土工合成材料在水运工程中的应用探讨.doc

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1、土工合成材料在水运工程中的应用探讨摘要：介绍土工合成材料在江苏省港口工程、航道工程、船闸工程中的应用实例，以论证土工合成材料在水工中的反滤、加固地基、排水和护坡、软土地基加固的机理及作用。关键词：水运工程土工合成材料应用随着土工合成材料在铁道、水利、交通、市政、海岸防护和隧道等工程领域中的广泛应用，江苏省交通水运工程中也较早地应用了它，1985年，我院首先在通沙汽渡板桩码头工程中应用了土工织物，为防止汽渡船的螺旋桨动力产生的水流往复冲刷作用所产生板桩前后砂石填料逐渐被淘空，防止码头面层下沉与空洞，在板桩前后铺设大面积无纺透水土工

2、布，并包裹块石或在其上抛以块石，12年来码头使用一直工作正常，取得了满意的效果（该工程曾先后分别被交通部评为部三等和江苏省二等优秀设计奖）。在船闸和航道工程中，无纺土工布和土工网的应用就更加广泛，它主要起反滤、加固地基、排水和护坡的综合效应。至于土工网，则主要应用于软土地基加固处理，土工织物与塑料排水板的联合应用在码头工程中也是用作地基处理和起保护护坡的作用。土工合成材料在码头、航道、船闸等水运工程中的实际应用，尤其是近年来苏南运河整治工程的应用，充分体现其良好的经济效益和使用价值。1港口工程1.1江都港堆场软土加固工程（土工网

3、的应用）江都港为长江的综合性港口，它位于长江下游扬中河段北岸的夹江河滩上，近期建设包括一个5000t级件杂货泊货和两个500t级中转内河泊位码头。江都港后方堆场是布置在沿江大堤处宽阔的冲积平原上，陆域总面积为4.56万m2,其地表为全新松散的河流沉积物，上层为河漫滩相，下层为河床相，沿江相对高程在3.0m左右（黄海高程，以下同），其中分布有较多的鱼塘和水沟。根据洪水位情况，确定陆域高程为6.0mo吹填高程5.5m。吹填料是采用泥浆泵把沿码头位置处江面下的粉细砂（土层颗粒多为0.08跡〜0.25mm之间，并夹少量淤泥质粘土）吹填而

4、成，该土呈灰黄色松散饱和状态，属于髙压缩性易液化土体。为了节省工程的投资，经比较论证，选用施工方便和快速的CE131±工网对粉细砂软基进行处理，该土工网是以热塑性树脂为原料，采用高温挤出拉伸工艺精制而成。CE131的物理力学指标见表lo土工网加固地基的机理是，通过在地基表层铺设具有一定刚度和抗拉强度，并能适应地基变形的土工网，再在土工网上铺设一定厚度的山皮石，使土工网与地基结合在一起，利用其抗拉性能起到支承荷载和扩散的作用，增加了地基的抗剪强度，以此防止了软弱地基产生过大或陈文辽张正敖：土工合成材料在水运工程中的应用不均匀沉降和

5、侧向变位的情况（见图1）。表1形状片材宽度2.5m网孔27X27mm网厚5.2mm单位面积质量660g/m2原料HDPE最大抗拉强度6.8kN/m最大负荷伸长率16.5%10%伸长率时的荷载5・4kN肖氏硬度67断裂伸长率62.5%最大应变时的抗弯强度35MN/m2维卡软化点127°C冲击强度13.2kJ/m2抗拉冲击强度400kJ/ni2图1网状土工织物垫层示意图考虑到投资的可能性，码头堆场地基近期要求承载力在120-150kPa左右，所以仅采用一层土工网，直接铺设在吹填粉细砂上（每块网之间用20cm的搭接长度），网上铺填15

6、〜20cm的山皮道渣（含碎石量约为60%,含土量为40%左右），然后用重型机械反复碾压达到密实。为确保压实效果，同时要对该土层进行排水，降低地下水位，以防止饱和细砂产生液化现象，施工期的压实沉降量为10cm左右。建成的堆场不仅能满足设计荷载要求，而且经过10〜15t装载汽车使用的考验，得到使用单位的好评。考虑今后堆场上部荷载较大，如集装箱码头以及道路工程需要，可在上述软基加固的方案上，增设一层CE131土工网以及厚15cm的山皮石或道渣石，通过多次重碾压实，从局部试验资料表明，承载力可提高一倍。1.2镇江大港木材码头护岸软基加固

7、（塑料排水板与土工布的联合应用）潼该工程是一座江苏省物资公司木材水陆运输中转码头，它包括前沿建设2000t级船舶的装卸码头与后方陆库堆场，堆场总面积有5000m2，均是利用回填长江堤外漫滩的水域场地。因库场受下游马鞍矶回流区的水流影响，漫滩的最大软土厚度有10m之深，该土层物理力学性质指标较差,含水量40%〜50%,空隙比与液性指数均＞1,属于偏高压缩性软粘土，土质透水性差，承载力较低，为保证陆库与长江江堤边坡的稳定，确保已施工高桩