土工工作总结

2020-10-24 来源:其他工作总结收藏下载本文

推荐第1篇:土工年终总结

工 作 总 结

回顾2016年的全年工作,我们土工试验室全体工作人员在公司领导的大力指引下,团结协作,积极努力认真的完成了全年的工程勘察土工试验项目。现就全年工作总结如下:

土工试验作为工程建设的必要手段,土工试验室的每项实验是岩土工程勘察报告的重要依据。试验数据的准确与否,关键在于试验人员要有强大的责任心和严谨的工作态度,确保每项试验都严格按照土工试验操作规范进行,并控制好试验的时间及试验精度。在日常试验工作中,发现问题我均急于纠正,严格遵守土工试验操作规范标准,严格要求每位试验人员,不但提高了各岗位试验人员的操作水平和技能,并且试验精度也达到了预期的效果,为公司所期待的土工试验室向正规化发展迈出了坚实的一步。

今年,在全体实验人员的共同努力下,我们圆满的完成了全年的试验项目,截止到今天(12月28日),我们共计完成勘察土工试验460项,土样60003个、水样818组以及扰动土样5813个。今年我们的工作总量较去年全年工作总量翻了一倍,这也是建立土工试验室以来,完成试验项目最多的一年!为公司的效益创收贡献了力量,这是在领导和总工关心指导下,全体试验室人员共同努力的成果!

通过我们不懈的努力,今年我们还顺利地通过了9000质量认证检查验收;通过了天津勘察地质协会专家对本实验室土工试验仪器、土工试验成果报告的综合检查验收,并整理完成全年所有实验项目技术档案。

忙碌而又充实的2016年即将度过,我将用饱满的热情迎接2017年的工作:

1、继续落实土工试验室正规化各项进程,拓展全体试验人员岗位培训如:认真学习土工试验规范、加强土工试验操作技能培养、提高全体人员技术水平,按规范操作要求,做好每项土工试验工作,遵守操作规程,确保试验质量与精度。

2、在2017年继续配合公司领导及相关人员完成本公司试验成果CM认证工作。

3、遵守公司一切规章制度,做好土工试验室的一切工作。最后,在这里感谢一年来公司领导及各位同仁对我的关怀,更要感谢土工试验室的全体同事一年来的相互支持!我会带着这份感动在新的一年里努力工作,为公司更快更好的发展献出我的一份力量!

土工试验室:

2016年12月27日

推荐第2篇:土工复合材料

土工合成材料

摘要:土工合成材料是土木工程应用的合成材料的总称。作为一种土木工程材料,它是以人工合成的聚合物为原料,制成各种类型的产品,置于土体内部、表面或各种土体之间,发挥加强或保护土体的作用。本文介绍土工合成材料的发展史和现代土工合成材料的种类、用途及其所起到的作用。

关键词:原始土工材料、现代土工材料、土工复合合成材料、土工特殊材料、土工布。 引言:在土工合成材料加筋土工程中,土工合成材料与填料的界面作用特性是最重要的技术指标,因此利用拉拔试验研究土工合成材料与填料的界面作用特性是非常必要的。文章采用两种国产土工合成材料为加筋材料,用砂、石屑和粉质黏土为填料,通过拉拔试验比较在不同填土性质、填土密实度、筋材上覆压力及筋材表面粗糙度等情况下土工合成材料与填料的界面特性,从而得出一些有益的结论。

古代的原始土工材料

据科学考证,数千年前的人类就利用芦苇加筋黏土建造房屋,三千多年前,英国人曾在沼泽地带用木排修建道路。。在我国。远在新石器时代,我们的祖先就利用茅草作为土的加筋材料。在河南发现的仰韶遗址距今五六千年,有很多简陋住屋的墙壁和屋顶就是利用草泥修建的。公元前两千至公元前一千年,古巴比伦人曾把织物纤维掺在土中修建庙宇。

实际上,在独立于人类文明的自然界,许多鸟类和昆虫都本能地利用非土材料(草与树枝)加固泥土巢穴;树木依靠庞大的根系吸收养料水分,同时也加固了赖以立足的地基。这些都是“以非土材料加固土体”原理的自然体现。

现代的土工合成材料

在现代,1930年美国北卡罗来纳州首次使用棉纺织品加固路基土。在第二次世界大战中,英国曾在路基上铺放梢辊和帆布,供装甲车通行;荷兰曾大量利用柳枝、梢料加固堤坝,防止冲刷。合成纤维自1913年在欧洲问世以来,至今已有百年历史,但合成材 料用于土木工程却开始于20世纪50年代末。当时,美国人R.J.Barrett在佛罗里达州首次将透水性合成纤维有纺织物铺设在护岸混凝土块下,作为防冲刷保护层,因而他被称为\"土工织物之父\"。

1957年荷兰首先用尼龙纤维有纺织物制成充砂管袋,应用于护岸防冲和堵口工程。

1958年在美国佛罗里达州大西洋海岸防护工程中,聚氯乙烯有纺织物被置于土与石块之间,作为海岸防冲刷。经过27年的观察,其状态仍然良好。1985年,前联邦德国采用合成纤维制成有纺织物砂袋,修筑防波堤。 1959年在日本伊势湾海岸,海堤和围堤因台风遭到灾难性破坏。在海岸修复工程中,利用有纺织物砂袋和合成材料片成功地修建了堤防;在修复围堤沉排工程时,采用维纶编织布成功代替沉排。5年后检查,未发现腐蚀现象,强度几乎没有下降。

1960年荷兰采用尼龙有纺织物充砂垫层,防止海岸淘刷。

1962年美国杜邦公司开发纺粘法长纤维无纺布,以取代短纤维无纺布。从此,欧洲各国都以纺粘法生产长纤维无纺布,并用做道路、护岸等工程中的滤层和导水体。

1963年土工织物正式应用于日本国营铁道的土建工程中。

1967年在海岸保护工程中,丹麦采用透水或不透水砂袋,用水力充填法冲人海滩砂形成充砂长管袋,保护海岸。

1968年法国将针刺无纺布应用于道路工程,英国将热粘无纺布应用于道路工程,前联邦德国将短纤维制成的针刺无纺布用于渠道岸边防护工程。 一般认为,有纺织物于20世纪50年代首先在美国应用,无纺织物的应用在70年代始于欧洲。

20世纪70年代以后,在国外,织物的应用从马路、铁路路基工程逐步扩展到挡土墙、土坝等大型永久性工程。\"土工织物\"和\"土工膜\"(是1977年J.P.Giroud与J.Perfetti首先提出来的。他们把透水的土工合成材料称为\"土工织物\",不透水的称为\"土工膜\"。这两个名词被使用了许多年。近十几年来大量的以合成聚合物为原料的其他类型的土工合成材料的纷纷问世,已经超出了\"织物\"和\"膜\"的范畴。进入80年代,土工格栅、土工网和土工垫等新材料相继出现,进一步加快了土工合成材料应用技术的发展。1983年J.E.Fluet建议使用\"土工合成材料\"一词来概括各种类型的材料,现在这一名词已被人们所接受。

与世界先进国家相比,土工合成材料在我国的应用大约晚了十几年。在20世纪60年代中期,我国才开始将塑料薄膜用于渠道防渗工程。在70年代,一种由扁丝纤维织成的编织物,即通常所称的\"化纤包装袋\",开始应用于河道与涵闸工程,其原料多采用聚丙烯和聚乙烯,具有易于生产、成本低、强度较高和延伸率小等优点。 20世纪80年代开始,从国外引进的许多生产设备和技术资料推动了我国土工织物的生产与应用。1981年,铁路部门采用美国、英国的无纺织物,首先用于路基层,解决了路基翻浆冒泥问题。1983年,江苏省引进日本化纤模袋,用于航道护坡工程;河北省采用法国罗纳普朗克公司生产的针刺无纺布,用于水库过滤层。 20世纪90年代以来,土工织物由于所具有的功能和特性以及在实际工程中的应用效果,引起全国各行各业的极大兴趣。尤其是在水利水电建设部门应用范围广、应用量大,如三峡水电工程、秦山核电站、京杭大运河等工程。随着理论研究的深入,测试技术、设计水平、施工方法 的不断提高,土工织物开始在一些大型工程、重点工程中得以应用,并获得了较好的经济效益和社会效益。

我国土工织物的生产和应用发展速度很快,特别是针刺无纺织物的生产和使用量近年来大幅度增长,但尚缺少统一的测试方法和完善的设计理论。当前,除引进外资和国外先进技术外,更重要的是应密切结合我国的土质条件和工程特点,努力开发、研制我国急需的产品,不断提高质量性能和降低成本,总结设计、施工经验,大力推广应用,同时加强织物作用机理方面的研究,逐步统一技术标准,使这一新的建筑材料在工程建设中发挥更大的作用。

土工合成材料的种类

(一)土工织物

土工织物的制造过程是首先把聚合物原料加工成丝、短纤维、纱或条带,然后再制成平面结构的土工织物。土工织物按制造方法可分为有纺(织造)土工织物和无纺(非织造)土工织物。有纺土工织物由两组平行的呈正交或斜交的经线和纬线交织而成。无纺土工织物是把纤维作定向的或随意的排列,再经过加工而成。按照联结纤维的方法不同,可分为化学(粘结剂)联结、热力联结和机械联结三种联结方式。

土工织物突出的优点是重量轻,整体连续性好(可做成较大面积的整体),施工方便,抗拉较高,耐腐蚀和抗微生物侵蚀性好。缺点是未经特殊处理,抗紫外线能力低,如暴露在外,受紫外线直接照射容易老化,但如不直接暴露,则抗老化及耐久性能仍较高。

(二)土 工 膜

土工膜一般可分为沥青和聚合物(合成高聚物)两大类。含沥青的土工膜目前主要为复合型的(含编织型或无纺型的土工织物),沥青作为浸润粘结剂。聚合物土工膜又根据不同的主材料分为塑性土工膜、弹性土工膜和组合型土工膜。

大量工程实践表明,土工膜的不透水性很好,弹性和适应变形的能力很强,能适用于不同的施工条件和工作应力,具有良好的耐老化能力,处于水下和土中的土工膜的耐久性尤为突出。土工膜具有突出的防渗和防水性能。

(三)土工格栅

土工格栅是一种主要的土工合成材料,与其他土工合成材料相比,它具有独特的性能与功效。土工格栅常用作加筋土结构的筋材或复合材料的筋材等。土工格栅分为玻璃纤维类和聚酯纤维类两种类型。

(1)塑料类

此类土工格栅是经过拉伸形成的具有方形或矩形的聚合物 网材,按其制造时拉伸方向的不同可分为单向拉伸和双向拉伸两 种。它是在经挤压制出的聚合物板材(原料多为聚丙烯或高密度聚乙烯)上冲孔,然后在加热条件下施行定向拉伸。单 向拉伸格栅只沿板材长度方向拉伸制成,而双向拉伸 格栅则是继续将单向拉伸的格栅再在与其长度垂直的方向拉伸制成。

由于土工格栅在制造中聚合物的高分子会随加热延伸过程而重新排列定向,加强了分子链间的联结力,达到了 提 高 其强度的目的。其延伸率只有原板材的10%~15%。如果在土工格栅中加入炭黑等抗老化材料,可使其具有较好的耐酸、耐碱、耐腐蚀和抗老化等耐久性能。

(2)玻璃纤维类

此类土工格栅是以高强度玻璃纤维为材质,有时配合自粘感压胶和表面沥青浸渍处理,使格栅和沥青路面紧密结合成一体。由于土石料在土工格栅网格内互锁力增高,它们之间的摩擦系数显著增大(可达0.8~1.0),土工格栅埋入土中的抗拔力,由于格栅与土体间的摩擦咬合力较强而显著增大,因此它是一种很好的加筋材料。

同时土工格栅是一种质量轻,具有一定柔性的平面网材,易于现场裁剪和连接,也可重叠搭接,施工简便,不需要特殊的施工机械和专业技术人员。

(四)土工特种材料

1、土工膜袋

土工膜袋是一种由双层聚合化纤织物制成的连续(或单独)袋状材料,利用高压泵把混凝土或砂浆灌入膜袋中,形成板状或其他形状结构,常用于护坡或其他地基处理工程。膜袋根据其材质和加工工艺的不同,分为机制和简易膜袋两大类。机制膜袋按其有无反滤排水点和充胀后的形状又可分为反滤排水点膜袋、无反滤排水点膜袋、无排水点混凝土膜袋、铰链块型膜

2、土 工 网

土工网是由合成材料条带、粗股条编织或合成树脂压制的具有较大孔眼、刚度较大的平面。土工格室示意图结构或三维结构的网状土工合成材料。用于软基加固垫层、坡面防护、植草以及用作制造组合土工材料的基材。

3、土工网垫和土工格室

土工网垫和土工格室都是用合成材料特制的三维结构。前者多为长丝结合而成的三维透水聚合物网垫,后者是由土工织物、土工格栅或土工膜、条带聚合物构成的蜂窝状或网格状三维结构,常用作防冲蚀和保土工程,刚度大、侧限能力高的土工格室多用于地基加筋垫层、路基基床或道床中。

4、聚苯乙烯泡沫塑料(EPS)

聚苯乙烯泡沫塑料(即 EPS)是近年来发展起来的超轻型土工合成材料。它是在聚苯乙烯中添加发泡剂,用所规定的密度预先进行发泡,再把发泡的颗粒放在筒仓中干燥后填充到模具内加热形成的。EPS具有质量轻、耐热、抗压性能好、吸水率低、自立性好等优点,常用作铁路路基的填料。

(五)土工复合材料

土工织物、土工膜、土工格栅和某些特种土工合成材料,将其两种或两种以上的材料互相组合起来就成为土工复合材料。土工复合材料可将不同材料的性质结合起来,更好地满足具体工程的需要,能起到多种功能的作用。如复合土工膜,就是将土工膜和土工织物按一定要求制成的一种土工织物组合物。其中,土工膜主要用来防渗,土工织物起加筋、排水和增加土工膜与土面之间的摩擦力的作用。又如土工复合排水材料,它是以无纺土工织物和土工网、土工膜或不同形状的土工合成材料芯材组成的排水材料,用于软基排水固结处理、路基纵横排水、建筑地下排水管道、集水井、支挡建筑物的墙后排水、隧道排水、堤坝排水设施等。路基工程中常用的塑料排水板就是一种土工复合排水材料。

国外大量用于道路的土工复合材料是玻纤聚酯防裂布和经编复合增强防裂布。能延长道路的使用寿命,从而极大地降低修复与养护的成本。 从长远经济利益来考虑,是国内应该积极采用和提倡土工复合材料。 土工布的分类

按制造方法,可以分为机织土工布、针织(主要为经编)土工布和非织造土工布

短纤维针刺土工布

短纤维针刺土工布是采用聚酯或丙纶短纤维经梳理或网针剌固结而成。

该产品具有优越的透水性、过滤性、耐用性、可广泛用于铁路、公路、运动馆、堤坝、水工建筑、遂洞、沿海滩涂、围垦、环保等工程。

推荐第3篇:土工检测员个人工作总结

土工检测员个人工作总结

在即将过去的一年里,本人能遵守公司及检测部的各项规章制度,本着\"客观、公正、用数据说话\"的原则,严格按照国家现行标准,负责报告发放盖章及手工报告复印、配合民用建筑工程室内环境污染物检测,各项检测报告档案资料归档,建筑工程砂浆检测、配合土工检测数据的准确性和真实性,以及每一检测步骤的合理性进行了认真的核查。在工作中勤勤恳恳、虚心好学,遇到不懂的地方能虚心请教其他检测员。对客户热情、周到、并坚持原则,按质、按量、按时完成检测工作。维护了公司的形象和声誉。在大家共同努力下超完成了今年的检测工作任务。主要工作如下:

认真做好检测报告发放盖章及手工报告复印,砂浆检测,完成各项报告资料归档及劳保用品发放,配合完成土环刀与砂环刀、灌砂、砂最大最小干密度、级配碎石、水泥稳定土、无侧限抗压、弯沉。在工作期间学习砂、石、砖、水泥检测。能认真及时记录检测所得的原始数据、检测条件、检测设备及维护使用情况、检测依据等信息,为工程建设严把质量关。认真维护、保养所保管的仪器、设备并做到及时归挡,做好实验仪器设备的出入库工作,能认真学习业务知识,不断提高检测技术水平。维护实验室的日常保洁工作,完成领导交办的工作。

工作质量成绩方面:在开展工作之前做好个人工作计划,有主次的先后及时的完成各项工作,达到预期的效果,保质保量的完成工作,工作效率高,同时在工作中学习了很多知识,也锻炼了自己,经过不懈的努力,使工作水平有了长足的进步,开创了工作的新局面,为公司及项目部做出了应有的贡献。

总结一年的试验工作,尽管有了一定的进步和成绩,但在一些方面还存在着不足,比如有创造性的工作思路还不是很多,个别工作做的还不够完善,这有待于今后的工作中加以改进。在以后的工作中,我将认真学习各项规章制度,努力使思想觉悟和工作效率方面进入一个新水平,为公司的发展做出更大更多的贡献。

推荐第4篇:土工检测员个人工作总结

2010个人总结在即将过去的一年里,本人能遵守公司及检测部的各项规章制度,本着“客观、公正、用数据说话”的原则,严格按照国家现行标准,负责报告发放盖章及手工报告复印、配合民用建筑工程室内环境污染物检测,各项检测报告档案资料归档,建筑工程砂浆检测、配合土工检测数据的准确性和真实性,以及每一检测步骤的合理性进行了认真的核查。在工作中勤勤恳恳、虚心好学,遇到不懂的地方能虚心请教其他检测员。对客户热情、周到、并坚持原则,按质、按量、按时完成检测工作。维护了公司的形象和声誉。在大家共同努力下超完成了今年的检测工作任务。主要工作如下:认真做好检测报告发放盖章及手工报告复印,砂浆检测,完成各项报告资料归档及劳保用品发放,配合完成土环刀与砂环刀、灌砂、砂最大最小干密度、级配碎石、水泥稳定土、无侧限抗压、弯沉。在工作期间学习砂、石、砖、水泥检测。能认真及时记录检测所得的原始数据、检测条件、检测设备及维护使用情况、检测依据等信息,为工程建设严把质量关。认真维护、保养所保管的仪器、设备并做到及时归挡,做好实验仪器设备的出入库工作,能认真学习业务知识,不断提高检测技术水平。维护实验室的日常保洁工作,完成领导交办的工作。工作质量成绩方面:在开展工作之前做好个人工作计划,有主次的先后及时的完成各项工作,达到预期的效果,保质保量的完成工作,工作效率高,同时在工作中学习了很多知识,也锻炼了自己,经过不懈的努力,使工作水平有了长足的进步,开创了工作的新局面,为公司及项目部做出了应有的贡献。总结一年的试验工作,尽管有了一定的进步和成绩,但在一些方面还存在着不足,比如有创造性的工作思路还不是很多,个别工作做的还不够完善,这有待于今后的工作中加以改进。在以后的工作中,我将认真学习各项规章制度,努力使思想觉悟和工作效率方面进入一个新水平,为公司的发展做出更大更多的贡献。

