2土工合成材料1.ppt

加筋法(Soil Reinforcement) 是指在软弱土层中沉入碎石桩(或砂桩、树根桩等)．或在人工填土的路堤或挡墙内铺设土工织物(或钢带、钢条、尼龙绳、竹筋等)作为加筋，使这种人工复合的土体，可承受抗拉、抗压、抗剪或抗弯作用，藉以提高地基承载力、减少沉降和增加地基稳定性。 民间：草秸掺入胶泥盖屋、柴枝褥垫修路 “土的加筋技术”：20世纪60年代初期，法国工程师 反滤机理 当水流从被保护土自右向左流入堆石体时，部分细土粒将被水流挟带进入堆石体。在被保护土一侧的土工织物表面附近，较粗土粒首先被截留，使透水性增大。同时，这部分较粗粒层将阻止其后面的细土粒继续被水流带走，而且越往后细土粒被流失的可能性越小，于是就在土工织物的右侧形成一个从左往右颗粒逐渐变细的“天然反滤层”。该层发挥着保护土体的作用。可见土工织物的存在只是起了促成天然反滤层形成的“催化”作用。 加筋土垫层设计 2 设计计算 应具有较高的强度，受力后变形小，能与填土产生足够的摩擦力，抗腐蚀性好；加工、接长和面板的连接简单。 国内一般使用钢带、钢筋混凝土带、聚丙烯土工带等材料作为拉筋。高速公路和一级公路的加筋土工程应采用钢带或钢筋混凝土带。 一般应水平布设并垂直于面板，当一个结点有两条以上拉筋时，应扇状分开。当相邻相邻墙面的内摩擦较小于90°时，宜将不能垂直布设的拉筋逐渐斜放，必要时在角隅处增设加强拉筋。 4.加筋土挡墙的拉筋 5.加筋土挡墙的填土 2 设计计算 加筋土挡墙内填土一般应具有易压实、能与拉筋产生足够的摩擦力、满足化学和电化学标准以及水稳定性好的要求。 一般要求填土的塑性指数小于6，内摩擦角大于34度，小于0.015mm的细颗粒重量少于15％。 应优先采用有一定级配的砾类土或砂类土；也可采用碎石土、黄土、中低液限粘性土及满足质量要求的工业废渣；高液限粘性土及其他特殊土应在采取可靠技术措施后采用，而对于腐质土、冻结土，白垩土及硅藻土等禁止使用。 2 设计计算 7.加筋土挡墙的设计计算 * 概述 土工合成材料是以人工合成的聚合物为原料所制成，指工程建设中的土工织物、土工膜、土工复合材料和土工特种材料的总称。 土工合成材料已有100年左右的历史，但应用于土木工程是20世纪30年代末才开始的。 我国于60年代中期将土工织物应用于河道、涵闸及防治路基翻浆冒泥等工程。80年代中期，土工合成材料在我国水利、铁路、公路、港口、建筑、矿山和电力等部门逐渐推广。 建立了《土工合成材料技术规范》 概述 根据加筋体设置方向，可分为三类： 1.竖向设置 2.斜向设置 3.水平设置 概述 土工合成材料在工程应用中的作用： 1.反滤作用，当土中水流过土工织物时，水可以顺畅穿过，而土粒却被阻留的现象称为反滤(过滤)。 反滤不同于排水，后者的水流是沿织物表面进行的，而不是穿越织物。 当土中水从细粒土流向粗粒土，或水流从土内向外流出的出逸处，需要设置反滤措施。 1—排水体；2—土工织物； 3—“天然”反滤层；4—原土体 概述 概述 2.排水作用 堤坝工程中降低浸润线位置，以减小渗流力；挡墙背面排水，以消减水压力，提高墙体稳定性；土坡排水，减小孔隙压力，防止土坡失稳；软土地基排水，以加速土固结，提高地基承载力等等。 概述 3.隔离作用 指在两种物理力学性质不同的材料之间铺设土工合成材料，使它们不互相混杂。 在水利工程中，经常遇到的是水流从土体中通过，有时要穿越颗粒粗细不同的土层，或从土体中流出。因此，应用于隔离的材料除要求有一定的强度外，还需要有足够的透水性，让水流畅通，避免引起过高的孔隙水压力；有足够的保土性，防止形成土骨架的土粒流失，保证土体稳定性； 概述 4.防渗作用 防渗是防止流体渗透流失的作用，也包括防止气体的挥发扩散。 概述 5.防护作用 举例： 土工模袋是由两层编织型土工织物缝成的四周封闭的袋体，放于被保护岸坡上，并往其中浇注混凝土或砂浆，凝固成硬块体护坡。 泡沫塑料板块 　泡沫塑料板块是由聚苯乙烯块锯成的薄板，其导热系数为土的1/3～1/4，具有保温性，放于混凝土板护面或土面上，可达到防止土体冻害的目的 概述 6.加筋作用 土体受压时，其破坏与否与土的侧向变形大小有关，允许的侧向变形愈小，它能承受的压力将愈高，所以，要提高土的承受能力，可以从设法减小其侧向扩张着手。 加筋土正是利用了这一原理。在土体中的一定部位铺设水平方向的加筋材料，将土压实后，土与加筋材密切结合成一复合土体(加筋土)，当在复合土体的表面施加荷载，由于加筋材与周围土之间有较大的摩阻力(有时尚有咬合力)，限制了土的侧向变形，相当于在土