1、學習單元學習單元7 7 土工合成資料處置軟基土工合成資料處置軟基授課學時：授課學時：2學時學時學習重點與難點學習重點與難點1.重點：重點：土工合成資料的分類土工合成資料的分類土工合成資料的實驗內容土工合成資料的實驗內容2.難點：難點：土工合成資料處治軟基的施工預備任務土工合成資料處治軟基的施工預備任務土工合成資料處治軟基的施工工藝流程土工合成資料處治軟基的施工工藝流程土工合成資料處治軟基的質量檢驗評定土工合成資料處治軟基的質量檢驗評定工程背景工程背景l 唐津唐山天津高速公路全線路基寬度為唐津唐山天津高速公路全線路基寬度為2828米，雙向四車道，設計速度米，雙向四車道，設計速度120km/h12

2、0km/h。唐津。唐津高速公路河北段三合同段全長高速公路河北段三合同段全長5.8km5.8km，均屬軟，均屬軟土地段，普通地下水位土地段，普通地下水位1.51.52.0m2.0m，個別地段，個別地段為為0.60.61.20m1.20m。根據設計文件，本路段的軟基。根據設計文件，本路段的軟基處置方法為：橋頭和橋頭通道兩端采用塑料排處置方法為：橋頭和橋頭通道兩端采用塑料排水板加土工布和粉噴樁加土工布處置；其他路水板加土工布和粉噴樁加土工布處置；其他路堤采用砂墊層加土工布處置。堤采用砂墊層加土工布處置。l 該工程要求土工布的單位面積質量不小于該工程要求土工布的單位面積質量不小于400g400gm2m

3、2，抗拉強度要求為，抗拉強度要求為49kN49kNm m。土工布處治軟基的工藝流程土工布處治軟基的工藝流程l 1 1丈量放樣。用木樁標出土工布位置，再用白灰丈量放樣。用木樁標出土工布位置，再用白灰線將木樁銜接起來，確保土工布鋪設位置的準確。線將木樁銜接起來，確保土工布鋪設位置的準確。l 2.2.土工布的展鋪。土工布鋪設在路基外表，必需先土工布的展鋪。土工布鋪設在路基外表，必需先去除路基外表上有能夠損壞織物的凸出物等，然后去除路基外表上有能夠損壞織物的凸出物等，然后將土工布展開鋪平，盡能夠無折皺的布設在路基上，將土工布展開鋪平，盡能夠無折皺的布設在路基上，并周圍用砂將土工布壓住。并周圍用砂將土工

4、布壓住。l 3.3.土工布的搭接。土工布的搭接。l 土工布作為隔離層，接受的荷載并不太大。土工布作為隔離層，接受的荷載并不太大。但土工布卻要接受各種暫時性荷載，如重型機械和但土工布卻要接受各種暫時性荷載，如重型機械和運料汽車等的作用，能夠會引起損壞。因此在工程運料汽車等的作用，能夠會引起損壞。因此在工程詳細施工過程中，應采用一定的技術措施詳細施工過程中，應采用一定的技術措施, ,確保土確保土工布的完好性。工布的完好性。l 1.1.該段軟基采用了幾種軟基處置方式該段軟基采用了幾種軟基處置方式? ?l 2.2.什么是土工布什么是土工布, ,它有何作用它有何作用? ?l 3. 3. 該如何施工土工布

5、該如何施工土工布? ?土工布放在什么位置土工布放在什么位置l 4.4.需求做哪些預備任務需求做哪些預備任務? ?l 5.5.如何組織施工如何組織施工? ?l 6.6.如何組織質量的評定如何組織質量的評定? ?l 7.7.假設施工中質量存在一定問題假設施工中質量存在一定問題, ,如何進展整如何進展整改改? ?工程案例工程案例濟徐公路土工布鋪設濟徐公路土工布鋪設看完這兩張圖片他想到了什么？工程案例工程案例濟徐公路土工布鋪設濟徐公路土工布鋪設K70+820K70+820土工格柵第土工格柵第1 1層層土工合成資料土工合成資料土工特種資料土工特種資料土工模袋、土工網墊、土工織物膨潤土土工模袋、土工網墊、