推荐第5篇:土工建材总结

1、随机抽样方法:单纯随机抽样、系统抽样、分层抽样。

2、误差按其性质分类:系统误差、随机误差、过失误差。

3、绝对误差是指实测什与被测之量的真值之差。

4、相对误差是指绝对误差与被测真值(或实测值)的比值。

5、石膏土和有机质土的含水量:烘干温度控制在110℃时,对含石膏土会失去结晶水,对含有机质土其有机成分会燃烧,测试结果将与含水量定义不符。这种试样的干燥宜用真空干燥箱在近乎1个大气压力作用下将土干燥,或将烘箱温度控制在60~70℃,干燥8h以上为好。

6、有机结合料稳定土的含水量:因水泥与水拌和就要发生水化作用,

21、有效应力作用:土的变形和强度只随有效应力而变化,因此只有

通过有效应力分析才能准确地确定土工建筑物或地基的变形和安全度。

22、先期固结压力(Pc):在e-lgp曲线上,对应于曲线过渡到直线段

的拐弯点的压力值是土层历史上所曾经承受过的最大固结压力,称为先期固结压力。(作用:了解土层应力历史、判断天然土层的固结状态)

23、超固结状态(Pc>γz):即天然土层在地质历史上受到过的固结压

力Pc大于目前的上覆压力。

(52~65)、碱性(

41、石料技术要求根据石料的矿物组成、成分含量和组织结构分为岩

浆岩、石灰岩、砂岩和片岩、砾石四种。

42、石料按其物理—力学性质(饱水抗压强度和洛杉矶磨耗率)分为

4个等级(1级为最强的岩石、2级坚强的岩石、3级为中等强度岩石、4级为较软岩石)

43、抗滑表层:磨光值越高抗滑性能越好,冲击值越小抗冲击性能越好,

磨耗值越小抗磨耗性能越好。细度模数越大颗粒越粗(粗砂3.7~3.1,中砂3.0~2.3,细砂2.2~1.6,特细砂1.5~0.7) 将悬浮密实型水泥稳定类材料用于基层、底基层。基层材料的集料最大粒径应不大于31.5 mm,底基层最大粒径不大于37.5mm。

55、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥和火山硅酸盐水泥都用于稳定

土,但应选用初凝时间4h以上和终凝时间应在6h以上的水泥。不得使用快硬水泥、早强水泥以及已受潮变质的水泥。宜采用强度等级为32.5或42.5的水泥。

56、石灰工业废渣类材料包括石灰粉煤灰(二灰碎石)、石灰粉煤灰砂

砾(二灰砂砾)、石灰粉煤灰土(二灰土)、石灰粉煤灰(二灰)、石灰粉煤灰砂(二灰砂)石灰粉煤灰矿渣(二灰矿渣、石灰矿渣在较高温度下水化作用发生较快,因此应提前将烘箱升温到110℃,使放入的水泥混合料一开始就能在105-110℃的环境下烘干,烘干后冷却时应用硅胶作干燥剂。

7、环刀法适用于细粒土,蜡封法适用于易破裂土和形状不规则的坚硬土,灌砂法适用于(粗粒土)含有碎砾石土层或人工填土层无法用环刀法取样,试坑体积不规则。

8、灌砂法操作时标准砂应清洗干净并烘干,不能有结块,粒径宜选用0.25~0.50mm,密度宜选用1.47~1.61g/cm3,注砂时应避免振动。

9、颗粒分析的目的在于确定土中各粒组颗粒的相对含量。Cu10时称为级配良好土。当同时满足Cu≥5时和曲率系数Cc=1~3这两个条件时,土为级配良好土。

10、液限(WL):土从液体状态向塑性状态过渡的界限含水量称为液限。

11、塑限(WP):土从塑性状态向脆性状态过渡的界限含水量称为塑限。

12、塑性指数(IP):即液限与塑限之差值。(IP= WL-WP)塑性指数越大,表示土越具有塑性。

13、液性指标(IL):即表示天然含水量与界限含水量关系的指标。IL=(W- WP)/(WL- WP)

当IL=1.0时,W= WL,土处于液限 IL=0时,W= WP,土处于塑限

IL

14、缩限(WS):即当土达某一含水量后,土体积不再收缩的界限含水量。(当土的界限含水量低于缩限时,土是不饱和的)

15、巨粒土:试样中巨粒组质量多于总质量50%的土称巨粒土。粗粒土:试样中粗粒组质量多于总质量50%的土称粗粒土。(砾

类土:粗粒土中砾粒组质量多于总质量的50%的土称砾类土。)

细粒土:试样中细粒组质量多于总质量50%的土称细粒土。(细

粒土中粗粒级质量少于总质量25%的土称细粒土,粗粒组质量为总质量的25%~50%的土称含粗粒的细粒土,含有机质的细粒土称有机质土。)

16、孔隙比(e)没有考虑到级配的因素,即同样密实的土,在颗粒均

匀时e 值较大,而颗粒大少混杂(级配良好)时,e值就小。

17、击实试验的基本原理:击实是指采用人工或机械对土施加夯压能

量,使土颗粒重新排列紧密,对于粗粒土因颗粒的紧密排列,增强了颗粒表面磨擦力和颗粒之间嵌挤形成咬合力。对细粒土则因为颗粒间的靠紧而增强粒间的分子引力,从而使土在短时间内得到新的结构强度。

18、影响击实的因素:含水量、击实功、不同压实机械、土粒级配。

19、压缩试验获得指标:压缩系数(a)、压缩模量(Es)、压缩指数(Cc)。

P118

20、土中存在两种不同性质的力:有效应力、孔隙水压力有效应力:即经过土骨架传递下去的力。

孔隙水压力:即作用于孔隙水上不能使土体发生体积和强度变化

的力。

正常固结状态(Pc=γz):即目前的上覆压力γz就是历史上最大

固结压力Pc。

欠固结状态(Pc

24、固结比(OCR=Pc/Po,Po=γz即自重压力)[OCR>1超固结、OCR=1

正常固结、OCR

25、土的抗剪强度是指土体对于外荷载所产生的剪应力的极限抵抗能

力。当土中某点由外力所产生的剪应力达到土的抗剪强度、发生了土体的一部分相对于另一部分移动时,便认为该点发生了剪切破坏。(与强度有关的工程问题主要有三方面:土作为材料构成的土工构筑物的稳定问题,土作为工程构筑物的环境问题,土作为建筑物地基的承载力问题)

26、抗剪强度(τf=c+σtanψ)(c 土的粘聚力,σ法向应力σ=N/F,

ψ土的内磨擦角,tanψ直线的斜率)

27、直剪三种试验方法:快剪、固结快剪、慢剪

①快剪:竖向压力施加后立即施加水平剪力进行剪切,而且剪切的速率也很快。一般从加荷到剪坏只用3~5min。(认为不排水)②固结快剪:竖向压力施加后,给以充分时间使土样排水固结。固

结终了后再施加水平剪力,快速地(约在3~5min内)把土样剪坏,即剪切时模拟不排水条件。

③慢剪:竖向压力施加后,让土样排水固结,固结后以慢速施加水

平剪力,使土样在受剪过程中一直有充分时间排水和产生体积变形。

28、三轴试验三种试验方法:不固结不排水剪(UU试验)、固结不排

水剪(CU试验)、固结排水剪(CD试验)

29、容量分析法是将一种书籍准确浓度的试剂,滴加到含有被测物质

的溶液中,直到试剂的用量与被测物质的含量相当时,即二者的毫克当量数相等时,由试剂的准确浓度及用量计算出被测物质的含量。

30、容量分析法根据反应类型不同可分为四种:酸碱滴定法、氧化还

原法、容量沉淀法、络合滴定法。

31、溶液浓度表示方法:普通溶液浓度(①百分浓度②体积比③比重

法)标准溶液浓度(①摩尔浓度②当时浓度)

32、缓冲溶液即维持其酸度不变的溶液。

33、石灰中有效氧化钙(CaO)和氧化镁(MgO)的含量多少直接影响

粘结性的好坏,它是评价石灰质量的首要指标。 集料:砂石材料是石料和集料的总称。

35、石料根据形成时的地质条件可分为岩浆岩、沉积岩、变质岩三类。

36、集料根据其形成的过程可分为经自然风化、地质作用形成的卵石

或(砾石)和人工机械加工而成的碎石,根据粒径大小可分为粗集料和细集料,根据化学成分可分为酸性集料和碱性集料。

37、水泥混凝土的粗、细集料分界尺寸是5mm(圆孔筛),沥青混合料

界限是2.36mm(方孔筛)。

38、耐候性:即抵抗自然破坏因素的性能。

39、力学性质采用石料抗压强度和磨耗性两项指标来评价。40、石料根据氧化硅含量的多少将其分成酸性(SiO2>65)、中性

44、级配分三种类型:连续级配、间断级配、连续开级配。

45、实践中针对连续级配各级粒径矿料数量的计算大多采用最大密度

曲线理论,该理论认为当矿料的颗粒级配曲线愈接近抛物线,则其密度愈大。P=100*(d/D)0.5(P希望计算的某级颗粒的通过量,d希望计算的某级颗粒的粒径,D矿质混合料的最大粒径)但在实际应用过程中,这一公式的指数并不一定固定为0.5,对于沥青混合料,当指数是0.45 时密度最大;对于水泥砼,0.25~0.45时,工作性更好。因此,矿料的级配计算公式的指数通常在0.3~0.7之间。

46、公路路面基层、底基层按材料力学分为半刚性类、柔性类和刚性

类,按材料组成可划分为有机结合料稳定类和无粘结粒料类。

47、半刚性基层、底基层的种类包含水泥稳定类、石灰工业废渣类(石

灰粉煤灰、石灰钢渣等)、石灰稳定类及综合稳定类(水泥粉煤灰、水泥石灰稳定类等)。

48、柔性基层、底基层的种类可分为有机结合料稳定类(沥青碎石、

沥青贯入等)和无粘结粒料类(级配矿石、级配砾石、填隙碎石、级配砾碎石类等)。

49、刚性基层类包括贫砼基层、水泥砼基层以有连续配筋水泥砼基层。50、水泥稳定类、石灰粉煤灰稳定类材料适用于各级公路的基层和底

基层,但是稳定细粒土不能用作高级路面的基层。石灰稳定类材料适用于各级公路的底基层,也可用作二级和二级以下公路的基层,但石灰稳定细粒土及粒料含量少于50%的碎(砾)石灰土不能用作高级路面的基层。

51、土按单个颗粒(指碎石、砾石和砂颗粒)的粒径大小和组成,将

土分为三种:细粒土、中粒土、粗粒土。

细粒土:颗粒的最大粒径小于10mm,且其中小于2mm的颗粒含

量不少于90%。

中粒土:颗粒的最大粒径小于30mm,且其中小于20mm的颗粒

会计师不少于85%。

粗粒土:颗粒的最大粒径小于50mm,且其中小于40mm的颗粒

会计师不少于85%。

52、水泥稳定类材料包括水泥稳定级配碎石、级配砂砾、未筛分碎石、

石屑、土、碎石土、砂砾土等,以及经加工性能稳定的钢渣和矿渣等。

53、对细粒土,土的均匀系数应大于5,液限不应超过40,塑限不应

大于17。实际操作中,宜选用均匀系数大于10,塑性指数小于12的土。塑性指数大于17的土,宜采用石灰稳定,或用水泥和石灰综合稳定。有机质含量超过2%的土,必须先用石灰进行处理,闷料一夜后再用水泥稳定。硫酸盐含量超过0.25%的土,不应用水泥稳定。

54、高速公路、一级公路宜将骨架密实型水泥稳定材料用于基层或上

基层,也可通过试验按逐级填充的方法,并进行空隙体积的检验,使细集料加水泥的压实体积等于或接近粗集料的空隙体积。骨架密实型石灰粉煤灰稳定集料,混合料中粗集料的用量应控制在75%以上,2.36mm以下细料含量宜控制在20%左右各级公路均可

等)

57、石灰应尽量缩短石灰的存放时间,如存放时间较长时,应采取覆

盖封存措施,妥善保管。

58、粉煤灰中SiO

2、Al2O3和Fe2O3的总含量应大于70%,烧失量不应

超过20%,其比表面积宜大于2500cm2/g(或90%通过 0.3mm筛孔,70%通过0.075mm筛孔)。干粉煤灰和湿粉煤灰都可以应用。湿粉煤灰的含水量不宜超过35%。

59、煤渣的最大粒径不应大于30mm,颗粒组成宜有一定的级配,且

不宜含杂质。

60、土宜采用塑性指数为12~20的粘性土(亚粘土);土块的最大粒

径不应大于15mm,有机质含量超过10%的土不宜选用。 6

1、石灰稳定类材料包括石灰稳定土(石灰土)、天然砂砾土(石灰砂

砾土)、天然碎石土(石灰碎石土)以及用石灰土稳定级配砂砾(砂砾中无土)、级配碎石和矿渣等。

62、塑性指数为15~20的粘性土以及含有一定数量粘性土的中性土和

粗粒土均适于用石灰稳定。用石灰稳定无塑性级配砂砾、级配碎石和未筛分碎石时,应添加15%左右的粘性土。塑性指数在15以上的粘性土更适于用石灰和水泥综合稳定。塑性指数在10以下的亚砂土和砂土用石灰稳定时,应采取适当的措施工或采用水泥稳定。硫酸盐含量超过0.8%和有机质含量超过10%的土,不宜用石灰稳定。

63、综合稳定类包括水泥石灰综合稳定类和水泥粉煤灰综合稳定类等。6

4、采用水泥稳定碎石土、砾石土或含泥量大的砂、砂砾时,宜掺入

一定剂量的石灰进行综合稳定,当水泥用量占结合料总质量的30%以上时,应按水泥稳定类进行设计,否则按石灰稳定类设计。水泥稳定粒径较均匀且为不含或含细料很少的砂砾、碎石以及不含土的砂时,宜在集料中填加20%~40%的粉煤灰,或添加剂量为10%~12%的石灰土进行稳定。

65、半刚性材料配合比设计,应根据重型击实标准制作,在非冻区25℃

条件下湿养6d、浸水1d,进行7d龄期的无侧限抗压强度试验。 6

6、有机结合料沥青稳定类材料包括热拌沥青混合料或乳化沥青碎石

混合料、沥青贯入碎石等。

67、无粘结粒料类材料凶手级配碎石、级配砾石、符合级配的天然砂

砾、部分砾石经轧制掺配而成的级配砾碎石,以及泥结碎石、泥灰结碎石、填隙碎石等。

68、不同的柔性基层适用于不同的公路等级和层位。沥青稳定类材料

可用于高速公路、一级和二级公路的基层或调平层。级配碎石适用于各级公路的基层和底基层,也可用于沥青面层与半刚性基层之间的过渡层。级配砾石、级配碎砾石以及符合级配、塑性指数等技术要求的天然砂砾,可用于二级和二级以下公路的基层,也可用于各级公路的底基层。填隙碎石可用于二级以下公路的底基层。

69、半刚性基层、底基层材料的组成设计主要是根据强度标准,通过

试验选取合适的集料或土及其它原材料,确定必需的或最佳的结合料剂量,以及确定混合料的最佳含水量和最大干密度。

70、无粘结粒料类材料强度主要来源于集料本身强度及集料颗粒之间

的嵌挤力,因此,除应保证高质量的集料外,还应使集料具有良好的级配。

71、工地实际采用的水泥剂量应比室内试验确定的剂量多0.3%~1.0%。

采用集中厂拌法施工时可只增加0.3%~0.5%;采用路拌法施工时,宜增加1%。

水泥:水泥改善土的塑性指数应不大于6,承载比应不小于240。 7

3、水泥按组成分为硅酸盐类水泥、铝酸盐类水泥、无熟料(少熟料)

水泥。

74、水泥按用途和性质分为通用水泥和专用水泥、

75、硅酸盐类水泥根据水泥熟料中掺入混合料数量的多少可分为五种:

82、初凝时间:即从水泥全部加入水中到水泥浆开始失去塑性所需的

时间。

终凝时间:即从水泥全部加入水中到水泥浆完全失去塑性所需的

时间。

意义:初凝时间太短,不利于整个混凝土施工工序的正常进行,

但终凝时间过长,又不利于砼结构的形成、模具的周转,以及影响到养护周期时间的长短等。因此水泥凝结时间要求初凝不宜过短,终凝不宜过长。

83、安定性:是一项表示水泥浆体硬化后是否发生不均匀性体积变化

的指标。(水泥安定性不良是由于掺加石膏时带入的SO

3、水泥煅烧时残存的游离氧化镁(MgO)和游离氧化钙(CaO)。9

8、沥青的化学组分:沥青质、胶质、芳香分、饱和分;沥青质含量

越高,沥青的软化点越高,粘度也越大,沥青相应就越硬、越脆,耐久性差,易老化。胶质的突出特征具有很强的粘附力,越高越好。随饱和分含量的增加,沥青的稠度降低,温度感应性加大。 3.蜡分存在于芳香分和饱和分中,有4种危害:①低温延展能力降低②使沥青的粘度降低增加沥青的温度敏感性③蜡还能使沥青与石料表面的粘附性降低④易引起沥青路面抗滑性能的降低。 4.石油沥青的技术性质:·粘滞性·是指沥青在外力的作用下,沥青粒子产生相互位移时抵抗剪切变形的能力。·延性·是指沥青在受到外力的拉伸作用时,所能承受的塑性变形的总能力,是表示沥青内部凝聚力-内聚力的一种量度。·感温性··粘附性··耐久性·。 密实-骨架结构,间断型密级配。特点:具有较高的粘聚力,较高的内摩擦角。

19.沥青混合料的技术性质:①高温稳定性②低温抗裂性③耐久性④

抗滑性⑤施工和易性。

20.高温稳定性定义:指沥青混合料在夏季高温条件下经车辆荷载长

期重复作用后,不产生车辙和波浪等病害的性能。通过马歇尔稳定度试验方法和车辙试验进行测定和评价;

低温抗裂性通过预估沥青混合料的开裂温度、评价沥青混合料的

低温变形能力或应力松弛能力和评价沥青混合料断裂等方法;

21、耐久性采用空隙率、饱和度、和残留稳定度来表征;

22、抗滑性是保障公路交通安全的一个重要因素,主要取决于矿料自硅酸盐水泥、变通硅酸盐水泥、矿渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥。

