道路與橋梁工程中土工合成材料的應(yīng)用

覃永師

[摘 要]土工合成材料早在20世紀(jì)20年代就已經(jīng)出現(xiàn)了，土工合成材料主要是人工采用料、化纖、合成橡膠等原材料，從而制造出各種類型的品放置于土體的內(nèi)部、表面或者各層之間的一種土木工程材料。土木合成材料的品種繁多，其獨(dú)特的性能與其具備的特性給道橋工程提供了理想的材料。所以我們就道路與橋梁中土工合成材料的應(yīng)用作了以下的探討。

[關(guān)鍵詞]土工合成材料；道路與橋梁；應(yīng)用

中圖分類號：V546 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2017）18-0123-01

在當(dāng)今社會，道路與橋梁工程是十分重要的基礎(chǔ)設(shè)施。在新社會時期，我國的道路與橋梁工程就有了很大程度上得發(fā)展，也對我國的國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出了很大的貢獻(xiàn)。其中它獨(dú)特的技術(shù)性質(zhì)可以廣泛地應(yīng)用到巖土工程、土木工程、水利工程、市政工程及環(huán)境工程等。土工合成材料作為一種新的建筑工程材料，歷史性并不是很悠遠(yuǎn)，土工材料在各個國家也有著一定的地位，被廣泛的使用，運(yùn)用在了工程的領(lǐng)域，得到了成功的應(yīng)用。土木合成材料的品種多，運(yùn)用也很復(fù)雜，在土木工程中最早應(yīng)用的是纖維織物。隨著科學(xué)時代技術(shù)的發(fā)展，土木工程中興起了一場新的革命—土工合成材料大量的應(yīng)用于工程實(shí)踐。土工合成材料以人工合成的聚合物為原料加工而成的。土工合成材料最早應(yīng)用于水利工程，最近幾年在道路工程中的應(yīng)用日趨廣泛。在修建公路橋梁中，經(jīng)常會經(jīng)過河道穿越山路，這個時候我們就會建造擋土墻來保護(hù)坡道，采用土工布作為加筋材料加固擋土墻，土工合成材料不但在公路和橋梁中應(yīng)用廣泛，在排水工程及巖土工程中都很廣泛。在工程領(lǐng)域中，土工合成材料及其相關(guān)的重要性得到了人們的認(rèn)可，從而使道路和橋梁工程專業(yè)的到了大幅度的提升，也給發(fā)展業(yè)帶來了前所未有的變化和提升。

一、土工合成材料的種類和特點(diǎn)

土工合成材料的種類繁多，我們常見的種類包括四種，其中包括土工織物、土工膜，土工特種材料及土工復(fù)合材料。土工織物是一種透水材料，按照不同的方法，可以分成兩種，如果在路集中運(yùn)用這種材料，可以起到過濾排水的作用，同時可以減薄面層的厚度防止反射裂縫。土工膜基本上是一種不透水材料，主要可以用做不同的技術(shù)上去，防止層與層之間混雜，使土工合成材料分布的均勻。土工合成材料提高了土工膜面提高了摩擦系數(shù)，在公路中的應(yīng)用十分廣泛，對于特種合成材料主要有土工格柵，土工膜構(gòu)成，無紡織物，對于其獨(dú)特的較高強(qiáng)度耐久性及其抗腐蝕能力的提高，土工合成材料在公路工程及橋梁工程中的應(yīng)用已經(jīng)很廣泛了。土工膜袋是由雙層聚合化纖制成的連續(xù)，主要用于沖刷防護(hù)工程。土工網(wǎng)是以合成材料條帶或合成樹脂壓制成的平面網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的土工合成材料。土工網(wǎng)與路基的抗剪強(qiáng)度、控制基地變形、防止路基邊坡表土流失。

二、土工合成材料的應(yīng)用

在道路與橋梁工程施工中，土工合成材料有著促進(jìn)人類自然和諧發(fā)展和保護(hù)生態(tài)環(huán)境的優(yōu)點(diǎn)，對于土工合成材料的應(yīng)用，我們有著不同的見解和意見，對于土工合成材料的防護(hù)作用、濾層作用、排水作用、加筋作用和防滲作用已經(jīng)在我們的專業(yè)領(lǐng)域中有了很好的利用及應(yīng)用，每個作用在我們的應(yīng)用中早已經(jīng)很成熟的并且被廣泛的應(yīng)用了，進(jìn)而對土工合成材料將土體的強(qiáng)度提高了，對濕軟路基也加筋處理了，對于排水通道也能將水分離出去。但地基濕軟，土層是軟土層時，由于自重及荷載作用，可能會使粗粒料陷入軟土層里，就會破壞路基層結(jié)構(gòu)，降低了強(qiáng)度和道路的變形，這時需要設(shè)置隔離層，土工編織物正常發(fā)揮作用，有時候道路工程中，土工合成材料有時候也能起到隔離的作用，軟土層中能擠進(jìn)去粗粒料，嚴(yán)重時甚至粗粒層會翻漿，我們既要滿足滲濾要求又要滿足凍融現(xiàn)象，因?yàn)橥量椢锞哂休^大的孔徑，如果不被淤塞填充，可以保持良好的切斷毛細(xì)管，另一方面土工合成材料的親水性差，所以會減少其溫度上升，道路的路面經(jīng)常開裂，導(dǎo)致路面嚴(yán)重變形，路面變形對過往的車輛產(chǎn)生顛簸感，不能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的路面行車規(guī)格。