6、土工織物膨潤土土工格柵、土工帶、土工格室、土工網土工格柵、土工帶、土工格室、土工網墊墊GCL、聚笨乙烯板塊、聚笨乙烯板塊EPS等等復合土工膜復合土工膜土工復合資料土工復合資料復合土工織物復合土工織物復合排水資料：排水帶、排水管、排水防水資料復合排水資料：排水帶、排水管、排水防水資料氯化聚乙烯氯化聚乙烯CPE土工膜土工膜土工膜土工膜聚乙烯聚乙烯PE土工膜土工膜聚氯乙烯聚氯乙烯PVC土工膜土工膜土工織物土工織物熱粘結熱粘結非織造非織造針刺針刺化學粘結化學粘結織造織造機織機織針織針織1.土工合成資料分類土工合成資料分類土工資料土工資料l (1)(1)土工織物土工織物geotexilegeotexil

7、e: :是指機織、針織或非是指機織、針織或非織造的可浸透的聚合物資料。織造的可浸透的聚合物資料。l (2)(2)土工格柵土工格柵geogridgeogrid：是由有規那么的網狀：是由有規那么的網狀抗拉條帶構成的用于加筋的土工合成資料。其開抗拉條帶構成的用于加筋的土工合成資料。其開孔可容周圍土、石或其他土工資料穿入。孔可容周圍土、石或其他土工資料穿入。l (3)(3)土工膜：由聚合物或瀝青制成的一種相對不透土工膜：由聚合物或瀝青制成的一種相對不透水的薄膜。水的薄膜。l (4)(4)土工復合資料：由兩種或兩種以上資料復合成土工復合資料：由兩種或兩種以上資料復合成的土工合成資料。的土工合成資料。l

8、(5)(5)土工網：由平行肋條經以不同角度與其上一樣土工網：由平行肋條經以不同角度與其上一樣肋條粘結為一體的用于平面排液、排氣的土工合肋條粘結為一體的用于平面排液、排氣的土工合成資料。成資料。土工布作用土工布作用l 土工布是一種多功能資料，它具有反濾、排土工布是一種多功能資料，它具有反濾、排水、隔離、加筋、防護等功能。水、隔離、加筋、防護等功能。圖圖6.15 6.15 土工織物加固圖土工織物加固圖 1.土工織物加固機理土工織物加固機理l 在上部荷載作用下，土工格柵與地基土的摩擦力在上部荷載作用下，土工格柵與地基土的摩擦力作用使土體中的拉應力傳送到筋體上作用使土體中的拉應力傳送到筋體上, ,筋體

9、接受拉筋體接受拉力力, ,而筋間土接受壓力和剪應力而筋間土接受壓力和剪應力, ,使加筋土中筋體使加筋土中筋體和土體都能發揚各自的潛能和土體都能發揚各自的潛能, ,從而構成了筋體與土從而構成了筋體與土體間的粘聚作用和嵌固作用體間的粘聚作用和嵌固作用, ,使土體得以極大的擠使土體得以極大的擠密密, ,加強了土體的整體性和延續性加強了土體的整體性和延續性, ,限制了土體的限制了土體的側脹變形側脹變形, , 提高了地基土承載才干。提高了地基土承載才干。l 土工織物的拉應力作用使界面以下土體的豎向應土工織物的拉應力作用使界面以下土體的豎向應力減小力減小, ,從而使土體豎向緊縮變形減小。從而使土體豎向緊縮

10、變形減小。2.加固作用加固作用l 1)1)排水。構成一個程度向的排水面，起到排水排水。構成一個程度向的排水面，起到排水通道作用。通道作用。l 2)2)隔離。利用土工織物直接鋪在軟土面上，能隔離。利用土工織物直接鋪在軟土面上，能起到隔離作用。起到隔離作用。l 3)3)應力分散。利用土工織物的強度、韌性，從應力分散。利用土工織物的強度、韌性，從而能與地基組合構成一個整體，限制了地基的而能與地基組合構成一個整體，限制了地基的側向變形，分散了荷載。產生板體效應，減少側向變形，分散了荷載。產生板體效應，減少了地基不均勻沉降。了地基不均勻沉降。l 4)4)加筋補強。與土體組成復合地基，加強了地加筋補強。與