①硅酸盐水泥:硅酸盐水泥熟料中掺入0%~5%的石灰石或粒化高炉矿渣等混合料,以及适量石膏混细制成的水泥。其中完全不掺混合料的抵消为I型硅酸盐水泥(常用P.I表示)混合料掺入量不超过5%的称为II型硅酸盐水泥(常用P.II表示)

②普通硅酸盐水泥(P.O):在硅酸水泥熟料中掺入6%~15%的混合料及适量石膏加工磨细后得到的水泥。

③矿渣水泥(P.S):在硅酸盐水泥熟料中掺入20%~70%的粒化高炉矿渣和适量石膏加工磨细制成的水泥。

④火山灰水泥(P.P)在硅酸盐水泥熟料中掺入20%~50%的火山灰质材料和适量石膏加工磨细制成的水泥。

⑤粉煤灰水泥(P.F)在硅酸盐水泥熟料中掺入20%~40%的粉煤灰和适量石膏加工磨细制成的水泥。

76、水泥的原材料主要是:石灰质原料(如石灰岩、白云岩等)和粘

土质原料(如粘土、黄土等)前者主要为水泥提供CaO,而后者主要为水泥提供SiO

2、Al2O3和Fe2O3等氧化物。

77、将原料按一定的比例掺配,混合磨细,在水泥生产窑中经1450℃

的高温煅烧,形成以硅酸钙为主要成分的水泥熟料。然后在熟料中加入3%左右的石膏(或其它混合料)再加式磨细,就得到硅酸盐水泥。

78、在水泥熟料中加入石膏是用来调节水泥的凝结速度,使水泥水化

速度的快慢适应实际使用的需要。因此,石膏是水泥组成中必不可少的缓凝剂。但石膏的用量必须严格控制,否则过量的石膏会造成水泥在水化过程中体积上的不安定现象。

79、掺入混合料大致分为活性和非活性混合料两类。所谓活性混合料

是指具有水化胶凝性质的混合料,在一定条件下可与水反应产生水化产物,并在水中硬化,这类混合料有粒化高炉矿渣、火山灰质材料、粉煤灰等;非活性混合料不具备与水的反应能力,所起的作用主要是提高产量、降低水化热的作用,这类混合料主要有石英砂、石灰石、粘土等。

80、水泥细度的大小反应了水泥颗粒粗细程度或水泥的分散程度,它

对水泥的水化速度、需水量、各易性、放热速率和强度的形成都有一定的影响。水泥的水化、硬化过程都是从水泥颗粒的表面开始的,水泥的颗粒愈细,水泥与水发生反应的表面积愈大,水化程度就愈快。所以水泥的细度愈大,水化反应和凝结速度度愈快,早期强度就愈高,因此水泥颗粒达到较市制细度是确保水泥品质基本要求。但随着水泥细度的提高,需水量随之增加,水泥水化过程中产生的收缩变形明显加大,且不易长期存放。

81、水泥标准稠度:即水泥净浆对标准试杆沉入时所产生的阻力达到

规定状态所具有的水和水泥用量的百分率。水泥和水之间的反应速度、作用结果不仅与水泥颗粒自身的矿物组成、颗粒细度等内因有关,还与加入水的混合比例密切相关。

84、影响水泥强度因素:水泥自身熟料矿物组成、细度、水灰比、试

件制作方法、养护条件、时间。

85、废品:凡游离氧化镁、三氧化硫、初凝时间、安定性中任一项指

标不符合相关规定的均叛为废品水泥。

不合格品:凡细度、终凝时间、不溶物和烧失量中任一项指标不

符合规定,或混合料掺入量超过最大限量和强度低于商品强度等级指标时,叛为不合格品,当水泥包装标志中水泥品种、强度等级、生产者名称和出厂标号不全的也不属于不合格品。 8

6、和易性:流动性、可塑性、稳定性、易密性。

87、影响砼工作性的因素分为内因和外因两大类。外因主要是指施工

环境条件,包括外界环境的气温、湿度、风力大小以及时间的等。应重视内因:其中包括原材料特性、单位用水量、水灰比和砂率等。(材料特性:水泥品种和细度将会影响砼拌和物的工作性。如普通硅酸盐水泥拌和物的工作性相对较发,矿渣水泥的流动性较大,但粘聚性较差,火山灰水泥拌和物流动性小,但粘聚性较好等。适当提高水泥细度可改善砼拌和物的粘聚性和保水性,减少泌水和离析现象。粗集料的颗粒形状和表面特征也能影响砼的工作性。如采用卵石配制砼的流动性比碎石砼要大,集料中针、片状颗粒含量较少,接近立方体的颗粒较多,且级配较好时,在同样水泥浆数量下,砼拌和物可获得较大的流动性,同时粘聚性和保水性也较好。添加外加剂会显著改变砼的工作性。

88、影响砼强度的因素:组成原材料影响(包括各种原材料组成比例)

养护条件和试验检测条件。

89、在一定范围内,强度随水灰比的减少而有规律地提高。90、在水灰比相同条件下,达到浆集比后,砼强度随砼浆集比的增加

而降低。

91、砼用粗集料的最大粒径应不大于结构截面最小尺寸的1/4,并且

不超过钢筋最小净距的3/4,对于实心砼板,集料的最大粒径不宜超过板厚的1/3,且不得超过40mm。

92、连续级配配制的砼较为密实,并具有优良的工作性,不易产生离

析;而采用间断级配矿料配制砼,水泥消耗量较小,并且可以得到密实高强的砼,但间断级配砼拌和物容易离析。

93、砼配合比两种表示方法:单位用量表示法、相对用量表示法。9

4、配合设计要求:满足设计强度、施工工作性、耐久性、经济性。9

5、砼配合比设计步骤:计算初步配合比、提出基准配合比、确定试

验室配合比、换算工地配合比。

96、路面砼按材料组成分为普通砼(素砼)、钢筋砼、预应力砼、钢纤

维砼、碾压砼。

沥青:沥青的分类:按产源分(石油沥青、煤沥青);按石蜡含量分(石

蜡基沥青5%>、混合基沥青、沥青基沥青);按加工方法分(直馏沥青、氧化沥青、裂化沥青、溶剂脱沥青);按常温的稠度分(固体、粘稠、液体);按用途分(道路石油沥青和建筑沥青)。

5.粘滞性的表征指标以粘度表示,但实际采用针入度表示,软化点也可以反映粘滞性,但主要表示感温性。软化点既是反映沥青材料热稳定性的指标,也是沥青条件粘度的一种表示方式。延性的表征指标以延度表示;感温性的表征指标是针入度指数。 6. 沥青的三大指标为:针入度、软化点、延度。

7.引起老化的原因:①热的影响②氧的影响③光的影响④水的影响⑤渗流硬化。目前评定沥青抗老化能力的实验方法是:沥青加热蒸发损失试验和薄膜烘箱加热试验(或旋转薄膜烘箱加热试验)。 即沥青试样在163℃条件下,加热蒸发5h采用蒸发损失率,蒸发后针入度比和延度作为评价指标。

8.新技术标准将沥青再划分三个等级即A、B、C级沥青。A级适用各个等级的的公路的任何场合和层次;B级适用于高速公路、一级公路沥青层上部约80-100cm以下的层次,二级及二级以下公路的各个层次和用作改性沥青、乳化沥青、改性乳化沥青、稀释沥青的基质沥青。C级适用于三级及三级以下公路的各个层次。 9.针入度值是在规定的温度条件下,以规定质量的标准针经过规定的时间贯入沥青试样的深度,以0.1mm计。即P25℃,100g,5S

10、沥青针入度试验目的:通过针入度的测定不仅能够掌握不同沥青的粘稠性以及进行沥青标号的划分,而且可以用来描述沥青的温度敏感性-针入度指数。

13.测定沥青密度的标准温度为15℃,而沥青与水的相对密度是指

25℃相同温度下的密度之比。二者之间由下式换算:

沥青与水的相对密度(25℃/25℃)=沥青密度(15℃)×0.996 14.沥青与矿料的粘附性,对于最大粒径>13.2mm采用水煮法;≤

13.2mm采用水浸法。粘附性5个等级,级别越高,石料碱性越大,与沥青的粘附性越强。

15.改性沥青常用方法:树脂类、橡胶类、SBS改性沥青、乳化沥青优点:①常温施工,节约能源②便于施工节约沥青③保护年环境,

保障健康④路面粗糙,减少事故。

16.沥青混合料分类·①按沥青类型分:石油沥青混合料和焦油沥青

混合料②按施工温度分:为热拌热铺沥青混合料和常温沥青混合料③按矿质集料级配类型分:连续级配沥青混合料和间断级配沥青混合料④按密实度分:密级配混合料(VV=3-6%)、开级配混合料(VV>18%)、半开级配混合料(VV=6-12%)⑤按矿料最大粒径分:特粗式、粗粒式、中粒式、细粒式、砂粒式。 17.新规范:①连续密级配沥青混凝土混合料(密实型沥青混合料

DAC;密级配沥青稳定碎石ATB,VV=3-6%);②连续半开级配沥青混合料,用AM表示;VV=6-12%;③开级配沥青混合料,用ATPB表示,VV>18%;④间断级配沥青混合料,以SMA表示,VV=3-4%。

18.沥青混合料的组成结构:①悬浮-密实结构,连续型密级配;特

点:具有较高的粘聚力,较低的内摩擦角;②骨架-空隙结构,连续型开级配;特点:具有较低的粘聚力,较高的内摩擦角;③

身或级配形成的表面构造深度、颗粒形状与尺寸、抗磨光性等方面。同时沥青用量对抗滑性也有非常大的影响,沥青用量超过最佳用量的0.5%,就会使沥青路面的抗滑性指标有明显得降低。

23、施工和易性的影响因素首先是材料组成和施工条件。通常的做法是严格控制材料组成和配比,采用经验的方法根据现场实际状况进行调控。

21.沥青路面所用沥青标号应根据气候条件和沥青混合料类型、道路等级、交通性质、施工方法及当地使用经验等因素,经技术论证后确定。

22.沥青混合料的填料的目的:填料(又称矿粉)在沥青混合料中起

着很重要的作用,通过沥青和填料之间相互作用形成的结构沥青和组成的沥青胶浆,使混合料中的矿料结合成为一体。因为只有碱性石料加工成的填料与沥青才能够形成较发达到结构沥青,所以用于沥青混合料的填料只能采取石灰岩类的憎水性碱性石料加工磨细制成,且要求必须达到一定的细度。

26.沥青混合料中沥青含量试验:离心分离法、回流式抽提议法、高温燃烧法

29.沥青混合料配合比设计包括三个阶段:目标配合比设计阶段、生产配合比设计阶段和生产配合比验证――即试验路试铺阶段。 30.沥青路面工程混合料的类型及矿料级配由工程设计文件或招标文件根据所建工程需要、道路等级、路面类型、所处结构层层位等因素来决定。并要求沥青面层中集料的最大粒径应与该层的压实后的厚度相匹配,通常是沥青层一层的压实厚度不宜小于集料公称最大粒径的(2.3-3倍),对SMA或OGFC等嵌挤型混合料不宜小于公称最大粒径的(2-2.5倍),以减少离析,便于压实。

31.沥青混合料配合比(合成级配)的要求:对高速公路和一级公路,宜在工程选定的设计级配范围内计算1-3组粗细不同的配合比,绘制设计级配曲线,要求这些合成级配曲线在设计级配范围的上方、中值和下方。设计合成级配不得有太多的锯齿形交错,且在0.3-0.6mm范围内不出现“驼峰”。如反复调整不能达到要求时,宜更换材料重新设计。形成S型曲线。

32、钢材主要力学性能:强度、塑性、冷弯性能、硬度、冲击韧性、耐疲劳性、良好焊接性

33、帮条焊接头或搭接焊接头的焊缝厚度不小于主筋直径的 0.3 倍,焊缝宽度b不应小于主筋直径的 0.8 倍。

34、当用钢筋牌号是HRB335的材料进行帮条焊和搭接焊,可用E4303焊条进行焊接

35、钢筋拉伸试验一般应为(10-35℃)温度条件下进行。

36、钢筋经冷拉后,其屈服点、塑性和韧性(升高、降低)

37、钢结构构件焊接质量检验分为(焊接前检验、焊后成品检验、焊接过程中检测)

推荐第6篇:做土工心得体会

做土工心得体会

在土工实验室工作整天与刀子钢锯和电等危险物品接触,“安全第一预防为主”不能因为难受或不习惯而不戴手套,更不能抱着侥幸心里在不断电的情况下修理仪器。本文是品才网小编精心编辑的做土工的心得体会,希望能帮助到你!

做土工心得体会

各位领导大家好:

我叫E,是来自E分公司E大厦项目部的一名实习学生,我现在E大厦项目部在担任回填土工长,主要管地下室室内回填以及普工队伍一天内的工作分配。

我是去年3月份进入公司六项目西北大学项目部开始实习的,以前在上学期间我也经常去一些工地看工人实际操作,但是我对自己所看到的事物很模糊,因为学校不可能一次性将所有的课程全部授完让学生了解,所以就算看到很简单的问题自己也很模糊,只好带着那些模糊一次又一次的向专业老师请教学习,下来自己在再次去工地做一次实际了解来加深自己的理解。

自从进入工地开始毕业实习那一天起,到今天的工作实习,在这短短的一年时间里,我对以前没有请教的以及请教过的模糊问题现在已经全部有了一个大概的了解,并且有很多是自己实际操作去解决的,例如水准仪、经纬仪和铅垂仪的使用,虽然我架设仪器很慢,不能很快说出每个按键的名称,但是我却能准确的将它使用起来完成自己的工作。在西大我跟随雷小辉、李壮志师父及刘海鹏师兄等人学会了放线,验轴线,使用线坠和验模板设施料的用量计算等,空闲时间里与钢筋工工长党敏辉一起讨论钢筋问题,是自己去了解别的工种怎样去操作,程序是什么。

在工地上这一年多的实际操作是我看到了虽然我今天有施工员上岗证,监理员上岗证等及我现在也在函授本科专业的课程,这些装备只是对我是一个包装,而自己在学校所学到的理论知识同时在实际应用中也很少很少,因为它只是一个概念性的指导,而实际的操作还得自己不断的去钻研思考及请教各个工种的师父们。

自从来E工地后的第二天,我站在酒店作业层上环视了一下榆林城市的景象,我就在想,我要在这里永久的呆下去,因为这里对我们建筑行业存在这巨大的发展潜力,我们不能放下这片土地以及周边地区这片肥肉。

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实践是大学生活的第二课堂,是知识常新和发展的源泉,是检验真理的试金石,也是大学生锻炼成长的有效途径。一个人的知识和能力只有在实践中才能发挥作用,才能得到丰富、完善和发展。大学生成长,就要勤于实践,将所学的理论知识与实践相结合一起,在实践中继续学习,不断总结,逐步完善,有所创新,并在实践中提高自己由知识、能力、智慧等因素融合成的综合素质和能力,为自己事业的成功打下良好的基础

土木工程是建造各类工程设施的学科、技术和工程的总称。它既指与与人类生活、生产活动有关的各类工程设施,如建筑公程、公路与城市道路工程、铁路工程、桥梁工程、隧道工程等,也指应用材料、设备在土地上所进行的勘测、设计、施工等工程技术活动。土木工程是社会和科技发展所需要的“衣、食、住、行”的先行官之一;它在任何一个国家的国民经济中都占有举足轻重的地位。

作为一名刚刚接触专业知识的大学生来说,如果在学习专业课之前直接就接触深奥的专业知识是不科学的,为此,学院带领我们进行了这次实习活动,让我们从实践中对这门自己即将从事的专业获得一个感性认识,为今后专业课的学习打下坚实的基础,为今后书本与实践的结合打下基础。

紧张的两周的实习生活结束了,在这两周里我还是有不少的收获。实习结束后好好总结一下。在实习过程中我们共进行了七项工地参观,包括故宫博物院,首钢液压车间,学校实验楼留学生公寓,两处住宅小区工地,和丰台构件厂共七天的参观。在每次参观结束后我们都做了很认真的总结,把自己在参观时学到的,了解到的知识进行梳理,也同时为今后的学习打好基础,虽然我们不能完全明白老师讲解的所有知识。

但终归是学习的过程,不同程度上都会有收获。而实习的意义也在于此。首先,通过实习,通过实践,使我学到了很多实践知识。通过参观,使我近距离的观察了整个房屋的建造过程,厂房的结构,学到了很多很适用的具体的施工知识,这些知识往往是我在学校很少接触,很少注意的,但又是十分重要、十分基础的知识。比如,钢筋的绑扎,底层基础钢筋的绑扎首先要放样,每一跨度里钢筋的接头数只有25%,即4根钢筋里只有一个接头、

另外,接头要尽量放在受压区内。在砌墙的过程中,如遇到墙要转角或相交的时候,两墙要一起砌起来,在留槎的过程中,可以留斜槎,如果要留直槎,则必须留阳槎,且要有拉结筋,不能留阴槎。在进行混凝土施工的过程中,要特别注意混凝土的配合比,在天热的时候要注意养护。其次我们还对一些细部的作法有所认识,了解了设计与施工间是有距离的,要靠施工工程师在技术上给予合理设计才能保证施工的顺利和高质量。针对每次的参观我做了以下的总结。

对于像故宫一样古老的建筑在施工上可以算是大兴土木,但以后使用的机会较少,但针对对古建筑的修复这一需要,为保存祖国的文化,古国风貌,是不可或缺的。所以研究古建筑的构造是有必要的。

对于厂房,我们今后会有单层厂房这门课程,以后走向社会我们或许现场房建设方面发展,而且本身各种建筑理论的基础知识本都是相通的,因此无论是为今后的学习还是以后投入社会的需要对厂房的认识都是必不可少的。厂房由山墙,梁,柱,屋盖,水平支撑,竖直支撑组成。整体是钢筋混凝土结构。在梁上设有吊车的槽钢轨道,为了使整体结构稳定,在厂房的第一段,最后一段是有行家结构的水平支撑,在进深超过六十米时,中间的某一关也要加上水平支撑。竖直支撑则是在沉重的梁上起加固作用。

而对于建筑工地,我的体会就更深了,无论是对施工过程还是对施工工艺我都产生了很大的兴趣。当今的不同建筑多采用橡胶混凝土的方式,结构杀害能够多为框架剪力墙。对于钢筋的使用有着严格的规范,从配筋到绑扎,到架模板,再到灌浆,这一系列的工作,一项都不能出错,小小的偏差可能会酿成无法收拾的严重后果。而在施工工艺方面,脚手架,模板,包括新材料的使用都更加直观的展示在我们面前。

我们见到了满堂红式和爬升式两种形式的脚手架,施工时,柱子的模板应在浇筑混凝土后的第二天拆除,而楼板的施工需要在十五天左右后才能拆除模板,要配备3—4层的楼板的模板,以便施工。单楼体抗震性能不是很好时,比如l型楼会设计抗震缝,沉降缝,缝一般设计在l拐弯处。轻质材料是未来的主导材料,由于轻质材料总量比原有混泥土结构可减少20%.