三、防滲功能的應(yīng)用

由于土工膜具有防止水氣或有害物質(zhì)的防滲作用即防滲作用，現(xiàn)在我國有很對水庫已經(jīng)采取了土工膜的防滲體，尤其是受害比較嚴(yán)重的東北地區(qū)，減少水體的入侵，達(dá)到降低提高減少工程冰凍的危害，應(yīng)用施工圍堰，及膨脹濕軟地基防滲工程中，主要在防滲功能應(yīng)用中能起到一個很好的防滲系統(tǒng)及排水系統(tǒng)，個人建議這種應(yīng)用在我國公路工程種有著密不可分的聯(lián)系。土工合成材料采用的輕質(zhì)材料替代了普通簡單的方法，目的是減少土工合成材料對路面表層材料的穩(wěn)定性起到危害，為了保護(hù)路面面層材料與土工編織物層的變形相協(xié)調(diào)，鋪設(shè)瀝青面層時，溫度應(yīng)與編織物相匹配。

四、土工合成材料的功能

土工合成材料具有加筋隔離防護(hù)和排水等功能，這些功能有著相關(guān)密切的作用，利用土工合成材料的不同路徑或者粒徑不同，利用了土工合成材料集中的水分還有排除到體外的水分，從而形成了排水通道，同時，作為無紡物和某些具體的合成材料，都可以起到排水的作用；防滲的功能是阻止了水分的流失，防止了結(jié)構(gòu)物的水分子滲漏，保護(hù)了其相關(guān)的結(jié)構(gòu)物的安全及穩(wěn)定性。在土工和合成材料中，將有利于工程的因素畫到里面。土工合成材料雖然應(yīng)用只有幾十年，但是給施工帶來了方便，效果還很明顯，主要還節(jié)約了資金，更利于工程上使用，土工合成材料的研發(fā)成功，不單是帶來了方便，更是增加了工程措施，解決了長期以來存在的問題。用于濕軟路基中加固的處理方法是：用塑料排水板替代了砂井并且加速了軟土地基的固結(jié)，從而提高地基的承載力。傳統(tǒng)的施工方法有：排水固結(jié)、夯實(shí)、預(yù)壓等，但是這此方法通常施工工序特別復(fù)雜，速度則非常緩慢，而且投資也比較大。在軟土路基處理中應(yīng)用上土工合成材料目前主要有兩種形式：一種是單獨(dú)使用土工合成材料做濕軟土基處理和在傳統(tǒng)地基處理的方法中使用土工合成材料。單獨(dú)使用土工合成材料就是在軟基上鋪設(shè)土工格柵等土工合成材料后直接做面層結(jié)構(gòu)。近幾年來使用特別多的還是在傳統(tǒng)地基處理方法中使用土工合成材料。

五、結(jié)論

總之，隨著社會的發(fā)展，我國的建設(shè)領(lǐng)域也將土工合成材料以獨(dú)特的工程特性展現(xiàn)給世人，下研究的過程中，有著對新鮮事物的好奇。土工合成材料在工程中的作用顯著，土工合成材料應(yīng)針對問題的特點(diǎn)充分的發(fā)揮泡沫塑料，在一些特定的道路地段，為了使路堤穩(wěn)定性提高，減少路堤加筋，節(jié)約成本，路堤加筋時使用土工合成材料，我么防止土工合成材料遭到腐蝕，會對原路面鋪設(shè)一定厚度的砂礫做墊層，在這個基礎(chǔ)上，在鋪設(shè)土工合成材料，會對表面起到一定的保護(hù)作用。在橋梁工程中我們經(jīng)常會發(fā)現(xiàn)因?yàn)槟承┰驅(qū)е碌牟痪鶆虺两?，主要是利用?gòu)造物和土工合成材料之間的錨固力和回填土之間的界面摩擦力，構(gòu)造物和回填土基本上是可以連接成一個整體，從而減輕了不均勻沉降，提高了整體性。在路基的強(qiáng)度和穩(wěn)定性跟誰有著密切的關(guān)系，路基的病害現(xiàn)象發(fā)生主要的是水引發(fā)的，所以我們對路基的設(shè)計(jì)應(yīng)該高度重視，當(dāng)?shù)缆饭こ淌褂猛凉ず铣刹牧峡梢詼p輕應(yīng)力產(chǎn)生的裂縫可以降低水流對路面的沖刷，道路會填充滿土工合成材料，通過使用土工合成材料，我們有效地提高了防護(hù)及沖刷的影響，對道路起到了保護(hù)的作用，同時也對橋梁起到了保護(hù)，更穩(wěn)定了各結(jié)構(gòu)的材料。土工合成材料的應(yīng)用和廣泛，也很方便工程的使用。

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