11、土體組成復合地基，加強了地基的抗剪力。基的抗剪力。3.土工合成資料的施工土工合成資料的施工p備料備料p接縫處置接縫處置p儲存儲存p施工工藝流程施工工藝流程p質量評定質量評定p缺陷分析與整改缺陷分析與整改 3.1備料備料l 土工合成資料應具有足夠的抗拉才干，較小的變形土工合成資料應具有足夠的抗拉才干，較小的變形性能，與填料之間應有較大的摩擦系數和咬合力。性能，與填料之間應有較大的摩擦系數和咬合力。l 土工資料受拉時抗拉強度應大于土工資料受拉時抗拉強度應大于50kN/m50kN/m，延伸率不，延伸率不大于大于10%10%。l 用作隔離層的土工布，必需滿足兩方面的要求：用作隔離層的土工布，必需滿足兩

12、方面的要求：l (1)(1)能阻止較細的顆粒侵入較粗的粒狀資料中去，能阻止較細的顆粒侵入較粗的粒狀資料中去，并堅持一定的浸透性；并堅持一定的浸透性；l (2)(2)必需具備足夠的強度，即織物在任何情況下不必需具備足夠的強度，即織物在任何情況下不得產生破裂景象。得產生破裂景象。 土工布物理性能實驗土工布物理性能實驗l 1.1.單位面積質量測定單位面積質量測定(g/(g/):):反映產品的原資反映產品的原資料用量、消費的均勻性和質量穩定性。料用量、消費的均勻性和質量穩定性。l 2.2.厚度測定厚度測定l 3.3.幅寬測定幅寬測定l 4.4.土工格柵、土工網網孔尺寸測定土工格柵、土工網網孔尺寸測定土

13、工布力學性能實驗土工布力學性能實驗l 1.1.寬條拉伸實驗：測定拉伸強度和伸長率。土工寬條拉伸實驗：測定拉伸強度和伸長率。土工合成資料的拉伸強度和最大負荷下的伸長率是各合成資料的拉伸強度和最大負荷下的伸長率是各項工程設計中最根本的技術目的。項工程設計中最根本的技術目的。l 2.2.接頭接頭/ /接縫寬條拉伸實驗：測定接頭接縫寬條拉伸實驗：測定接頭/ /接縫強度接縫強度和接頭和接頭/ /接縫效率接頭接縫效率接頭/ /接縫強度與在同方向上接縫強度與在同方向上所測定的土工合成資料的強度之比，以所測定的土工合成資料的強度之比，以% %表示表示l 3.3.條帶拉伸實驗：適用于各類土工格柵、土工加條帶拉伸

14、實驗：適用于各類土工格柵、土工加筋帶筋帶l 4.4.粘焊點極限剝離力實驗：適用于土工格柵粘焊點極限剝離力實驗：適用于土工格柵土工布力學性能實驗土工布力學性能實驗l 5.5.梯形撕破強力實驗梯形撕破強力實驗l 6.CBR6.CBR頂破強力實驗：圓柱形頂壓桿頂壓試樣直至頂破強力實驗：圓柱形頂壓桿頂壓試樣直至破裂過程中測得的最大頂壓力破裂過程中測得的最大頂壓力l 7.7.刺破強力實驗：反映了土工合成資料抵抗小面刺破強力實驗：反映了土工合成資料抵抗小面積集中負荷的才干積集中負荷的才干l 8.8.落錐穿透實驗：測定土工織物抵抗從固定高度落錐穿透實驗：測定土工織物抵抗從固定高度落下鋼錐穿透才干的實驗落下鋼

15、錐穿透才干的實驗l 9.9.直剪摩擦特性實驗直剪摩擦特性實驗l 10 .10 .拉撥摩擦特性實驗拉撥摩擦特性實驗l 11.11.拉伸蠕變與拉伸蠕變斷裂性能實驗拉伸蠕變與拉伸蠕變斷裂性能實驗土工布水力性能實驗土工布水力性能實驗l 1.1.垂直浸透性能實驗：土工織物用作反濾資料時，垂直浸透性能實驗：土工織物用作反濾資料時，要求土工織物既能阻止土顆粒隨水流失，又要求要求土工織物既能阻止土顆粒隨水流失，又要求它具有一定的透水性。它具有一定的透水性。l 2 .2 .耐靜水壓實驗：測定土工膜的不透水性。耐靜水壓實驗：測定土工膜的不透水性。l 3.3.塑料排水帶芯帶壓屈強度與通水量實驗塑料排水帶芯帶壓屈強度