可大大减轻建筑的自重,节约资源。而最让人大开眼界的预制构件着实让人惊叹不已。为加快施工,缩短施工周期使用预制混凝图构件是首选,尤其是大型的建筑需要,预制构件的生产减少了很多问题。虽然在运输上大型的构件有困难,但还可以使用现场预制现场装配的办法,更加高效。

但是通过在课余时间对当代建筑业进行分析,也产生了一些我个人的看法。

建筑结构设计是建筑的主要部分,他关系到建筑的安全,可靠的程度,还有是否能够满足人们的使用要求。现在的建筑结构是从解放的时候继承下来的,所以,有很多东西虽然还是适合建筑,但是,却不适合时代的发展了,所以,建筑结构的设计有待提高。首先,要从建筑结构安全的角度来提高,其次,在从建筑结构的材料、使用方面来提高,建筑结构的提高将会给我们国家的建筑业的发展带了很大的影响。

我们常说百年大计,这是建筑的年限,和你的身体是一样的,如果一个人的骨骼非常的结实,那么他会是一个健康的人,也是能够提供很多的劳动力,反之,则会给社会带来很多不便。同样,建筑的结构和人的骨骼是一个概念的两种事物。我们提倡全民健身运动的目的就是要我们的都有个健康身体来适合这个社会的发展,所以,建筑结构的发展也同样会带来建筑业的发展。

建筑的发展历史是悠久的,从原来的草棚到后来的用木头做房子再到用石头及其他的材料,这样的发展过程;每一次的发展都带来一次新的社会的变化,一种是社会制度变化,一种是社会的科技发生了变化,所以,我们现在就面临着这样一个问题,是如果在现在的社会中找到一种适合人民生活水平和科学技术的建筑。

因为,我们人类一直居住在一个能够遮风挡雨的地方,原来人们想的是如何能够生活的温暖和不受外界动物的侵袭,而现在,我们的社会发生了变化,现在,在人们的思想观念里,居住的环境要舒心才行,所以说,建筑业有待于发展,现在我们已经发现一种建筑正在来临,那就是——人工智能建筑。他是社会发展的产物,是人们心理趋向的一个产物,所以,他是合理的。我们现在就应该想一下现在的建筑是不是真的要走向人工智能,是不是下面还有更加先进的建筑等待我们,我们面临着这样一个社会就不能推辞什么,只有,为了建筑业的新发展去努力,才是我们当前应该做的。不难看出,建筑业的发展不是单一方面的问题,而是,需要很多方面的协助才能有所发展的,对于,我们应该勇于探索先进的科学技术,使我国的建筑能够成为国民的满意产品,也同样成为国际市场的抢手产品。

总之短短的实习,让我大开眼界,也学会了不少东西,也让我对自己今后要从事的行业有所思考。原来的那种心高气傲没有了,取而代之的是脚踏实地的努力工作学习的决心和信心。当我摆正自己的心态,从初涉社会工作的被动状态转变到开始适应社会的主动状态,以放松的心情,充沛的精力重新回到紧张的学习工作当中时,我忽然有种这样的感受:短短两周,仿佛思想又得到了一次升华,心中又多了一份人生感悟。

这次实习让我深刻体会到读书固然是增长知识开阔眼界的途径,但是多一些实践,畅徉于实践当中接触实际的工作,触摸一下社会的脉搏,给自己定个位,也是一种绝好的提高自身综合素质的选择。

此次小学期我走出了学校,来到了工地实习是一次很好的启蒙活动。希望我的经验和体会能够在以后的道路上指导我走向成功,外面的世界很精彩,但是,没有实力就变成别人是你的精彩,而不是你是别人的精彩。

做土工心得体会

土工实验室不光是一份累人而繁琐的工作,还是一个很严谨细心的工作。土工试验室的成果数据与以后工程的设计施工息息相关,一个微小的误差可能牵连到整个工程的施工或造价。所以在土工实验室工作既要有不怕吃苦的精神又要有严谨谨慎的思想。

在土工实验室工作整天与刀子钢锯和电等危险物品接触,“安全第一预防为主”不能因为难受或不习惯而不戴手套,更不能抱着侥幸心里在不断电的情况下修理仪器。

学无止尽,不能只局限于所在的工作方面的知识要不断学习,多了解一下与自己工作相关的上下游专业。这样会把握整个工程的来龙去脉,也对所做的试验有更深的理解。工作后不再像学校里那样,有老师督促你去学习进步,而是一切要靠自己主动去学去做。只要你想学习,学习的机会还是很多的,首先你身边会有很多相关书籍和数据。可以自主学习,如果遇到不会不懂的只要你问指导老师,他们会毫不吝惜的把自己的经验告诉你。

此次实习我收获很多,感觉也成熟了很多。首先通过出差到盐城那段时间的锻炼,使自己适应了生产实习的环境,增强了自己的适应能力,由为受益的是感到团队协作,互帮互助相互交流共同进步的那种激情。还学到有错就改不托着搁着的思想。

其次通过直接参与盐城实验的建立与搬迁的运作过程。使我对试验室的运转有了更深入的理解,同时对仪器的构造与拆装有了更理性的认识。当中与别人的交流沟通使我学到了很多为人处事的经验。

此次实习增强了自己的动手能力,同时进一步加深了对理论知识的理解,使理论与实践知识都有所提高,圆满地完成了学校的实习任务。提高了实际工作能力,为就业和将来的工作取得了一些宝贵的实践经验。

我坚信通过这一段时间的实习,从中获得的实践经验使我终身收益并会在我毕业后的实际工作中不断地得到印证,我会持续地理解和体会实习中所学到的知识,期望在未来的工作中,把学到的理论知识和实践经验不断的应用到实际工作中来,充分展示我的个人价值和人生价值,为实现自我的理想和光明的前程而努力。

以上是我对已经过去实习工作的总结,总结是为了寻找差距,修订目标,是为了今后更好的提高,通过不断的总结,不断的提高,我有信心在未来的工作中更好的完成任务。

推荐第7篇:土工试验心得体会

土工实验室不光是一份累人而繁琐的工作,还是一个很严谨细心的工作。土工试验室的成果数据与以后工程的设计施工息息相关,一个微小的误差可能牵连到整个工程的施工或造价。所以在土工实验室工作既要有不怕吃苦的精神又要有严谨谨慎的思想。

在土工实验室工作整天与刀子钢锯和电等危险物品接触,“安全第一预防为主”不能因为难受或不习惯而不戴手套,更不能抱着侥幸心里在不断电的情况下修理仪器。

学无止尽,不能只局限于所在的工作方面的知识要不断学习,多了解一下与自己工作相关的上下游专业。这样会把握整个工程的来龙去脉,也对所做的试验有更深的理解。工作后不再像学校里那样,有老师督促你去学习进步,而是一切要靠自己主动去学去做。只要你想学习,学习的机会还是很多的,首先你身边会有很多相关书籍和数据。可以自主学习,如果遇到不会不懂的只要你问指导老师,他们会毫不吝惜的把自己的经验告诉你。

此次实习我收获很多,感觉也成熟了很多。首先通过出差到盐城那段时间的锻炼,使自己适应了生产实习的环境,增强了自己的适应能力,由为受益的是感到团队协作,互帮互助相互交流共同进步的那种激情。还学到有错就改不托着搁着的思想。

其次通过直接参与盐城实验的建立与搬迁的运作过程。使我对试验室的运转有了更深入的理解,同时对仪器的构造与拆装有了更理性的认识。当中与别人的交流沟通使我学到了很多为人处事的经验。 此次实习增强了自己的动手能力,同时进一步加深了对理论知识的理解,使理论与实践知识都有所提高,圆满地完成了学校的实习任务。提高了实际工作能力,为就业和将来的工作取得了一些宝贵的实践经验。

我坚信通过这一段时间的实习,从中获得的实践经验使我终身收益并会在我毕业后的实际工作中不断地得到印证,我会持续地理解和体会实习中所学到的知识,期望在未来的工作中,把学到的理论知识和实践经验不断的应用到实际工作中来,充分展示我的个人价值和人生价值,为实现自我的理想和光明的前程而努力。

以上是我对已经过去实习工作的总结,总结是为了寻找差距,修订目标,是为了今后更好的提高,通过不断的总结,不断的提高,我有信心在未来的工作中更好的完成任务。

推荐第8篇:土工材料施工工艺

土工材料施工工艺

(1)土工布施工

1)储存、运输和处理土工布

土工布卷在安装展开前要避免受到损坏。土工布卷应该堆放于经平整不积水的地方,堆高不超过四卷的高度,并能看到卷的识别片。土工布卷必须用不透明材料覆盖以防紫外线老化。

在储存过程中,要保持标签的完整和资料的完整。 在运输过程中(包括现场从材料储存地到工作地的运输),土工布卷必须避免受到损坏。受到物理损坏的土工布卷必须要修复。

受严重磨损的土工布不能使用。任何接触到泄漏化学试剂的土工布,不允许使用在本工程上。

2)土工布的铺设方法:

1、软基处理经监理工程师验收同意后,在其上方采用人工滚铺土工布;布面要平整,并适当留有变形余量

2、在施工中,布的搭接根据地形及使用功能可分为自然搭接、缝接或焊接, 可能长期外露的土工布,则应焊接或缝合。

2.1 热风焊接是首先的长丝土工布的连接方法,即用热风枪对两片布的连接瞬间高温加热,使其部分达到融熔状态,并立即使用一定的外力使其牢牢地粘合在一起; 2.2 在潮湿天气不能进行热粘连接的情况下,土工布应采取另一方法一缝合连接法,即用专用缝纫机进行双线缝合连接,且采用防化学紫外线的缝合线,所有的缝合必须要连续进行(例如,点缝是不允许的)。在重叠之前,土工布必须重叠最少150mm。最小缝针距离织边(材料暴露的边缘)至少是25mm。

缝好的土工布接缝最包括1行又线锁口链形缝法。用于缝合的线应为最小张力超过60N的树脂材料,并有与土工布相当或超出的抗化学腐蚀和抗紫外线能力。

任何在缝好的土工布上的“漏针”必须在受到影响的地方重新缝接。

必须采取相应的措施避免在安装后,土壤、颗粒物质或外来物质进入土工布层。

2.3缝合时最小宽度10cm,自然搭接时最小宽度为20cm、热风焊接时最小宽度为20cm。对于缝接,要采用质量与土工布相同的缝合线,缝合线要采用抗化学破坏和紫外光照射能力更强的材质。

3、土工布铺设完毕由现场监理工程师认可后方可填筑其他填料。

2)土工布铺设工艺要求

1)基层检查:检查基层是否平整、坚实,如有异物,应事无处理妥善。

2)试铺:根据现场情况,确定土工布尺寸,裁剪后予以试铺,裁剪尺寸应准确。

3)检查撒拉宽度是否合适,搭接处应平整,松紧适度。 4)定位:用热风枪将两幅土工布的搭接部位粘接,粘接点的间距应适宜。

5)对搭接部位进行缝合时缝合线应平直,针脚应均匀。 6)缝合后应检查土工布是否铺设平整,是是否存在缺陷。

7)如存在不合要求的现象,应及时进行修补。

(2)土工格栅施工

1)土工格栅工作机理

土工格栅的抗拉强度大,可增加路堤的稳定性;格栅网眼的存在制约了土的横向移动,形成了良好的嵌锁作用,使土体具有较好的整体抗剪能力;土工格栅有一定的刚度使上面的负荷得到扩散,提高了地基的承载力。

2)土工格栅的铺设

本项目采用土工格栅为钢塑复合土工格栅,底层土工格栅铺设:土工格栅应在软基处理后、填筑砂垫层之上填土前铺设。一般路基铺设,待桩基检测完获监理工程师认可后,在桩基顶面铺设50cm垫层压实后再铺设钢塑复合土工格栅,对于不同软基处理方式交接前后各10m范围内沿纵向铺设一层双向土工格栅;佛山一环铺设,在原路堤边坡开挖成宽度为1.5m,高度为1m的台阶,台阶上铺设一层钢塑复合土工格栅,如图一所示,台阶开挖前应先拆除原边坡上的防护,台阶开挖由下至上进行,下一级台阶路基填筑完成后再进行上一级台阶的开挖,最上一级台阶开挖至原路床顶部,其高度和宽度可根据实际作适当调整;台后路基铺设,钢塑土工格栅应固定在桥台后预埋钢筋上,如图二所示;陡坡路堤或填挖交界处铺设,在填挖交界路基过渡段先开挖成台阶,台阶宽2m,坡度为≥1:2.5,后换填中粗砂分层压实至≥1m时铺设6m长(宽)的土工格栅,再填砂至路床底挖方处铺设5m和填方处铺设10m长(宽)土工格栅,在其上填河砂80cm后再铺一层土工格栅(同上铺设),土工格栅应沿纵向在相互平行的水平面上分层铺设,相邻两幅土工格栅的搭接宽度为20cm,上下层应错开搭接,如图三所示。

铺设时应在路堤两侧每边各留不小于2m的锚固长度,土工格栅沿路堤横向铺设。对于衔接部的土工格栅按路基纵向铺设。土工格栅受力方向搭接长度不小于30cm,非受力方向搭接长度不小于10cm,绑扎丝带可与土工格栅一并向厂家购买。土工格栅应用“U型钉”固定,间距2m(台后50cm),按正三角形布置。“U型钉”采用φ8钢筋制作,长度不短于40cm,宽度为4cm。 土工格栅铺设完成后,进行路基填料。为了避免运输车辆碾压或调头时对土工格栅造成一定破坏,可采用滚填的方式进行土方填筑。土方填筑松铺厚度为30cm,推土机推平,压路机碾压,土方填筑碾压应符合路基土方压实的规范要求。土方填筑碾压合格后,铺设上层土工格栅,铺设要求及连接方式与底层土工格栅铺设要求相同,只是宽度应与填土层顶宽一致。

图一

图二

图三---纵向填挖交界

3)土工格栅工艺要求

1)铺设土工格栅的土层表面应平整,表面严禁有碎、块石等坚硬凸出物;在距土工格栅8cm内的路基填料应最大粒径不得大于6cm。

2)土工格栅的搭接应牢固,在受力方向联结处的强度不得低于材料设计抗拉强度,且其叠合搭接长度不应小于15cm。 3)为保持土工格栅的整体性,施工中土工格栅的连接采用绑扎锚固法。

4)铺设土工格栅时,保持其连续性,不要出现扭曲‘折皱、重叠的现象,特别要避免尽量拉伸。

5)土工格栅铺筑后应及时填土(暴露时间不应超过48h),格栅上的第一层填土应采用轻型推土机或前置式装载机逐段推进。一切车辆、施工机械只允许沿路基的轴线方向行驶,禁止直接在格栅上行驶。 6)土工材料质量要求符合《公路工程质量检验评定标准》(JTG F80/1—2004)中的有关规定要求。

(3)土工膜施工

本项目泡沫轻质土路基基底和基顶分别铺设HDPE防渗土工膜。如遇到桥台应待桩基检测完监理工程师批准后,再做好两侧的钢筋砼保护壁在路基范围内铺筑60cm厚的碎石垫层压实经监理工程师验收后铺设HDPE防渗土工膜;待底层土工膜验收后浇注泡沫轻质土检测完再铺设顶面土工膜。HDPE防渗土工膜具体施工工艺 如下:

当选择焊接接缝时,施工工艺为:铺设、剪裁→对正、搭齐→压膜定型→擦拭尘土→焊接拭验→焊接→检测修补→复检→验收。

1、土工膜的铺设

1)HDPE膜裁切之前,应该准确丈量其相关尺寸,然后按实际裁切,一般不宜按图示尺寸裁切,应逐片编号,并详细记录在专用表格上。

2 )铺设HDPE土工膜时应力求焊缝最少,在保证质量的前提下,尽量节约原材料。

3)土工膜与土工膜之间接缝的搭接宽度一般不小于10cm,通常就使焊缝排列方向平行于最大坡度,即沿坡度方向排列。在拐角及畸形地段,应尽量减短焊缝长度。 4)HDPE土工膜在铺设中,应避免产生人为褶皱,温度较低时,应尽量拉紧、铺平。

5)HDPE土工膜在铺设完成后,应尽量减少在膜面上行走、搬动工具等,凡能对HDPE土工膜造成危害的物件,均不应放在膜上或携带在膜上行走,以免对膜造成意外损伤。

2、土工膜的焊接

1)热锲焊机焊接工序为:调节压力→设定温度→设定速度→焊缝搭接检查→装膜入机→启动马达→加压焊接。 2)焊缝处不得有油污、灰尘,HDPE土工膜的搭接段面不应夹有泥沙等杂物,

当有杂物时必须在焊接前清洗干净。

3)每天焊接开始时,必须在现场先试焊一条0.9mm×0.3mm的试样,搭接宽度不小于10cm,并用拉力机现场进行剥离和剪切试验,试样合格后,便可用当时调整好的速度、压力、温度进行正式焊接。试样上需标明日期、时刻、环境温度。热锲焊机在焊接过程中,需随时注意焊机的运行情况,要根据现场的实际情况对速度和温度进行微调。

4)焊缝要求整齐、美观、不得有滑焊、跳走现象。 5)在遇上土工膜长度不够时,需要长向拼接,应先把横向焊缝焊好,再焊纵缝,横向焊缝相距大于50cm应成T字型,不得十字交叉。

6)相邻土工膜焊缝应尽量错缝搭接,膜块间形成的结点,应为T字型,尽量减少十字型,纵膜向焊缝交点处应用挤压焊机加强。

7)焊膜时不许压出死折,铺设HDPE土工膜时,根据当地气温变化幅度和HDPE土工膜性能要求,预留出温度变化引起的伸缩变形量。

8)当手提焊机的温度控制所指示的焊机温度低于2000C时,要用干净的布或棉纱擦干再焊,必要时应重新打磨,切忌用手擦拭。

9)当接缝处有揭露、潮湿、泥沙等影响时,处理后再进行焊接。

10)在下雨期间或接缝有潮气、露水、或者大沙的情况下不能进行焊接,但采取防护措施是除外。

11)温度低于50C时,按照规范要求不应施工,如果必须施工的话,焊接前应对焊机进行预热处理。

12)挤压焊接机在焊接过程中,应经常检查枪头的滑块,磨损较严重时应及

时更换滑块,以免损伤膜面。

13)土工膜在焊接时应采用稳压性能好的发电机供电,在特殊情况下采用当地用电时,必须使用稳压器。

3、HDPE膜的锚固 1)锚固的方法分为三种:沟槽锚固、射钉锚固和膨胀螺栓锚固;通常情况下,采用沟槽锚固。

2)采用沟槽锚固时,视HDPE土工膜的使用条件及受力情况,其锚固沟槽宽度一般不小于0.5m~1.0m,其深度不得小于0.5m~1.0m。

3)采用射钉锚固时,压条宽度不小于2cm,厚度不得小于2mm,射钉间距不应大于400mm,压条明露处应有防腐措施。

4)采用膨胀螺栓锚固时,螺栓直径不小于4mm,其间距不大于0.5mm,施工时,先用备好的沙袋将摆好位置的膜临时固定,防止大风将HDPE膜吹动移位,然后再进行膨胀螺栓锚固。

