土工合成材料在公路工程施工的应用.doc

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1、土工合成材料在公路工程施工的应用摘要：随着我国公路运输业迅速发展，交通量日益增长，高等级公路的建设正取得了突飞猛进的发展。在公路工程建设中，如何保证路基、结构物的稳定，尤其是软土地基发生较大的沉降，避免路面发生变形、开裂，是目前迫切需要解决的重要问题。本文将土工合成材料的各种功能与作用机理，应用在公路工程施工建设中，在不同情况下提出较合理施工技术方案，供探讨。关键词：土工合成材料：公路工程：应用探讨土工合成材料其实在我们的生活中随处可见、应用范围也比较广泛的。而近几年来在公路工程中，从降低工程成本、提高工效、节约能源方面着想，被作为新材料、新工艺正在积极加以推广使用。就类似土工布的天然材料

2、而论，用于土木工程已有很长历史,其发展前景和重要性越来越多地被人们所认识应用，其中在公路工程所发挥出作用尤其重要，需要给予足够的重视程度及资源支持。1土工合成材料的定义及特点土工合成材料是应用于岩土工程和土木工程建设的、以合成材料为原材料制成的各种产品的统称。因为它们主要用于岩土工程，故冠以“土工”两字，称为“土工合成材料”，以区别于天然材料。合成材料的原材料是高分子聚合物。是以人工合成原材为原材料制成各类产品，再进一步加工成纤维或合成材料片材，最后制成各种产品。制造土工合成材料的聚合物主要有聚乙烯(PE)、聚酯(PET)、聚酰胺(PER)、聚丙烯(PP)和聚氯乙烯(PVC)、氯化聚乙烯(

3、CPE)、聚苯乙烯(EPS)等。土工合成材料的特点：具有适度的抗拉强度、具有抗拉性能、耐腐蚀性能；透水性好，重量较轻、施工简易、运输方便、价格低廉、料源丰富等优点。2土工合成材料的基本功能4学海无涯土工合成材料的基本功能有隔离、加强、排水和过滤等四个方面的基本功能。在公路工程可应用于公路路基、构造物，路基排水、路基防护、路基不均匀沉降、路面裂缝防治、地基处理等工程。这些功能并非相互独立，而是有着密切联系的，许多功能系互相依存才发挥作用。2.1隔离功能。隔离是把土工合成材料铺设在不同材料的交界面处以防止这些不同材料不相互混杂，通过隔离层，引起应力扩散作用，从而促使地基土沉降量得到均化，加速地

4、基排水固结。2.2加强功能。当把土工合成材料铺设在地下时，根据它的拉伸强度在与土工合成材料之间产生摩擦力并且起到互锁作用。其结果土工合成材料变形被约束，土和土工合成材料的复合体在外表上层强度有所增加，起到抑制下沉效果。2.3排水功能。土工合成材料是多孔隙透水介质，依靠其平面渗透性，将埋在土体内部中作为排水体，可使内部水流沿其垂直于其平面的方向排出土体。2.4过滤功能。土工合成材料的过滤排水作用与过去的天然骨料过滤层相比，其功能形态是不同的，它并非因布自身的透水性直接过滤，而是通过与布相连接的被过滤土层中形成的滤饼层得以过滤的。即土工合成材料自身的透水性并不重要，一般情况下只要有其相邻土透水

5、系数的10倍以上即可。3土工合成材料在公路建设中应用3.1提高路基承载能力。在软土地基上填筑高路堤路基，受填土中的侧向土压力，促使地基表面产生水平剪应力，容易使路填两侧产生位移，从而造成堤身失稳。若在路堤底部铺设土工合成材料，可有效地控制土基的侧向位移，从而提高路基稳定性，同时织物的抗拉力使荷载重分散而提高路基承载力。3.2防止路基发生不均沉降。路堤和其他构造物（如桥台和涵洞等）的连接部位，由于其刚度差异极易出现不均匀沉降，从而产生桥头与台背之间出现“跳车”现象，为了减少这种不均匀的沉降，采用土工合成材料与构建物之间的锚固力和回填土之间嵌锁力及界面摩阻力，有效将结构同回填土连接这一个整体，

6、从而拉高整体稳定性，避免两者不均匀的沉降。3.3对路基排水中应用。3.3.1、路基和地基排水。如果路基和地基内部排水不畅，将造成下述后果，①承载力减小；②由于浸透水的作用，地基的细粒成分向路基内移动；③由于吸泥作用细粒土开始从路面的接缝、端部、裂缝部位等流失到路面，成为路面破坏的原因。因此，为使路基或地基保持良好的状态，需要使路面下的地下水位尽可能降低。为了地下排水，一般的方法是在路肩或路基中央分离带下部设排水沟，为了防止土砂流入沟入可能土工织物包裹带孔的管或包裹过滤骨料等做成排水沟。3.3.2、水平隔离排水层。在有受压地下水流，或者地下水很多的地方，或者在从靠近公路的地方有浸透水流入的情

7、况下，有时仅靠排水沟的排水是不够的。在这种情况下，可以①在地基的路基的交界处设排水隔离层；②4学海无涯在地基和路及内部设置水平的排水隔离层（用土工织物），把浸透的水引入排水沟内。而且，该隔离层还有把路面浸透进来的水隔离的效果。3.3.3、促进软土地基的固结排水。为了促进路基下方的地基固结下沉消除过剩孔隙水压，利用土工织物代4学海无涯替砂垫层作为水平排水层。为此，土工织物还可用来代替以往软土地基处理施工方法的塑料排水板，砂