阻碍了岩土工程新技术的发展，降低了企业的市场竞争力。

2、综合素质差，创新能力较低

岩土工程技术在我国已经发展了50多年，在水利、铁道和矿井工程建设、建筑工程、市政工程和交通工程领域，我国岩土工程发展了取得了一定的进步。但是总体而言我国岩土工程技术发展仍然存在很多不足，仍然沿用传统的库伦定律、Rankine理论、Fellenius圆弧滑动分析理论、Terzaghi一维固结理论等，至今没有发展新的岩土理论，使得复合地基设计、土体蠕变、岩爆等一些复杂的岩土工程难题无法解决。

三、岩土工程新技术与新材料

现代科学发展的一个特点是学科间相互渗透，产生学科交叉并不断出现新的学科，这种发展态势也影响岩土工程的发展。自20世纪60年代以来，随着电子技术和计算机技术的迅速发展，计算分析能力和测试能力的提高，岩土工程新材料和新技术不断涌现。

1、岩土工程新材料

岩土工程新材料的出现对于解决以往无法处理的工程难题提供了可能，其中最为典型的就是近年来发展出来的土工合成材料，由于土工合成材料具有节约资源、绿色环保、经济效益高、处理效果好等优点，迅速在岩土工程中被得以运用。土工合成材料的出现与发展可以称为岩土工程的一次革命。

（1）轻量土

轻量土是由原料土、聚苯乙烯泡沫颗粒、 水泥和水所组成的混合物，具有轻质、强度的可调性、变形小等优点。将淤泥或淤泥质土作为原料土，制作出来的轻量土，不仅重量轻、强度高，还将淤泥、淤泥质土回收再利用，对于环境保护意义重大，具有广阔的应用前景。

（2）土体固化剂

当进行公路施工时经常会遇到橡皮土，路基基床冒浆等危害，而固化剂的出现对于防止该现象的发生提供了极大可能。土体固化剂是一种由多种无机、有机材料合成的用以固化各类土壤的新型节能环保工程材料。根据土壤的物理和化学性质，掺入一定量的固化剂，经拌匀、压实处理，经过一系列物理化学反应后，土体的强度、密实度、回弹模量、弯沉值、CBR、剪切强度等性能指标明显改善。土体固化剂替代了石灰、水泥、粉煤灰、碎石、砾石等传统材料，具有技术指标优良、工程造价低、施工方便、缩短工期，节省资源、能源，节约土地，保护植被等优点，已经被广泛应用于公路的基层及底基层、水利护坡等工程建设当中。

（3）盾构用气泡剂

盾构用气泡剂由多种表面活性剂、稳定剂、强化剂和渗透剂等复配而成，载体为水。在工作过程中与水混合，通入压缩空气，液体膨胀产生泡沫，注入开挖仓内。利用刮面膏状微细泡沫的效果使开挖土呈塑性流动；泡沫在受到强力搅拌作用下，微细气泡与开挖土均匀混合，将置换土颗粒中的孔隙水，因而可提高其止水性。盾构用气泡剂能够提高土壤的工作性能，减少土体的内摩擦力，减小土体的黏度，出渣更容易，无需膨润土的分离及再回收，施工环境良好，对周围影响小等优点。

2、岩土工程新技术

近些年来随着地下空间的开发，海洋拓宽，海底隧道、人工岛和跨海大桥的修建，沙漠改造，以及高速公路、高速铁路的修建，人们遇到岩土工程问题越来越复杂，因此发展并应用新型的岩土工程技术尤为重要。

1、灌注桩后注浆技术

灌注桩后注浆是指在灌注桩成桩后一定时间，通过预设在桩身内的注浆导管及与之相连的桩端、桩侧处的注浆阀注入水泥浆。灌注桩后注浆不仅可以加固桩底沉渣（虚土）和桩身泥皮，还能对桩底和桩侧一定范围的土体通过渗入（粗颗粒土）、劈裂（细粒土）和压密（非饱和松散土）注浆起到加固作用，增大桩侧阻力和桩端阻力，提高单桩承载力，减少桩基沉降。相关研究发现采用灌注桩后注浆技术可使单桩承载力提高40%～120%，桩基沉降减小30%左右。而且利用注浆钢导管可发挥承载力桩身纵向钢筋和声测管。

2、型钢水泥土复合搅拌桩支护结构技术

型钢水泥土复合搅拌桩支护结构是通过特制的多轴深层搅拌机自上而下将施工场地原位土体切碎，同时从搅拌头处将水泥浆等固化剂注入土体并与土体搅拌均匀，通过连续的重叠搭接施工，形成水泥土地下连续墙；并在水泥土硬凝之前，将型钢插入墙中，形成型钢与水泥土的复合墙体。型钢水泥土复合搅拌桩支护结构施工时对邻近土体扰动较少，占地和施工占地少，废土外运量少，施具有可靠的止水性；施工时无振动、无噪声、无泥浆污染，而且施工成本较钻孔灌注排桩能够约节省20%～30%。

3、工具式组合内支撑技术

工具式组合内支撑技术是在混凝土内支撑技术的基础上发展起来的一种内支撑结构体系，主要利用组合式钢结构构件截面灵活可变、加工方便、适用性广的特点，具有施工速度快、支撑形式多样、计算理论成熟、可拆卸重复利用、节省投资等优点。特别适用于周围建筑物密集，相邻建筑物基础埋深较大，施工场地狭小，岩土工程条件复杂或软弱地基等类型的深大基坑。

4、逆作法施工技术

逆作法施工技术是高层建筑物目前最先进的施工技术方法。先沿建筑物地下室轴线或周围施工地下连续墙或其他支护结构，同时建筑物内部的有关位置浇筑或打下中间支承桩和柱，作为施工期间于底板封底之前承受上部结构自重和施工荷载的支撑。然后施工地面一层的梁板楼面结构，作为地下连续墙刚度很大的支撑，随后逐层向下开挖土方和浇筑各层地下结构，直至底板封底。逆作法能够提高地下工程的安全性，可以大大节约工程造价，缩短施工工期，防止周围地基出现下沉，是一种很有发展前途和推广价值的深基坑支护技术。

5、其他

除以上新技术以外，长螺旋钻孔压灌桩技术，水泥粉煤灰碎石桩复合地基技术，真空预压法加固软土地基技术，土工合成材料应用技术，复合土钉墙支护技术等由于绿色环保，经济效益高也是我国推荐使用的岩土工程新技术。

四、结束语

中国地域辽阔，工程地质复杂，在工程建设中遇到的岩土工程技术问题也是空前的，这对于广大岩土工作者来说既是机遇也是挑战，需要共同努力，将中国岩土工程推向一个新的水平。

参考文献：

[1] 汪稔，孟庆山. 岩土工程中新技术与新材料. 中国土木工程学会第九届土力学及岩土工程学术会议论文集，北京，2003-10-25-28：79-87

[2] 韦国付. 岩土工程施工新技术的应用. 黑龙江科技信息，2010，33：280