4、施工注意事项

1)电器设备、电源线路应符合有关专业规范要求。 2)热风枪、砂轮机和焊机拖带的电源线在使用过程中,必须最大限度的远离其工作部位,以免损伤电线发生漏电。

3)除热风焊接处,热风枪的嘴部在任何情况下都不得与HDPE膜面接触,并且尽可能的远离膜面、人体、机械等物体。

4)焊机在不使用时,不得直接放置在HDPE膜面上,应放置在支架或沙袋上。

5)裁膜刀使用完毕后,应立即将刀片收回刀盒内。 6)在现场使用的各种临时性小型工具,使用完毕,应及时放入工具箱内。

7)严禁将从挤压焊接机枪头摘下的焊料物直接丢弃在土工膜面上。

8)HDPE土工膜施工现场严禁吸烟,还应配备消防设施,不得穿带铁钉的鞋或高跟硬底鞋到膜面上行走,不允许从事有可能破坏土工膜成品的一切活动。 (4)透水软管施工

为了排放路面渗入倒台背路基中的水,在本项目坐板式桥台台背后设置并排两根φ80mm的透水软管,软管外表用透水土工布包裹,出水口位于路基边坡表面。铺设透水管前应平整场地,清理场地杂物,以免刺破、损伤,透水管的联接采用不绑扎法,接头处外包的土工布应相互覆盖,铺设后应在48h内及时覆盖或回填,严禁施工机械直接在软水管上作业。如下图所示:

推荐第9篇:土工实训总结

土 工 实 训 总 结

考完试我们迎来了学校给我们安排的土工实训,虽然只有短短三周时间,我们还是蛮期待的。

这几周的实训我们都做的很认真,尽管是实训,大家听的还是很投入,至少在没有课的情况下我们不愿浪费父母的血汗钱。这一周我们完成了土的密度、界限含水率、土的含水率、土的比重、土的击实、土的固结实验。在做实验的过程里我们总结了自己在以前学到得不足之处。

土的密度实验:用环刀法切取土样时,必须严格步骤操作不得急于求成,用力过猛,或图省事不削成土柱,这样就使土样开裂扰动,结果事倍功半。还有修平环刀两端余土时,不得在试样表面往返压抹。对于较软的土宜先用钢丝锯将土样锯成几段然后用环刀切取。这些都是在当时学习时我没注意到的,如今再做一次收获很大。界限含水率:若调制的土样含水率过大,只许在空气中晾干或用吹风机吹干,也可用调土刀搅拌或用手搓捏散发水量,切不能加干土或用电炉烘烤。放锥时要平稳,避免产生冲击力。从调土杯中取出土样时,必须将沾有凡士林的土弃掉,方能重新调制或者取样测含水率。土的击实实验:在工程建设中,经常使用人工压实的土作为路堤、土堤等构筑物的材料或建筑物的地基,若使用原状结构被破坏的土作为建筑物的材料或地基时,土的强度低,压缩性大,沉降不均匀,有的会发生湿陷或者崩解等现象。用击实的办法能使土在外力作用下,短期内得到新的结构强度,降低土的压缩性和渗透性,改善土的工程性质。压实的效果与工地压实条件(压实功能)和土的性质有关,相同的压实功能对不同状态的土会得出不同的效果。所以用土做建筑材料时,需要在模拟现场施上条件(包括施工机械和施工方法丫卜,找出获得压实填土的最大千密度和相应的最优含水量的方法,击实试验的目的就是利用标准化的击实仪器和规定的标准方法,测定在某种压实功能下干密度与含水量的关系,确定土的最大干密度和最优含水量或根据需要测压缩模量、抗剪强度与压实干密度的关系,为工程设计施工提供土的压实参数。固结实验:切削试样时,应十分耐心操作,尽量避免破坏土的结构,不许直接将环刀压入土中。在削去环刀两端余土时,不允许用刀来回涂抹土面, 在各种试验土样虽然是在试验室内人为的情况改变其种性质,但在实际情况中可能存在。从以上各种试验条件可以看出,含水量是影响土样固结试验的重要因素之一,而其中所含砂砾等杂质在颗粒粒径较小,且含量百分比较小的情况下,对土样压缩系数的影响很小,可能忽略不计。故在现场取样时应注意确保土样的代表性,场地内尽可能均匀取样;现场称量做含水量土样的湿重,以保证其含水量不会失真;如现场没有条件,要做到对土样的保存要做到封存好,保证土样的含水量不会发生变化,并及时送到试验室进行检测;进行室内试验时,用环刀取样时应尽量保持原状,不宜用力挤压、填平,致使孔隙比变化发生变化,要保证试样的含水量、容重、压缩系数、抗剪强度等的真实性;对含砾砂较多的试样,如只是局部偶见,可依据工程需要酌情处理。

在这次实训周里我们还总结了自己往日做实验中细节问题,以此在今后的工作岗位上对我们有着深刻的提醒。

1.做实验认真负责,一丝不苟,努力钻研业务,不断提高业务素质 2.严格按照有关试验规程和试验方法做好各项试验,及时填写试验记录和试验报告,试验记录不得随意涂改,试验报告必须经实验室负责人报告

3.对于试验出具的各种数据负责,所处的各项试验数据要真实有效 4.试验人员应详细观察和记录试验过程中出现的各种情况,当发现有异常现象和试验结果不符合设计要求时,应立即向试验负责人报告

5.爱护试验仪器设备

6.要优质、高效完成试验任务、

7.试验结束后,清扫场地。整理好试验仪器和试验资料,保持整洁文明的工作环境,做到干净卫生、安全可靠

一周就这样过去了,在获得知识的同时,我们又一次锻炼了自己的动手能力,我想在以后的工作中一定会对我们有所帮助。俗话说:活到老,学到老。我会坚守这条名言,让它伴我漫漫人生路!

推荐第10篇:某国土工作者总结

XX国土工作者总结

XX国土工作者总结范文篇1

XX年,东联国土所在县局的领导下,在乡党委政府以及村,部门的大力支持下,坚持“科学发展观、构建和谐社会”重要思想为指导,严格执行国家、省、市关于国土资源工作的一系列方针政策,坚持保护资源与保障发展并重,紧紧围绕乡党委政府工作中心,尽职尽责积极做好各方面的工作,现将本年度工作报告如下:

增强“守土有责”工作责任心,对全所人员统一依法管地的思想认识,贴近农村实际落实管理措施。大力开展普法活动,利用

6、25全国土地日和

12、4法律宣传日契机,悬挂宣传横幅4条,发放《国土资源法制知识》手册100多份。大力宣传国土管理法律、法规,特别是耕地保护方面的政策规定,利用宣传栏面向广大群众宣传国土知识。

京福铁路、高速接线、朱永路、淮上线安置点等重点工程以及美好乡村规划建设,一是做好土地利用规划调整修编工作。二是村庄整治规划编制工作。重点对淮上线安置点、永丰安置点、毛桥街道等片区的建设规划做了修编和调整。

XX年卫片检查东联乡涉及京福铁路和旋力特钢、流潭中学等9个图斑。为确保卫片检查顺利通过,我们及时对接用地单位组织报批资料,完善用地报批手续,顺利通过了卫片执法检查验收工作。

我乡实施土地复垦共72亩,主要涉及玉楼57亩、合兴15亩。增减挂共44亩,主要涉及长河21亩、东埂13亩、西埂10亩。另外,积极与县局对接,争取了复兴村软基地面地质灾害点搬迁项目资金58万元。

XX年东联乡高标准基本农田建设项目主要分布于东联乡东埂、西埂、永丰三村,项目区总面积为7000亩,经过改造建设,可建成4300亩高标准基本农田,目前项目正在实施过程中。

坚持依法管理、科学合理、节约集约用地的原则,我所对辖区内农民建房实行严格管理,一是注重加强土地管理法律法规宣传,坚持“三到场”(审查到场、放线到场、验收到场),规范工作流程,提高办事效率;二是积极与村委会保持联系,发挥村级监管职能。对辖区内需要建房的农户,必须做到先提交申请报告,经所审查后符合建房条件的,由乡农民建房领导小组审核后报经县政府审批,严格把好建设用地审查关;三是从工作方面做到勤、快、实,简化办事程序,为广大群众做好服务。截止12月16日,我所共收到农民建房报告178份。审核上报了4个批次138户农民建房。

我所在做好本职工作的同时,紧密围绕乡重点中心工作,积极配合征地拆迁工作。参与了高速接线、朱永路土地房屋征收工作,发挥国土所土地房屋方面政策优势,做到公平公正透明,妥善处理拆迁工作的难点问题,化解拆迁工作突出矛盾。到目前为止,没有因为拆迁工作而引发群众上访事件。

一、所正式工作人员少,承担的工作任务比较重,没有专门的执法巡查队伍,土地执法巡查工作仍存在不足之处,违法案件查处不够及时到位,存在着少批多占、未批先建的现象。

二、平时忙于事务,学习主动性不够,全所没有开展经常性的理论学习和培训,业务素质和工作能力存在不足。

XX年工作计划:

一、组织实施14年高标准基本农田施工,确保15年2月底完成;

二、组织实施长河、东埂、西埂增减挂项目;

三、开展XX年土地变更调查与遥感监测工作;

四、做好高速接线和淮上线安置点的土地报批工作;

五、结合毛桥街道规划建设,盘活土地资产,拟出让2-3宗地块;

六、严格管理,进一步做好农民建房的规范管理,加强地籍动态常态化管理。

七、坚持预防为主的原则,进一步做好土地执法巡查工作。

XX国土工作者总结范文篇2

20XX年本人在分局的正确领导下,在镇党委、政府的大力支持和帮助下,认真学习实践\"三个代表\"重要思想,认真学习党的\"十七大\"会议精神,在认真做好国土资源管理本职工作的同时,积极完成镇党委政府安排的各项工作,现将本年度个人工作总结如下:

1、切实加强国土资源法律法规的宣传教育,采取散发宣传资料,在赶集天设咨询点等多种形式宣传《中华人民共和国土地管理法》、《中华人民共和国矿产资源法》及相关法律法规。

2、根据县局要求建立了国土资源动态巡查责任,国土所建立定期巡查制度,一方面能及时掌握全镇违法、违规使用土地情况,另一方面既能制止违法用地又能将情况及时报县局执法监察大队。

3、协助分局及镇政府矿业权的管理工作,负责本区域内矿产资源的监督检查,做好矿山巡查工作,对无证探采的单位及个人及时上报镇政府及县局。

4、做好地质灾害的巡查工作,国土所制订了地质灾害定期巡查和检查工作制度,全镇三十三个地质灾害隐患点发放了避灾明白卡,落实了专人监测,定期巡查、检查,发现险情及时组织避灾并将情况上报镇人民政府及县国土局。今年由于降雨等原因,地质灾害频繁,但国土所对地质灾害的巡查、检查、监测和避灾工作做得踏实、扎实。镇内发生的两起地质灾害的成功预报,避免了人员伤亡和重大财产损失。

5、依法做好区域内农村居民和镇村公共设施、公益事业建设用地的初审呈报等服务工作。在工作中一节约用地为指导,从严控制为原则,努力做到情况清楚,管理严格。

6、认真开展学习,抓好党风廉政建设工作。年初我所与县局和镇党委签订了党风廉政建设责任书,我所认真按照责任书上的要求,做好落实工作。我所认真搞好政治学习和业务学习,努力增强政治和业务素质,提高土地管理水平和执法水平,认真听取群众意见,接待和处理好群众来信来访,模范遵守国家法律法规,依法办事,努力推进依法行政,****不正之风,反腐倡廉,全心全意为人民服务,认认真真做好本职工作。

7、服从镇党委政府的领导,积极主动做好镇党委、政府安排的土地调查等其他工作。

1、国土所人少事多,法律性强,工作压力大。

2、由于国土所人少,缺少办公经费等原因,对加大地质灾害和巡查监测力度和动态巡查力度存在很大难度,作为国土所在今后的工作中,争取镇政府和县局的大力支持,争取各部门的密切配合,采取有力措施加大巡查力度,提高巡查效果,妥善处理好各种矛盾和问题,维护国土资源的良好秩序。

3、向分局和镇党委政府汇报少,联系不够紧密,部门工作和中心工作协调把握得不够好。国土资源工作仅靠国土部门的力量是不够的,需要各部门的支持和配合,因此需要国土所多联系、多汇报、多沟通,把工作中遇到的问题和群众反映的问题及时传递给上级主管部门和镇政府,在这方面我所还需进一步加强。

1、按照分局安排,做好20XX年国土资源管理各项工作。

2、认真学习宣传党的\"十七大\"会议精神,实践\"三个代表\"重要思想,坚持科学发展观,贯彻执行好国家土地法律法规和各级领导关于国土资源管理的指示和要求,进一步把国土资源管理工作做好。

3、按国土所工作职责在分局和镇党委政府的领导帮助下做好以下工作;

①宣传工作:采取多种形式,多种方法宣传《中华人民共和国土地管理法》、《中华人民共和国矿产资源法》等党和国家有关土地资源管理的法律、法规、方针、政策。

②做好本区域内国土资源执法巡查,建立巡查制度,定期巡查,及时制止违法行为,对重大违法行为及时报县局查处。

③做好本行政区域内的测量标志管理保护工作。

④做好本区域内农村居民住宅和镇村公共设施、公益事业建设用地的审核呈报等工作。

⑤协助上级国土资源部门实施地籍管理,做好土地利用现状调查,变更调查等工作。

⑥在镇人民政府的领导下,调处土地权属纠纷工作。

⑦协助上级国土资源部门做好本区域的地质灾害防治,做好本区域地质灾害的巡查工作。

⑧协助上级国土资源部门做好矿业权的管理工作。做好本区域内矿产资源的监督检查,对无证控采的单位和个人,及时报县局依法查处。

⑨抓好政治学习和业务学习,模范遵守国家法律法规,努力推进依法行政。

⑩做好并完成上级国土资源部门和镇政府安排或交办的其他工作。

XX国土工作者总结范文

在xx年度来临之际,回顾过去一年,在市局领导的关怀下,在中心领导的直接领导下,在同事们的悉心帮助和支持下,通过自身的不懈努力,我各方面都取得了长足的进步。现就自身的思想、理论和工作情况,总结在思想上,通过对“三个代表”重要思想及党的xx大会议精神和xx届四中全会精神的深刻学习,使我的思想统一到了中央强调的全面、协调、可持续发展的发展观的要求上来了,始终把依法维护好、实现好、发展好国家和人民群众的利益作为自己的出发点。

在理论上,通过对《行政许可法》的学习,加强了自身依法行政的认识;通过对国务院《关于深化改革严格土地管理的决定》精神的贯彻,进一步树立了规范土地审批、集约用地的意识;通过对市政府《市现状用地招标、拍卖、挂牌出让试点工作实施意见》的领会,开拓了自身土地出让工作的思路。

一、参与我市经营性土地招拍挂出让的事务性、基础性

工作,成功出让等8宗土地,成交土地面积1130亩,成交价款亿元,给市政府创造收益亿元。

二、根据市政府的安排,参与地区改造项目工程,按照计划完成规划范围内4宗国有土地的收购和其余13宗国有土地的前期准备工作。

三、参与国际机场的二期扩建工程,按时完成1200亩集体土地的征用和4宗国有土地的收购工作,保证了机场扩建工程的顺利实施。

四、参与配件厂等14宗国有土地的收购工作。

五、参与厂的破产处置工作,使企业职工妥善安置。

六、按照市局、中心领导的指示,参与制定我市等地块中低价商品房运作方案的制定工作。

七、按照市局、中心领导的指示,参与我市6宗现状用地招拍挂出让的试点工作。

八、参与经营性土地历史遗留问题的处理,按时完成中心涉及的2宗约400亩土地的收购、置换工作。

九、xx年11月,按时完成3宗政府储备土地的抵押贷款工作,共为中心融资亿元。

十、与市城区工程建设指挥部工作人员,共同参与路两侧土地招拍挂的前期调研工作。

一是要进一步加强认识,在今后的土地储备交易工作中要紧紧围绕加快城市规划建设这一目的,为城市建设、经济发展和合理利用土地资源服务。

二是要进一步转变工作作风,提高工作效率。要在今后的工作中树立服务意识、经营意识和竞争意识。对待被收购单位、用地单位要热情周到,认真讲解政策,提高办事效率;对待收购、出让的土地,要精打细算、科学分析,力争政府收益最大化;对各项任务按时、保质完成,增强危机感,适应高效的工作机制。

三是要积极参与创建“四型”单位活动。通过继续教育和在职培训,加强自身的理论水平;摒弃传统思维、强化创新意识,在工作上大胆出主意、想办法;积极参与主动服务、现场服务,提高自身工作效能;廉洁自律,洁身自好。

四是要进一步密切与其他部门同志的沟通与配合。土地储备交易工作涉及面广,是一项综合性业务。在今后的工作中,一要与局各处室、事业单位密切配合,团结协作,理顺各个工作环节,积极完成各项工作。同时,要主动与规划、建设、国资、发改、外经等部门进行沟通。对领导交办的任务,做到情况了解全面、信息掌握准确,保障工作顺利推进。

在过去的一年里,自己虽然做了不少工作,也取得了一定成绩,但离单位领导的期望还有一定差距,有些工作还没有做到位。在新的一年里,我要进一步加强自身修养,以土地经营为宗旨,以发掘个人能力为基础,以16大纲领性文件为指针,全面贯彻“三个代表“的重要思想,坚持创新、努力开拓、与时俱进,为推动我市的城市化建设做出新的贡献。

第11篇:土工格栅复合土工布

土工格栅复合土工布经编复合土工布是以玻璃纤维(或合成纤维)为增强材料,通过与短纤针刺无纺布复合而成的新型土工材料。产品特点为高抗拉强度,低延伸率,纵横向变形均匀,抗撕裂强度高,耐磨性能优良,透水性高,反滤性强。土工格栅复合土工布 玻纤格栅复合土工格栅是土工格栅和土工布的复合。第一种复合形式:土工格栅是自粘性玻璃纤维土工格栅或涤纶土工格栅,土工布是涤纶长丝土工布;第二种复合形式:双向塑料土工格栅和土工布的复合。 特性