16、與通水量實驗l 4.4.有效孔徑實驗有效孔徑實驗l 5.5.淤堵實驗淤堵實驗土工布耐久性能實驗土工布耐久性能實驗l 1.1.抗氧化性能實驗抗氧化性能實驗l 2 .2 .抗酸、堿液性能實驗抗酸、堿液性能實驗l 3.3.抗紫外線性能實驗抗紫外線性能實驗3.2 接縫接縫l 搭接法：將一片土工布的末端自在地壓在另一片搭接法：將一片土工布的末端自在地壓在另一片的始端上，地基越松軟，搭接寬度越大。普通對的始端上，地基越松軟，搭接寬度越大。普通對平坦地面搭接長度不少于平坦地面搭接長度不少于30cm30cm，對不平坦或極軟，對不平坦或極軟的路基搭接長度不小于的路基搭接長度不小于50cm50cm。 l 縫合法：

17、是用手提縫紉機將兩土工布縫起來，縫縫合法：是用手提縫紉機將兩土工布縫起來，縫合寬度不應小于合寬度不應小于10cm10cm，縫接的強度主要由縫紉機，縫接的強度主要由縫紉機線、縫口間距等要素而定，普通要求結合處抗拉線、縫口間距等要素而定，普通要求結合處抗拉強度應到達土工織物抗拉強度的強度應到達土工織物抗拉強度的6060以上。以上。l 綁扎綁扎3.2 接縫接縫l 縫合法縫接方法有：普通縫法、丁縫法、蝶形法。縫合法縫接方法有：普通縫法、丁縫法、蝶形法。以握持抗拉強度來比較縫接的強度，差別較大，以握持抗拉強度來比較縫接的強度，差別較大，普通縫法只能達原材的普通縫法只能達原材的3030，丁縫法和蝶形法，丁

18、縫法和蝶形法，能到達原資料的能到達原資料的80809090。 3.3 儲存儲存l 土工合成資料應儲存在不被日光直接照射和不土工合成資料應儲存在不被日光直接照射和不被雨水淋濕的地點；被雨水淋濕的地點；l 在存放過程中應防止與污物接觸，以防土工布在存放過程中應防止與污物接觸，以防土工布被污染而失去透水性。被污染而失去透水性。l 土工合成資料的儲存量宜根據工程進度情況合土工合成資料的儲存量宜根據工程進度情況合理確定。理確定。 3.4 土工合成資料施任務業土工合成資料施任務業平整場地丈量放樣土工合成資料鋪設土工合成資料上填料施工平整場地平整場地l 鋪設土工合成資料前，應平整場地，清理場地鋪設土工合成資

19、料前，應平整場地，清理場地雜物雜物( (如樹根、灌木或尖石等如樹根、灌木或尖石等) )，以免刺破、損，以免刺破、損傷土工合成資料。傷土工合成資料。l 土工布施工時，應盡量在場地平整又無路拱的土工布施工時，應盡量在場地平整又無路拱的地基上鋪設。地基上鋪設。l 在有路拱的地基上施工，無論土工布鋪設時張在有路拱的地基上施工，無論土工布鋪設時張拉多緊，當路基產生盆形沉降時，土工布就會拉多緊，當路基產生盆形沉降時，土工布就會松弛，只需沉降到達一定數值時，土工布才會松弛，只需沉降到達一定數值時，土工布才會起作用。起作用。 丈量放樣丈量放樣l 先用木樁標出土工布位置，再用白灰線先用木樁標出土工布位置，再用白

20、灰線將木樁銜接起來，以保證土工布鋪設位將木樁銜接起來，以保證土工布鋪設位置的準確。置的準確。土工合成資料鋪設土工合成資料鋪設l (1)(1)土工合成資料普通分一層或多層鋪設。鋪設兩層土工合成資料普通分一層或多層鋪設。鋪設兩層以上時，層與層之間要夾以上時，層與層之間要夾101020cm20cm的砂或砂礫墊層，的砂或砂礫墊層，以提高基底透水性。以提高基底透水性。l (2)(2)鋪設土工合成資料的土層外表應平整，嚴禁有碎、鋪設土工合成資料的土層外表應平整，嚴禁有碎、塊石等鞏固凸出物；距土工合成資料層塊石等鞏固凸出物；距土工合成資料層8 8以內的路以內的路堤填料，其最大粒徑不得大于堤填料，其最大粒徑不