具有抗拉强度高,延伸率小,纵横向变形均匀的特点。同时具有较高透水性,反滤性和耐磨性优良。 应用

玻纤复合土工布适用于高速公路、铁路、水利、机场、港口、填海造田、垃圾填埋场、市政建设等工程建设,具有防护、隔离、过滤、加强筋、防渗、排水等多种功能。

1、用于公路、铁路、机场等路面的增强。

2、用于旧路面(沥青路面、水泥混凝土路面)的维修、拓宽等。

3、用于路基增强。性能指标:

土工格栅复合土工布是用玻璃纤维或高强涤纶纤维与无纺织物经经编织造或粘合而成的新型复合土工材料,有机地结合了土工格栅和土工布两者的优良性能。 由120G的土工布和50Kn的玻璃纤维土工格栅或涤纶土工格栅复合。另:土工布和土工格栅的具体型号可以视要求定做。土工格栅的宽度为1m-6m。

1、抗拉强度高、延伸率低

2、高的弹性模量

3、耐温性好

4、较高的透水性、反滤性

5、抗撕裂、防脱散、使用寿命长

玻纤复合土工布的应用特性:

1、由于目前用于玻纤复合土工布生产的合成纤维主要为锦纶、涤纶、丙纶、乙纶,它们都具有很强的抗埋、耐腐性能。

2、玻纤复合土工布为透水材料,所以具有很好的反滤隔离功能

3、作为底材的无纺土工布由于结构蓬松,具有很好的排水性能

4、玻纤复合土工布有很好抗穿刺能力,所以具有很好的保护性能

5、玻纤复合土工布有很好的摩擦系数与抗拉强度,具有土工加筋性能

第12篇:土工合成材料行业研究报告

土工合成材料行业研究报告

目 录

行业发展概述

1 第一节 行业概述1

一、土工合成材料1

二、土工格栅2

三、土工膜3

第二节 管理体制和政策5

一、行业主管部门5

二、行业体制管理回顾与展望5

三、相关的政策法规7

第三节 产品生命周期分析10

第四节 行业竞争格局和市场化程度11

第五节 行业利润水平的变动及其趋势12

第二章 土工合成材料产品市场分析15

第一节 2003-2009年土工合成材料市场规模及行业特征分析15

一、土工合成材料产品整体市场规模15

二、按需求行业分市场需求18

三、按省份分市场需求19

四、土工合成材料行业特点21

第二节 2003-2009年土工格栅市场规模及行业特征分析24

一、土工格栅产品整体市场规模24

二、按需求行业分市场需求27

三、按省份分市场需求29

四、土工格栅行业特点31

第三节 2003-2009年土工膜市场规模及行业特征分析32

一、土工膜产品整体市场规模32

二、按需求行业分市场需求33

三、按省份分市场需求35

四、土工膜行业特点37

第四节 市场供求状况及供求的影响因素分析38

第三章 相关产业及产业链分析39

第一节 上游产业链介绍39

第二节 下游产业链介绍41

第四章 行业技术水平和行业特征57

第一节 行业产品产品技术需求57

第二节 行业技术发展现状及其发展水平59

第三节 行业产品的应用现状62

第四节 行业产品的发展方向65

第五节 行业的经营模式66

第五章 土工膜行业主要竞争状况69

第一节 行业主要竞争企业情况69

一、北京东方雨虹防水技术股份有限公司69

二、山东宏祥化纤集团有限公司71

三、北京华盾雪花塑料集团有限责任公司72

四、山东天鹤塑胶股份有限公司74

五、上海普拉斯克塑料有限公司74

第二节 土工膜主要企业2007-2009年销售量、销售额及市场份额76

第三节 行业未来竞争格局的发展趋势78

第四节 进入市场的主要障碍及潜在竞争对手分析79

第六章 土工格栅行业主要竞争状况8

2 第一节 行业主要竞争企业情况82

一、南昌天高新材料股份有限公司82

二、青岛旭域土工材料股份有限公司85

三、坦萨土工合成材料(中国)有限公司87

四、泰安现代塑料有限公司89

五、山东肥城联谊工程塑料有限公司91

六、湖北凯乐新材料科技股份有限公司93

第二节 土工格栅行业主要企业产品参数对比95

第三节 土工格栅主要企业2007-2009年销售额及市场份额97

第四节 行业未来竞争格局的发展趋势98

第七章 产品市场进出口分析10

2 第一节 进口分析102

第二节 出口分析107

第八章 行业发展及市场未来形势预测112

第一节 影响行业发展主要因素分析112

第二节 土工合成材料及细分产品市场价格趋势117

第三节 2010-2015年土工合成材料产销及需求预测117

第四节 2010-2015年土工格栅产销及需求预测120

第五节 2010-2015年土工膜产销及需求预测123第一章 行业发展概述

第一节 行业概述

其中主要阐述土工格栅(塑料土工格栅)及土工膜(防水卷材)部分。

一、土工合成材料

土工合成材料是一种新型的岩土工程材料,它是以合成纤维、塑料以及合成橡胶为原材料制成的各种产品,置于土体内部、表面和各层土体之间,发挥加强和保护土体的作用。具有反滤、排水、隔离、防渗、防护、加筋等多种功能。土工合成材料的品种很多,我国GB50290-98《土工合成材料应用技术规范》将其分为四大类:土工织物、土工膜、土工复合材料和土工特种材料。其中,土工格栅属于土工特种材料。目前,土工合成材料的应用范围已遍及水利、水电、水运、公路、铁路、海港、建筑、采矿及军工等工程的各个领域。

在我国,土工合成材料在岩土工程等领域的应用历史较短。最早应用的是土工膜,大约在20世纪60年代初期,用于渠道防渗;70年代中期,在长江护岸和长江堤防中首次用织造型土工织物;80年代初期,非织造型土工织物开始应用于工程中,如铁路部门利用无纺织物防止基床翻浆冒泥;90年代后期,土工格栅等特种材料在土建工程中应用,发展很快。纵观土工合成材料30多年的发展史,可将其应用历程大致分为三个阶段:80年代中期以前的初创阶段;80年代中期至90年代中期的发展阶段和90年代后期开始的逐渐成熟阶段。

近几年,我国在土工合成材料产品应用方面增长速度也很快,在岩土工程、环境土工、水利和交通工程中均不同程度地应用了土工合成材料,并取得了良好的效果。截止2009年,我国土工合成材料生产企业超过600家,土工合成材料总产量超过15亿平方米。其中,塑料类土工材料使用量达到8.67亿平方米。

尽管市场前景看好,但是我国土工合成材料产业的发展还存在一些问题:一是初步形成了规模化的产业体系,但是在品牌、质量、专利技术等方面与发达国家相比还存在一定的差距;二是常规产品的质量存在性能不稳定现象,还需继续改造生产线;三是一些高端产品仍需要大量进口满足国内需求;四是国产化设备的整体技术水平不高,并没有形成规模优势;土工合成材料质量标准不统

一、不完善也是一个重要因素。

二、土工格栅

土工格栅是土工合成材料大家族中的一员,其在土工合成材料中占的比重较大。目前土工格栅在发达国家已经广泛应用于路面建造、土木技术工程、大型结构设施、建筑设施、水文地质及环保工程等等。采用土工格栅可以根据不同要求,分别发挥增强、隔离、滤层、防护及排水作用或同时发挥两个以上作用。土工格栅种类很多,主要有塑料拉伸格栅、钢塑格栅、玻纤格栅、涤纶经编格栅四大类。

塑料土工格栅是一种新型土木工程用材料,由英国坦萨公司(前身为耐特龙公司)开发成功并应用于土木工程。它问世不久,很快就被推广到欧洲及美国、加拿大、日本等国家。国外土工格栅设备制造厂家主要有英国坦萨公司和意大利泰力斯公司,这两家公司的生产技术和应用技术较先进,在制品开发和生产的同时还注重有关材料、工艺的基础研究。格栅制品规格较齐全,如耐特龙公司的坦萨土工格栅有SR、RE、ER、SS和AR等系列的不同规格的产品,以满足不同场合的需要。国内现有塑料格栅制品生产厂家有20多家,但专业塑料土工格栅生产厂家不到10家,所生产的格栅大部分用于公路与铁路铺设及相关挡土墙、边坡防护、桥台等工程。1999年我国发布了塑料土工格栅国家标准。2009年我国塑料土工格栅的消费量达到了1.4亿平方米。

土工格栅最早于20世纪70年代末80年代初期在英国研制出来,国内应用时间较短。同时由于我国早期的土工格栅产品质量和国外产品存在一定差距,存在耐高温性较弱,在施工过程中容易软化,造成变形,使路面不平等问题,这导致国内市场中土工格栅产品大部分以国外品牌产品为主,国内土工格栅市场对进口产品依存度较高。

不过随着随着国内土工加筋技术的发展和土工合成材料加筋理论的不断完善,国产土工格栅产品性能不断提高,目前在一些中低端土工格栅产品方面,国内品牌产品质量已经完全可以和国外品牌相媲美,目前在中低端土工格栅产品方面,国内土工格栅市场对进口产品依存度很低。

目前我国的土工格栅产品基本采用PP、HDPE、涤纶、玻纤等原材料。在塑料土工格栅产品中,国内产品以PP为主要材质,该产品在国内市场占有率较高,产品生产技术较为成熟,产品市场增长率和利润率趋于稳定,技术较为成熟,市场进入成熟期。与国外厂商的塑料土工格栅产品相比,HDPE材质的土工格栅产品相对较少;与塑料土工格栅产品相比,玻璃纤维、钢塑类等土工格栅系列产品在国内市场上应用数量也相对较少。这些产品的发展速度较快,利润率根据企业生产规模和产品材料采购成本不同而有所区别,但总体上利润率仍保持增长,市场处于快速成长期。

在高端土工格栅产品方面,由于国内企业在研发实力以及生产实力等方面和国外大型企业还存在一定差距,导致国内高端产品质量等方面和国外同类产品不占优势,这部分进口较大。近年来,由于坦萨和泰力斯等在中国建厂,就近生产;同时国内凯乐科技、南昌天高和青岛旭域等企业崛起,高端产品生产能力有了长足发展,大大减少了我国高端土工格栅的进口需求。

总体看来,由于土工格栅主要用于基础工程建设,对产品的技术标准要求高,由于我国的土工材料与国外产品有一定差距,国内企业的土工格栅质量与国外企业有一定差距,但国内土工格栅市场中,由于劳动力成本、销售成本等的原因,国外品牌较少进入中国市场,市场中主体是国内品牌土工格栅生产企业。

三、土工膜

土工合成材料在国际上已称为\"第四大建筑材料\"(继木材、水泥、钢材三大主要建材之后)。防渗土工膜属于土工合成材料的一种,早在60年代的西欧的荷兰,法国就开始把土工膜用于土木工程中如道路建设,并在当时西方经济发展和基础建设中被迅速推广应用,以后迅速发展到铁路,河岸和海岸的防护工程等,同时也推动了市场的急速发展。

目前,我国防渗土工膜在工艺及技术装备、产品结构、相关工艺知识、应用与设计、科研和法规化、地区应用分布都已很广泛,测试方法已标准化,成立了规范委员会,并且制定了防渗土工膜技术理论及标准,有力配合了现在的大规模的基础设施建设。近年来,我国的所有各个地区包括铁路、高速公路、水利、水电、水库、堤坝、垃圾填埋场、环保、建筑、矿业、港口等土木工程领域所有的大中型工程项目,都已大规模采用了防渗土工膜进行防水抗渗处理,使用量很大。

现在复合防渗土工膜的使用已走完了从无到有,从怀疑到相信,从逐渐试用到大工程广泛应用这段30多年漫长路程。从我国1986年以前累计用量100万平方米左右,产品结构以普通防渗土工膜为主,到1990年以后,复合防渗土工膜(将土工布土工膜结合到一起以解决强度问题)的出现,土工工程开始大量广泛的使用。目前我国防渗土工膜生厂家(包括普通防渗土工膜生产厂家及复合防渗土工膜)约100家,但生产单一塑料土工膜的生产企业不到10家。2009年国内土工膜消费大约2.46亿平方米。

第二节 管理体制和政策

一、行业主管部门

从行业管理看,土工合成材料行业一直较弱。它没有统一的主管部门,也没有具有管理职能的行业协会。行业的产能规划、项目立项等由发展改革委员会管理。而由于原料及生产工艺的不同,产品生产涉及石油和化学工业协会、中国塑料加工工业协会、纺织工业协会等。同时由于产品应用领域的不同,其涉及到的工程应用有建设部、水利部、交通部、铁道部、环境保护部等。1994年成立的中国土工合成材料工程协会(前身为土工合成材料技术协作网,属于学术性团体)是全国性、多学科、跨行业、跨部门的社会团体,作为非官方组织,通过信息交流、组织或协助制定相关各技术标准和规范,但是其不属于2001年前国家经济贸易委员会批准的协会名单,没有国家授权的行业管理职责。

二、行业体制管理回顾与展望

我国土工材料行业的行政管理职能最初是由国家经济贸易委员会执行,该部门为确保土工合成材料质量达到国家标准,同时充分利用现有企业的生产能力,防止重复建设,于1999年发布了《土工合成材料重点企业管理办法》。同时会同当时的国家纺织工业局、轻工业局、建材工业局、石化工业局等,先后分两批优选公布了39家产品生产企业和13家原料生产企业,作为土工合成材料重点生产企业。由于国家经济贸易委员会2003年撤销,相关的部分管理职能并入国家发改委。

而随着土工材料在我国的应用越来越广泛,为规范工程建设操作,提高各领域建设工程的质量,建设部、水利部、交通部、铁道部等都出台了相关建设项目管理办法,如交通部于1996年出台了《公路建设市场管理办法》,并于2004年重新修订了该《管理办法》。

同时各部门也于20世纪90年代末发布了多份各应用领域土工材料的产品标准及土工材料的工程应用技术标准法规。1998年,我国出台了第一部关于土工合成材料应用的技术规范《土工合成材料应用技术规范》(GB50290-98)。伴随国家标准的出台,交通部、铁道部、水利部也相继出台了有关土工合成材料应用的技术法规。由国家轻工业局提出和全国塑料制品标准化技术委员会归口,重庆庆兰塑料制品有限公司和山东省泰安塑料一厂负责起草编制了我国第一部《土工合成材料 塑料土工格栅》(GB/T17689-1999)国家标准。对我国土工合成材料产业的发展开始从技术上予以规范。这些技术规范、规程虽然内容不是特别细致,技术要求也比较低,但对土工合成材料的产业发展和推广使用起了积极的引导作用。不过由于缺少统一的规范,企业产品只能适应某一领域,很难在各行业推广,制约了土工合成材料行业的发展。在技术规范方面,国内要求统一各产品的技术规范的意愿越来越大,今后几年将能够在土工合成材料生产单位和工程应用单位相结合来制定统一的土工合成材料试验方法国家标准,以满足国内土工合成材料近几年快速发展的需要。

对于工程产品的管理,铁道部及交通部分别于2002年、2006年成立了中铁铁路产品认证中心及交通产品认证中心,开展两部门工业产品强制性、自愿性产品质量认证工作。目前铁道部的产品认证中心运作较为成熟,截止2009年,有256家企业通过了产品认证。

三、相关的政策法规

1、行政管理

交通部2004年对1996的《公路建设市场管理办法》进行了重新修订,其根据《中华人民共和国公路法》、《中华人民共和国招标投标法》、《建设工程质量管理条例》,制定本办法。该《办法》市场准入管理准则,指出凡符合法律、法规规定的市场准入条件的从业单位和从业人员均可进入公路建设市场,任何单位和个人不得对公路建设市场实行地方保护,不得对符合市场准入条件的从业单位和从业人员实行歧视待遇。同时公路建设项目依法实行项目法人负责制,收费公路建设项目法人和项目建设管理单位进入公路建设市场实行备案制度。

2007年交通部发布《经营性公路建设项目投资人招标投标管理规定》,《规定》对符合国家和省、自治区、直辖市公路发展规划;符合《收费公路管理条例》第十八条规定的技术等级和规模;已经编制项目可行性研究报告的经营性公路建设项目,规范了建设项目的招投标活动。2008年根据《中华人民共和国航道管理条例》,出台了《水利工程建设监理单位资质管理办法》,加强航道工程建设管理。

2002年铁道部出台《铁路建设工程招标投标实施办法》。《办法》规定,铁路建设项目达到以下规模和标准之一的必须进行招标:①工程总投资200万元(含)以上或施工单项合同估算价在100万元人民币以上的;②监理单项合同估算价在10万元人民币以上的;③重要设备、主要材料采购单项合同估算价在50万元人民币以上的。同时对投标组织进行了规定。

2003年铁道部出台《铁路建设管理办法》,《办法》指出铁路建设应坚持科技创新,积极采用现代管理方法,推广使用先进技术、先进设备、先进工艺、新型建筑材料,不断提高建设水平;应高度重视环境保护、水土保持和防灾减灾工作,节约能源和土地;铁路建设实行招标投标制、工程监理制、合同管理制、质量监督制。

铁道部于2005年出台了《铁路建设工程勘察设计管理办法》,《办法》自2006年3月1日起实行。《办法》对铁路工程项目的勘察设计程序、勘察设计发包与承包、工程勘察、设计文件编制等工程设计活动进行了规范,指出铁路大中型建设项目在决策阶段一般通过方案竞选方式选择下一阶段勘察设计单位。其他必须招标的建设项目,由业主或建设管理单位通过方案竞选或招标选定项目勘察设计单位。

2005年铁道部公布《铁路建设工程质量管理规定》,《规定》自2006年3月1日起实行。《规定》指出从事铁路建设工程勘察设计、咨询、施工、监理的单位及主要从业人员,应当取得相应等级的资质证书和个人执业资格,并在批准的资质和执业范围内从业。铁路建设单位应依法对工程建设项目的勘察设计、施工、监理进行招标,并应在所签订的合同中依法明确质量目标、责任。铁路建设单位应合理划分铁路建设工程标段,不得将铁路建设工程肢解发包,不得迫使投标人以低于成本的价格竞标,不得迫使中标人分包工程。

水利部也针对水利建设及水土保持建设出台了《国家农业综合开发水土保持项目管理实施细则》、《水土保持工程建设管理办法》、《工程建设项目勘察设计招标投标办法》、《水利工程建设项目验收管理规定》、《水利工程建设监理单位资质管理办法》等系列法律法规,规范和加强水利建设项目管理。

2、技术管理

国家制订和颁布了许多土工合成材料产品的国家(推荐)标准和各行业工程应用技术规范。大大促进了我国土工合成材料行业的快速发展。规范主要有交通部、水利部2005年联合出版的《中华人民共和国行业标准水运工程土工合成材料应用技术规范》及国家标准《土工合成材料应用技术规范》;铁道部的《铁路路基土工合成材料应用设计规范》(TB10118-2006);水利部发布的《水利水电工程土工合成材料应用技术规范》(SL/T225-98)、《土工合成材料测试规程》(SL/T235-1999);交通部发布的《公路土工合成材料应用技术规范》(JTJ/T019-98)和《水运工程土工织物应用技术规程》(JTJ/T239-98)。

现行土工材料标准

资料来源:中国标准网

第三节 产品生命周期分析

我国土工合成材料行业自诞生日起就是一个多学科、跨部门的行业。土工合成材料行业在2000年左右得到了大力的发展,市场规模迅速增长,2009年土工合成材料市场规模达到15.13亿平方米,同比增长22.9%。我国土工合成材料由于应用时间还不长,受市场需求的驱动,近几年企业数量不断增加,同时产品研究开发层出不穷。调查显示,2008年土工材料类产品研究论文达到7381篇(工业技术),比2007年的7167篇增加214篇,市场应用越来越广泛,土工合成材料进入快速发展期。因此,土工合成材料整体上正处于成长期。

土工格栅在我国已经发展了近30年,发展之初,大量的企业上马了钢塑及经编类格栅产品,塑料土工格栅则是由英国坦萨在华的推广而逐渐在各土木工程项目中使用,尤其是公路、铁路建设。市场对产品的认识不断加深,各类应用研究越来越广泛,2000年以前,我国针对土工格栅的技术论文仅22篇,2000年到2004年迅速增加到595篇,而2005~2009年则达到945篇。土工格栅的市场正处于快速成长期。

我国土工膜的应用开始于上世纪60年代末,1966年首先将土工膜(如沥青-聚合物膜)用于混凝土坝防渗,进入80年代得到飞速发展。现已应用到水利、水电、交通、环保、建筑等各个领域,2009年我国应用的土工膜已经达到6.56亿平方米,2005~2009年平均增长率达到11.6%。塑料土工膜由于部分指标难以达到应用标准,市场主体是复合土工膜,随着新型塑料母料的开发,单一的HDPE、LDPE土工膜也逐渐走入市场,同时土工膜防渗技术在我国各种土木工程中的应用已经渐趋成熟,市场进入快速成长期。

第四节 行业竞争格局和市场化程度

近年来,我国土工材料市场发展迅速,生产企业也随之迅速增长,2002年国内土工材料生产企业不到400家,截止2009年目前国内土工材料生产企业已经达到600多家,但市场的企业主体还以土工布产品为主,土工布生产企业有200多家;呈现出国有和国有控股、民营、外商独资合资多元投资的竞争态势,而且民营土工材料企业已逐渐居于市场主导地位。

土工格栅行业2002年规模以上企业只有24家,其中钢塑格栅生产企业6家,玻纤格栅企业2家,经编塑料格栅企业3家,拉伸塑料格栅6家,以山东为主要聚集区。2009年拉伸塑料格栅生产增加到10多家,成规模的企业不到10家。从竞争格局看,塑料土工格栅的大企业市场地位举足轻重。由于整个格栅行业生产企业不多,且下游以政府工程项目为主,市场竞争不是太激烈。

2002年土工膜规模以上生产企业40多家,其中复合土工膜生产企业达到26家,占到65%;单一的塑料土工膜企业仅8家,能够生产HDPE土工膜的企业仅山东泰峰塑料土工材料有限公司一家。2009年土工膜生产企业超过100家,生产HDPE土工膜的企业约10多家,但生产高性能防渗土工膜的大型企业很少。从市场竞争看,前三家塑料土工膜生产企业的市场份额约占到13%。对于土工膜行业,由于竞争企业较多,低端产品竞争较激烈,尤其复合土工膜市场。而高性能防渗土工膜市场生产企业较少,且市场的认知度逐渐提高,市场前景较好。

第五节 行业利润水平的变动及其趋势

土工合成材料行业利润水平整体呈下降趋势,主要是土工合成材料产品受原材料的影响较大,2006年以来,原材料一直处于高位运行,挤占了土工合成材料产品的利润空间。

2003-2009年土工合成材料销售利润率

单位:%

数据来源:中国市场调查研究中心

2007-2009年HDPE价格变化

单位:吨/元

数据来源:中国市场调查研究中心

尽管土工合成材料的价格近年来呈略微上升的趋势,从2005年以来除2007年外价格的环比发展都超过100%,但其增长速度低于原材料增长速度,导致行业利润水平有一定下降。

2004-2009年土工合成材料产品平均环比价格变化

数据来源:中国市场调查研究中心

2009年以来,原材料的价格变化趋于稳定,价格低于200

6、2007年的高位,在土工合成材料产品价格变化变化不大的情况下,行业的利润水平将相对2009年有一定上升。

此外,市场供需状况也对行业利润率产生了一定的影响。随着经济快速发展,我国基础建设对土工合成材料的需求增长迅速,土工合成材料行业市场前景,对土工合成材料行业的盈利水平主要起到促进作用。然而由于土工合成材料行业进入门槛不高,大量投资涌入,近年来,行业新增产能较多,总体产能远远大于市场需求,产能过剩、市场竞争的无序化、行业自律性差等问题使得行业竞争处于白热化阶段,较大程度上压缩了行业整体了利润。尽管一部分企业积极开拓海外市场,从而消化了一部分产能过剩的状况,为土工合成材料行业增加利润空间提供了一定得积极作用,但整体看,行业目前正处于竞争激烈的行业整合阶段,即使原材料价格大幅度下降,行业利润率上升空间仍然不会很大。

第二章 土工合成材料产品市场分析

第一节 2003-2009年土工合成材料市场规模及行业特征分析

一、土工合成材料产品整体市场规模

通过引进技术和自主研发共同促进,我国土工合成材料行业生产水平得到了长足进步,应用领域不断扩大,产品品种增多,配套材料施工机械种类齐全,已形成门类较齐全的工业体系,成为与钢材、水泥、木材并驾齐驱的基础材料产业。21世纪以来,新型土工合成材料在国内工程应用中发挥了不可估量的作用,例如抗震救灾、圆明园改造、奥运水上公园建设均使用了土工合成材料。随着国家的基础建设投资加快,除了大城市、重点项目对土工合成材料的用量继续增加外,包括中小城市支线机场改造等偏郊地区项目建设需求土工合成材料的势头也不可阻挡。我国土工合成材料行业取得了令人瞩目的成就,实现了历史性的跨越,在保持较快发展速度的同时,经济效益也有新的提高,显示了我国土工合成材料行业强劲的发展势头。2008年我国土工合成材料市场规模达120.39亿元;其中塑料类土工合成材料市场规模66.38亿元,在整个土工合成材料使用量中所占比例超过55%。2009年,我国土工合成材料市场规模超过15亿㎡,合150.72亿元;其中塑料类土工合成材料市场规模达8.67亿㎡,合85.88亿元,在整个土工合成材料使用量中所占比例超过57%。

2003-2009年土工合成材料市场规模

单位:亿元

数据来源:中国市场调查研究中心

2003-2009年土工合成材料市场规模

单位:亿平方米

数据来源:中国市场调查研究中心

目前国内土工合成材料主要包括土工膜、土工格栅、土工布和土工带等。土工膜是我国使用最多的土工合成材料,2009年使用量占总量的47.7%,土工格栅的使用量相对较小,占17.3%,但增长速度较快。

2009年我国土工合成材料产品构成比例(金额)

数据来源:中国市场调查研究中心

目前,土工合成材料的原材料主要包括合成纤维、塑料和玻璃纤维三类。此外,还有钢材、合成橡胶和沥青等。根据近年来我国土工合成材料的生产情况看,我国土工合成材料以塑料类为主,从重量上看,塑料类占了1/2强,化纤类不到1/4。

2009年我国土工合成材料产品材料构成比例(重量)

数据来源:中国市场调查研究中心

二、按需求行业分市场需求

从20世纪60年代中期开始,我国水利工程首先开始使用土工合成材料。此后20年时间里,水利工程成为土工合成材料的主要需求领域。20世纪80年代以后,土工合成材料的应用范围很快扩展到储灰坝、尾矿坝、港口码头、海岸护坡及储油罐等地基处理领域。此后,随着我国经济水平的提高,城市建设和基础建设需求增大,对材料的需求数量和质量也大大提高,土工合成材料的应用领域得到更大扩展,土工合成材料的应用领域扩大到高速公路、铁路、飞机场、电厂、井灌、民用建筑等几乎所有土建工程行业。随着铁路、公路等工程对土工合成材料需求的快速增长,水利工程对土工合成材料的需求在土工合成材料的整体需求中所占比例呈下降趋势。根据土工合成材料应用状况来看,公路为目前国内土工合成材料主要应用领域,2009年我国公路方面土工合成材料应用金额达56.62亿元,占整个土工合成材料总应用金额的37.6%;其次为铁路和水利方面,2009年我国铁路、水利方面土工合成材料应用金额分别达33.79亿元和30.30亿元,分别占比22.4%和20.1%。

2009年我国土工合成材料分行业市场需求比例(金额)

数据来源:中国市场调查研究中心

我国塑料类土工合成材料在各行业的应用情况与土工合成材料类似,但略有差异。具体来看,塑料类土工合成材料产品主要应用行业也为公路、铁路、水利、港口等行业。但公路和水利领域的应用比例略高于土工合成材料的整体水平,而港口方面则偏低。2009年,国内用在公路建设方面的塑料土工合成材料价值达34.64亿元,占40.3%;用于港口建设的塑料土工合成材料价值5.58亿元,占比6.5%。

按需求行业分2003-2009年国内塑料土工合成材料行业市场需求变化

三、按省份分市场需求

土工合成材料技术自20世纪60年代引入我国后,在水利、土建、交通和港口等领域得到了普遍的应用。水利、土建、交通及港口工程建设与地区经济发展阶段关系极为密切。历年来,华北、东北和东南地区的省市,特别是江、浙、沪等沿海沿江发达省市,每年工程建设投资庞大,对土工合成材料的市场需求也位居前列。近年来,国家正在积极推动西部建设,西部开发重点是水利、铁路、公路、机场、城市建设、生态环境等方面,这一切均离不开土工合成材料。同时,我国西北地区土壤沙漠化日趋严重,目前利用土工合成材料在固沙和沙漠绿化方面已做了大量工作。土工合成材料在西部大开发中的重要作用是显而易见的,随着西部大开发的推进,西部地区对土工合成材料的需求正呈现快速增长的态势。

按省份分2003-2009年国内塑料土工合成材料行业市场需求变化

单位:亿元

数据来源:中国市场调查研究中心

四、土工合成材料行业特点

目前,我国土工合成材料产品主要分为土工织物、土工膜、土工特种材料和土工复合材料四种类型。其中,土工织物中非织造土工布是国家\"十一五\"规划的重点发展方向之一;土工特种材料和土工复合材料近几年的发展速度较快,在特种材料中,市场中应用较多的产品为土工格栅、土工网、超轻型土工合成材料等;水利、环保工程的增多进一步推动了土工膜市场的发展。

国内土工合成材料行业有以下行业特点:

1、从整体市场规模来看,近年来国内土工合成材料行业市场规模还是处于增长态势。2008年以来,由于全球金融危机影响,国内土工合成材料企业出口受到了一定影响,行业市场规模出现了一定下滑,2009年在拉动内需政策的强力推动下,土工合成材料市场需求旺盛。从国家发展规划和有关行业的趋势看,未来国内土工合成材料行业市场需求前景依然令人看好。在\"十一五\"计划期间,我国规划在水利、电力、交通、环境保护、江河治理等各项工程上的投资巨大,包括水利建设、南水北调工程、电力投资、公路和铁路建设、环境工程建设,还有港口、机场、垃圾处理、江河湖海治理、治沙等等工程,投资计达上万亿元。中国在今后10年或更长时间,将会有更多的基础设施工程要建设,对土工合成材料的需求也将会越来越多,中国将成为世界土工合成材料的最大营销市场。

2、从塑料类土工合成材料需求行业来看,近几年国内公路方面、铁路方面、水利方面以及港口等基础设施建设对塑料类土工合成材料需求增大。在产品工程应用方面,己经广泛应用于土木工程(建筑工程、桥梁与隧道工程、道路与公路工程、岩土工程等)之中,其在我国的应用范同及规模堪称世界第一。如三峡工程、长江口深水航道治理工程、西藏铁路工程、洋山深水港区工程、奥林匹克水上公园工程、南水北调工程、世博会场馆工程、青草沙水库工程等。

(1)水利水电工程建设方面应用情况

水电工程建设是塑料类土工合成材料应用最为广泛,用量最大,应用品种最多的一个方面。主要应用目的是解决软弱地基基础加固、反滤、加筋、防渗等关键问题。如:长江三峡工程围堰防渗、护坡、水口电站工程凡上下游施工围堰、上海陈行水库围堤采用长管袋充砂、筑堤及堤坡反滤、秦山核电站围堤工程、京杭大运河边坡反滤、重庆市长江护岸工程、长江口深水航工程护底软体排以及黄河治理、淮河治理、太湖治理等一些较大的水利水电工程。

电力能源系统新建电厂粉为库90%以上采用塑料类土工合成材料修建灰库堤,40%的老灰库维修和扩建也均采用土工合成材料。如上海外高桥电厂灰库、上海石洞口电厂灰库、嘉兴电厂灰库,谏壁电厂真观山贮灰场等。

另外农田水利工程和中、小型水利工程已普遍应用塑料类土工合成材料。

(2)铁路建设方面应用情况

土工合成材料主要用于铁路路基加固处理、路基隔离、排水、防治翻浆冒泥、防治严寒地区、冻融等方面,并可在不停止列车运行的情况下进行处理,因此不论是老干线维修,还是新干线建造,都较大规模的应用塑料类土工合成材料,并取得良好的效果,如:京九铁路路基处理,大连至秦皇岛铁路路基加筋、上海至杭州外环线路基加固以及京石路翻浆冒泥整治等。

(3)公路建设方面应用情况

公路建设主要是应用解决路基沉陷、软基加固、防治翻浆冒泥、防治路基冻融、防治路面反射裂缝以及路堤护坡、植被等,其效果也很显著。

目前普通公路、新建一级公路、调整公路以及军用公路等,在建设中均不同程度地应用塑料类土工合成材料,如:沪宁高速公路、锦州至大连一级公路,上海沪嘉公路,云南军用公路等,都不同程度地选用塑料类土工合成材料。

除上述几个重要建设方面外,机场建设、市政建设、环保工程、港湾与海岸工程、军事工程等各个方面都不同程度的应用塑料类土工合成材料。

2008年以来,京沪高速铁路、京石铁路客运专线、石武客运专线、津秦铁路客运专线等项目密集开工。再加上垃圾填埋、污水处理等工程逐渐增多,未来国内市场对土工合成材料需求将逐渐增加。

3、从塑料类土工合成材料应用地域来说,近两年我国塑料类土工合成材料产品应用区域相对集中在华东、华南一带,与当地水利设施工程较多有一定关系。

而在西北地区,我国西北地区土壤沙漠化日趋严重,风沙对国民经济造成很大损失,治理风沙,也是我国长期的工作,目前在利用土工合成材料尤其是塑料类土工合成材料进行固砂和沙漠绿化方面也做了大量工作。同时,近年来国家加大了对西北地区基础设施建设的投入力度,未来西北地区在高速公路、高等级铁路方面对塑料类土工合成材料的需求将快速增长。

对西南地区而言,其建设项目增多与2008年地震灾害造成的基础设施损坏较为严重关系较大,2008年和2009年大批基础设施工程重建促使当地土工合成材料需求扩大,同时管道工程建设项目的增多也加大了土工合成材料的使用量。

4、由于工程建设受季节变化的影响较大,土工合成材料在我国不同地区的季节需求情况存在较大差异。冬季期间,北方地区土木工程量大大缩减,土工合成材料用量比较小,而南方用量则较大;而在夏季,南方大部分地区由于受雨季影响,工程进度放慢,土工合成材料用量相应减少,而这段时间里北方地区对土工合成材料的需求较冬季大大增加。

第二节 2003-2009年土工格栅市场规模及行业特征分析

一、土工格栅产品整体市场规模

使用土工格栅进行土木工程建设的经济效益明显。如铺设道路路基时,用格栅作为加筋材料,可将基层减薄到未加筋时的2/3。我国的公路、铁路、水利、采矿、港口与机场建设、工业与民用建筑等行业正处在飞速发展的时期,其中要涉及大量的有关岩土加固的问题,必然要使用各种新技术、新材料,包括土工格栅。这给土工格栅的应用、生产、生产技术及基础研究的开展提供了很好的契机。随着加筋技术的发展和土工合成材料加筋理论的不断完善,新型的土工加筋材料不断涌现。从20世纪70年代末塑料土工格栅出现后,近几年又涌现出涤纶经编土工格栅、玻纤土工格栅和钢塑土工格栅,四类土工格栅性能各有优劣,在不同的土木工程中发挥了重要的作用。

四类土工格栅性能比较

塑料土工格栅的应用范围为:软土上的地基、堤坝加筋,提高基底稳定性,减少不均匀沉降,提高承载力;路基边坡加筋,提高斜坡稳定性;加筋桥台,提高桥台的整体性和强度,防止桥头跳车;广泛应用于各类加筋挡土墙。

涤纶经编土工格栅应用范围为:公路及铁路路基、路堤加筋、较浅层基础的加筋;防治沥青混凝土路面反射裂缝,增强路面基层的强度。

玻纤格栅适用于沥青和混凝土路面加筋、路面反射裂缝防治及新旧路面的衔接等变形量不是很大的场合。

钢塑土工格栅主要适用于道路软土地基加固、挡墙和路面抗裂工程等,由于材质因素,对土体的成份要求较高。

从目前的生产应用状况看,受材料性质、技术现状和生产成本的影响,塑料土工格栅和涤纶经编土工格栅是应用最广泛的格栅类土工合成材料,也是发展最快的土工格栅产品;而玻纤土工格栅和钢塑土工格栅的应用范围相对较小,发展偏缓。土工格栅市场在四种土工格栅竞争中不断拓展。近年来,土工格栅的用量增长较快。2008年我国土工格栅市场规模20.75亿元。2009年我国土工格栅市场规模达26.07亿元。

四类土工格栅中,塑料土工格栅面市时间最早,尽管在经编、玻纤和钢塑土工格栅进入市场时,塑料土工格栅的市场受到了较大冲击,但从近年来的市场接受情况看,随着塑料加工技术的突飞猛进,塑料土工格栅性能大大提升,其优越性能又重新得到市场的认可,市场增长较快。2008年塑料类土工格栅市场规模达11亿元。2009年,塑料土工格栅市场规模达14.28亿元,在整个土工格栅使用量中所占比例接近55%。