21、得大于6cm6cm。l (3) (3) 鋪設土工合成資料時應留意均勻平整、延續，鋪設土工合成資料時應留意均勻平整、延續，不得出現扭曲、折皺、重疊，特別要控制過量拉伸，不得出現扭曲、折皺、重疊，特別要控制過量拉伸，以防止超越其強度和變形的極限產生破壞或撕裂、以防止超越其強度和變形的極限產生破壞或撕裂、部分頂破。可以采用人工拉緊，必要時可采用插釘部分頂破。可以采用人工拉緊，必要時可采用插釘等措施固定土工合成資料于填土層外表等措施固定土工合成資料于填土層外表土工合成資料鋪設土工合成資料鋪設l (4) (4) 應將強度高的方向置于垂直于路堤軸線方向。應將強度高的方向置于垂直于路堤軸線方向。l (5)(

22、5)土工合成資料之間的銜接應結實。在受力方向銜接土工合成資料之間的銜接應結實。在受力方向銜接處的強度不得低于資料設計抗拉強度，且其疊合長度處的強度不得低于資料設計抗拉強度，且其疊合長度不應小于不應小于15cm15cm。應留意端頭的位置和錨固，以保證土。應留意端頭的位置和錨固，以保證土工聚合物的整體性。工聚合物的整體性。 l (6) (6) 為防止土工合成資料被刺破，在施工中可在其上為防止土工合成資料被刺破，在施工中可在其上下或左右鋪設砂墊層或其他細粒料；施工中如發現破下或左右鋪設砂墊層或其他細粒料；施工中如發現破壞應及時修補，修補面積不小于破壞面積的壞應及時修補，修補面積不小于破壞面積的4 4

23、5 5倍。倍。l (8) (8) 土工合成資料鋪設后，應在土工合成資料鋪設后，應在48h48h內覆蓋或回填。內覆蓋或回填。l (9)(9)嚴禁施工機械直接在土工合成資料上作業。嚴禁施工機械直接在土工合成資料上作業。 土工合成資料上填料施工土工合成資料上填料施工l (1)(1)土工合成資料上的第一層填土攤鋪宜采用輕型推土土工合成資料上的第一層填土攤鋪宜采用輕型推土機或前置式裝載機，并宜采用輕型壓實機具進展壓實。機或前置式裝載機，并宜采用輕型壓實機具進展壓實。只需當已填筑壓實的墊層大于只需當已填筑壓實的墊層大于60cm60cm后，方能采用重型后，方能采用重型壓實機械壓實。壓實機械壓實。l (2)(

24、2)宜采用后卸式卡車沿加筋資料兩側邊緣傾卸填料，宜采用后卸式卡車沿加筋資料兩側邊緣傾卸填料，以構成運土的交通便道，并將土工合成資料張緊。填以構成運土的交通便道，并將土工合成資料張緊。填料不允許直接卸在土工合成資料上面；卸土高度以不料不允許直接卸在土工合成資料上面；卸土高度以不大于大于1m1m為宜，以免呵斥部分承載才干缺乏。卸土后應為宜，以免呵斥部分承載才干缺乏。卸土后應立刻攤鋪，以免出現部分下陷立刻攤鋪，以免出現部分下陷l (3)(3)土工合成資料上方填石料時，嚴禁將石料直接拋落土工合成資料上方填石料時，嚴禁將石料直接拋落于土工合成資料上。于土工合成資料上。 4.土工合成資料處置軟基質量檢驗評定土工合成資料處置軟基質量檢驗評定l 質量檢驗評定內容分類：質量檢驗評定內容分類：l 根本要求根本要求l 實測工程實測工程l 外觀鑒定外觀鑒定l 質量保證資料質量保證資料l 下承層平整度、拱度下承層平整度、拱度l 搭接寬度搭接寬度l 搭接縫錯開間隔搭接縫錯開間隔l 資料符合要求資料符合要求l 下承層平整、鋪設、下承層平整、鋪設、固定土工布符合要求固定土工布符合要求l 搭接滿足要求搭接滿足要求6.土工布處治軟基質量缺陷及整改土工布處治軟基質量缺陷及整改l 1 1土基強度提高缺乏土基強度提高缺乏n 路基壓實度缺乏，導致土與路基壓實度缺乏，導致土與土工合成資料的摩擦力缺乏；土工合