2003-2009年土工格栅市场规模

单位:亿元

数据来源:中国市场调查研究中心

2003-2009年土工格栅市场规模

单位:亿平方米

数据来源:中国市场调查研究中心

2009年我国土工格栅产品市场结构(金额)

数据来源:中国市场调查研究中心

二、按需求行业分市场需求

土工格栅主要用于土工工程的加固、加筋,广泛应用于水利、公路、铁路、煤矿、建筑等工程领域。如用于建坝、护坝、护坡;防汛、防洪网笼;高速公路、铁路、市政道路、飞机跑道等的路基增强加固;挡土墙护网、矿井顶网等。从市场需求方面来说,土工格栅作为一种新技术在我国最早用于公路路基加固,用以提高路基承载力、降低填土沉降。由于效果明显,土工格栅在公路项目上得到了较为深入的推广。尤其是在我国南方软土地基分布较为广泛的地区,许多公路项目都在使用土工格栅加筋。继公路行业应用土工格栅后,铁路行业也在路基加固中开始采用土工格栅,而且近年来的应用量不断增大。在水利行业的一些特殊工程中,由于没有足够的填料可用,也在其拦河土石坝和河道堤防中采用土工格栅作为加筋材料使用。目前国内土工格栅产品主要应用在公路、铁路和水利等基础设施建设。在机场跑道建设、其他民用和工业建筑等行业的土工格栅应用起步不久,是最近几年才开始增加的。总体看,土工格栅在我国的应用领域正在逐步拓展,工程建设对土工格栅的使用量也在逐渐加大。由于国内在近几年大力进行基础设施建设,这使国内土工格栅需求量激增。

目前国内土工格栅主要应用于公路以及水利方面。2009年我国公路方面土工格栅应用金额达10.05亿元,占整个土工格栅总应用金额的38.6%;其次为铁路方面,2009年我国铁路方面土工格栅应用金额达6.57亿元,占整个土工格栅总应用金额的25.2%。

2009年我国土工格栅分行业市场需求比例(金额)

数据来源:中国市场调查研究中心

塑料土工格栅在各行业的应用比例与土工格栅整体应用状况差别较大,主要体现在铁路和水利方面。铁路是塑料土工格栅最大的应用领域,2009年我国铁路方面塑料土工格栅应用金额达5.50亿元,占整个塑料土工格栅总应用金额的38.5%,比土工格栅整体应用比例高13.3个百分点;水利方面塑料土工格栅应用金额为1.55亿元,占整个塑料土工格栅总应用金额的10.9%,比土工格栅整体应用比例高低7.2个百分点。

按需求行业分2003-2009年国内塑料土工格栅行业市场需求变化

单位:亿元

数据来源:中国市场调查研究中心

三、按省份分市场需求

土工格栅需求的地区分布主要取决于各省市的地质状况和基础工程建设投资状况。我国地质状况复杂,区域间差异很大。如在南方软土地基较多,有时要占一条公路全长的1/4~1/3,而西南部山区则需要大量的边坡防护、高路坝修筑和加筋挡土墙,在北方同样有大量诸如软基、边坡处理的岩土加固工作;当前道路修建中的一个趋势是高等级道路比例的增长,这就对路基处理、防止沉降提出了很高的要求,而使用土工格栅可以较好地解决土木工程中的特殊问题,如软地基处理、差异沉降等;在这些场合,格栅是理想的土工材料。

近年来,我国公路、铁路、水利等建设进入了一个大发展时期,特别是西部不发达省份在西部大开发的背景下公路建设、灌溉区建设项目剧增。各地对土工格栅的需求不断扩大。

按省份分2003-2009年国内土工格栅行业市场需求变化

单位:亿元

数据来源:中国市场调查研究中心

四、土工格栅行业特点

从本节第

一、第

二、第三部分中我们可以看到,国内塑料类土工格栅行业有以下行业特点:

1、从整体市场规模来看,国内塑料类土工格栅行业市场规模逐年增长。随着国内基础建设加快以及全球经济的恢复,2008年以来,增长速度高于前几年水平。

2、从国内塑料类土工格栅产品下游应用行业来看,目前在公路方面对塑料类土工格栅产品需求最大。未来公路方面对塑料类土工格栅产品需求仍然最大,这可以从国家\"十一五\"计划中看出,国家计划在\"十一五\"期间,我国要集中力量建成\"五纵七横\",总里程达到35000公里,每小时车速达到80~120公里的国道主干系统,使全国公路总里程由目前的118万公里增加到135万公里,其中高级公路由目前的18000公里增加到40000公里,高速公路由目前的3400公里增加到15000公里。\"十一五\"期间,我国计划要建筑高速公路5800公里,即每年平均新建约1000多公里。此外,我国公路有关领导部门还规定,现有公路每隔6年,要进行一次路面中修,每隔12年要进行一次路面大修。所以再加上全国公路中修及大修需用的土工格栅量,累计我国公路方面土工格栅年需求总量将突破1亿平方米。此外,除了公路方面之外,其他下游应用行业对塑料类土工格栅产品的需求也将增长。

3、从国内塑料类土工格栅产品应用地区来看,我国土工格栅产品的区域市场主要集中在生产建设项目较为集中的区域,而铁路、公路等大型基础设施建设工程跨区域建设特征明显,使得土工格栅材料的区域分布特征相对弱化。从我国经济发展区域特征和国家主要基础设施建设投资方向来看,土工格栅市场主要集中在华东、华南、西南等地,与当地经济发展水平和道路交通建设关系相关性较高。华东地区以江苏、浙江一带施工项目较多,西北地区以陕西一带施工项目较多,2008年的汶川地震使得四川省一带施工项目增多。

第三节 2003-2009年土工膜市场规模及行业特征分析

一、土工膜产品整体市场规模

中国于1966年首先将土工膜(如沥青-聚合物膜)用于混凝土坝防渗,进入80年代得到飞速发展。现已应用到水利、水电、交通、环保、建筑等各个领域。随着我国经济快速发展,各地基础建设大力推进,为土工膜的应用发展提供了广阔的前景,我国土工膜行业发展迅速,到2009年,我国土工膜应用规模达71.94亿元,其中单一塑料类土工膜市场规模达27.17亿元。

2003-2009年土工膜市场规模

单位:亿元

数据来源:中国市场调查研究中心

2003-2009年土工膜市场规模

单位:亿平方米

数据来源:中国市场调查研究中心

二、按需求行业分市场需求

与传统的防水材料相比,土工膜具有渗透系数低、低温柔性好、形变适应性强、质量轻、强度高、整体连接性好、施工方便等优点。因此它不但能满足水土工程的要求,而且还可以应用于屋顶防漏、园林绿化、河堤坝坡的保土、农田水渠的防渗和水土保持、滩涂围垦造田、环境工程中垃圾填埋、三废处理和环境整治、防止沙漠化等。目前,我国土工膜需求主要来自水利工程领域。其次,随着我国城市化进程的加快,城市垃圾处理量急剧增加,各地垃圾填埋场建设需求旺盛,为保护地下水源及周围土壤,垃圾填埋场对土工膜的需求也日渐旺盛。再次,随着城市建设的发展,人民生活水平的提高,水的环境功能越来越受到人们的重视。许多地方如游乐设施、公园、疗养院、学校甚至居民小区,都要设置人工湖。北方地区水资源极为缺乏,防渗防漏就显得尤为重要。选用土工膜不仅解决了人工湖渗漏的问题,而且比采用钢筋混凝土底板防渗方案更节省了资金,施工更方便,近年来,此部分需求也逐步放大。此外,我国基础建设需求巨大,在隧洞防水、粮库地面防潮层、建筑物的基础防水、屋顶防漏、旧水利工程改造维护等许多领域,对土工膜的需求有着广阔前景。

目前国内土工膜主要应用于水利以及公路方面。2009年我国水利方面土工膜应用金额达25.12亿元,占整个土工膜总应用金额的34.9%;其次为铁路方面,2009年我国铁路方面土工膜应用金额达13.99亿元,占整个土工膜总应用金额的19.4%。

2009年我国土工膜分行业市场需求比例(金额)

数据来源:中国市场调查研究中心

塑料土工膜在各行业的应用与土工膜整体应用差别较大,铁路和公路方面的应用比例远高于土工膜整体情况。2009年我国铁路方面塑料土工膜应用金额达7.02亿元,占塑料土工膜总应用金额的25.8%,比土工膜整体应用比例高6.4个百分点;公路方面塑料土工膜应用金额为5.92亿元,占整个塑料土工膜总应用金额的21.8%,比土工膜整体应用比例高低6.9个百分点。

按需求行业分2003-2009年国内塑料土工膜行业市场需求变化

单位:亿元

数据来源:中国市场调查研究中心

三、按省份分市场需求

目前,国内土工膜市场需求主要集中在水利工程领域,其市场需求地区分布受水利工程地区分布影响较大,沿江沿河省市需求较大。其次,随着城市园林建设、垃圾处理设施建设和其他建筑工程需求的急剧扩大,各大城市对土工膜的需求也在迅速增加。

按省份分2003-2009年国内塑料土工膜行业市场需求变化

单位:亿元

数据来源:中国市场调查研究中心

四、土工膜行业特点

从本节第

一、第

二、第三部分中我们可以看到,国内塑料类土工膜行业有以下行业特点:

1、从整体市场规模来看,近年来国内塑料类土工膜行业市场规模处于增长态势,同时,未来国内塑料类土工膜行业市场需求前景依然令人看好。塑料类土工膜以其渗透性小、良好的拉伸强度、耐腐蚀性和稳定性优势广泛应用于渠道、江堤水库、湖坝、地铁、垃圾填埋场等大型基础设施的防渗,防腐,防漏。特别是近十年来,我国建筑业、环保卫生事业的飞速发展,以及人们对环境的日益重视,使得新型防水材料的需求逐年增加,具有环保功能的塑料类土工膜已经占有了自己的市场份额。

2、从塑料类土工膜需求行业来看,目前国内塑料类土工膜主要应用于水利以及公路方面,同时,在垃圾填埋厂建设等方面对塑料类土工膜的需求也越来越大。截止2009年我国的所有地区,包括铁路、高速公路、水利、水电、水库、堤坝、垃圾填埋场、环保、建筑、矿业、港口等土木工程领域所有的大中型工程项目,都已大规模采用了HDPE土工膜进行防水、抗渗处理,使用量很大。同时,HDPE土工膜产品在土木材料中所占的比重也日益增大。

在水利以及公路方面,近年来随着人们对环境的日益重视,具有环保功能的聚乙烯土工膜得到使用者更多的青睐。

在垃圾填埋厂建设方面,我国生活垃圾处理建设任务将非常繁重,许多城市还没有生活垃圾填埋场,考虑到我国社会主义新农村建设以及城乡一体化垃圾处理发展趋势,生活垃圾填埋场建设需求还很大。如果平均每个县至少建一个填埋场,还需要建设1600多座填埋场,如果平均每个县建设两个填埋场,就需要建设3000多座填埋场。塑料类土工膜是城市生活垃圾卫生填埋场防渗的核心材料。

3、从国内塑料类土工膜产品应用地区来看,我国塑料类土工膜产品的区域市场主要集中在生产建设项目较为集中的区域。如2008年北京市奥林匹克水上公园项目就铺设了70万平方米的高密度聚乙烯土工膜作为赛道的防渗材料。同时,我国在深圳、北海、昆明、海口、保定、北京六里屯、天津、青岛、泉州等地已建成的数十座大中型城市生活垃圾填埋场也大量使用了塑料类土工膜。此外,正在设计、筹建的国内其它大中城市(如珠海、杭州)和三峡库区首批l3个城市(如开县、奉节、云阳、忠县、万州)等生活垃圾填埋场皆采用了塑料类土工膜。

第四节 市场供求状况及供求的影响因素分析

一、市场供求状况

目前中国土工合成材料市场产品数量不断增加,产品质量不断提高,产品品种范围不断扩大。土工合成材料产品向系列型、合成型、复合型发展。应用范围从一般工程向大、中型工程发展。每年均有上千个大中型以上工程应用土工合成材料。由于不同类型的土工合成材料的生产能力、应用范围、应用技术等不同,因而生产、应用情况还存在不平衡,其中中低档土工合成材料由于技术门槛较低市场竞争较为激烈,高端土工合成材料依赖进口的局面依然没有从根本上扭转。

目前国内土工合成材料市场根据各种实际工程的需要,正在向系列型、复合型、综合型发展;各类重点工程所需的高质量、高档土工合成材料的结构将极大改善。

二、影响市场供求的主要因素

目前,我国无论生产部门还是应用部门对土工合成材料的认识还不深。有些新材料、新技术还不为人们所了解或认识不足。这对产品开发、应用推广都是不利的。另外,企业创新能力还较弱,行业整体利润水平不高,不利于国内土工合成材料产品的升级换代。土工合成材料的巨大需求为该产业提供了广阔市场,而相关标准的缺失和落后成为制约行业发展的瓶颈,造成国内企业的产品不能够进入国家相关大项目或者国际市场。现行土工合成材料标准多是在1998年制定的,编制至今已有十多年,经过多年的实践,无论在内容上或是模式上都亟待增补和改进。而且随着土工合成材料技术和产品的不断推陈出新,传统的检测手段也不能够满足当前的市场需要,相关的标准也应该与时俱进。

第三章 相关产业及产业链分析

第一节 上游产业链介绍

目前土工合成材料原料大多采用高分子聚合物,主要有聚丙烯(PP)、聚酯(PET)、聚乙烯(PE)、聚氯乙烯(PVC)、聚酰胺(PA)等。其中使用最多的是聚丙烯原料,占土工合成材料总用量的50%以上;其次是聚酯,占土工合成材料原料的15%~30%。

随着国民经济的持续繁荣,我国的塑料加工工业才得到蓬勃发展,尤其是改革开放三十年来取得的辉煌成就举世瞩目。令人鼓舞的是全国塑料加工业快速发展又极大地促进了合成树脂、助剂与添加剂和塑料加工机械设备与模具制造行业等相关行业相互促进协同发展,构成了中国塑料工业现代化的\"三大支柱\"产业发展宏伟壮观的画面和景观。

中国合成树脂工业于1958年在锦州建成第一套聚氯乙烯树脂市场装置起步,同样走过了从无到有、从小到大的快速发展历程。1975年合成树脂产量仅为33万吨,1990年增加到226.8万吨,占当年世界合成树脂2.2%,1990至1999年间,合成树脂的年平均增长率高达15.34%,为世界年平均增长率的3倍。2000年生产量已超过1000万吨,比1999年(841.7万吨)年增长15.83%。1999年我国共生产合成树脂1340.7万吨(包括中国台湾省499万吨),占当年亚洲各国总产量的27.44%,是世界总产量的8.55%。在全世界主要合成树脂生产国中已接近排名第二位的日本(1456.9万吨),而与第三位的德国(1386万吨)基本持平。

据统计数据显示,2007年我国合成树脂产量已达3073.55万吨,同比增长18.54%;进口量1896.92万吨,同比增长5.04%;出口量382.37万吨,同比增长52.70%;表观消费量4578.04万吨,同比增长12.1%。我国合成树脂表观消费量占全球消费量2.6亿吨的18%,逐年呈上升趋势。2008年我国合成树脂产量已经达到3130万吨。

2001-2008年年我国合成树脂产量

单位:千吨

数据来源:中国塑料加工工业协会

2009年前三季度国内五大合成树脂表观消费量为3449.1万吨,同比增长17.1%。受国内合成树脂价格大幅上涨、废旧塑料需求增加和存置库存结束的影响,国内合成树脂需求大幅增加。估计全年五大合成树脂生产能力将达到3905万吨/年,产量在2900万吨左右,表观消费量在4344万吨,同比增长13.5%。

2009年前三季度全国五大合成树脂产量为2196万吨,同比增加1.9%,其中聚乙烯产量为568万吨,同比增长6.3%;聚丙烯为593万吨,同比增长7.3%;聚氯乙烯为671万吨,同比下降6.4%。

前三季度国内五大合成树脂表观消费量为3449.1万吨,比上年同期增加17.1%,其中聚乙烯表观消费量为1132.7万吨,同比增长29.8%;聚丙烯为908.2万吨,同比增长19.8%;聚氯乙烯为816.5万吨,同比增长9.7%;聚苯乙烯为301.5万吨,同比增长3.5%;ABS树脂为290.2万吨,同比增长3.8%。

第二节 下游产业链介绍

主要采购商(主要建设施工单位、业主单位、行业部委)发展情况。

一、水利发展

新中国成立50多年来,我国水利建设取得了举世瞩目的成就,为各个时期经济社会发展做出了重要贡献。1998年以来,以大江大河堤防为重点的防洪工程建设、病险水库除险加固、解决人畜饮水困难、大型灌区节水改造等取得了历史性突破。

1、堤防和水闸。截止2008年底,全国已建成江河堤防28.69万公里,累计达标堤防11.28万公里,堤防达标率为39.3%;其中

一、二级达标堤防长度为2.53万公里,达标率为74.0%。全国已建各类水闸43829座,其中大型水闸504座。在全部已建水闸中,分洪闸2647座,排涝闸14987座,挡潮闸5008座,引水闸8486座,节制闸12701座。

2、水库及枢纽。全国已建成各类水库86353座,水库总库容6924亿立方米。其中,大型水库529座,总库容5386亿立方米,占全部总库容的77.8%;中型水库3181座,总库容910亿立方米,占全部总库容的13.1%。全国大中型水库大坝安全达标率为64.1%,比上年提高4.65%。

3、水土保持工程。全国水土流失综合治理面积达到101.6万平方公里,其中小流域治理面积39.2万平方公里,实施生态修复面积达72万平方公里,建成黄土高原淤地坝29840座。完成全国水土保持监测网络和信息系统建设二期工程初步设计审查工作。

4、水土保持管理。全国共审批开发建设项目水土保持方案2.36万个,其中水利部审批国家大中型项目水土保持方案206个,涉及防治责任范围3935.3平方公里。全年完成开发建设项目的水土保持设施验收1.13万个。基本完成全国水土保持监督执法专项行动,对10.48万个项目进行了执法检查。中国水土流失与生态安全综合科学考察工作进展顺利,共涉及27个省(自治区、直辖市)的315个县。

2004-2008年完成的部分水利设施指标情况

数据来源:水利部

二、公路水路发展

1、公路。

建国后,特别是\"七五\"时期以来,我国的公路建设得到了迅速发展,取得了世人瞩目的成就。2008年我国公路里程持续增长,村道所占比重明显提高。截至2008年底,全国公路总里程达373.02万公里,比上年末增加14.64万公里。其中,国道15.53万公里,省道26.32万公里,县道51.23万公里,乡道101.11万公里,专用公路6.72万公里,村道172.10万公里,分别比上年末增加1.82万公里、0.80万公里、减少0.21万公里、增加1.27万公里、1.01万公里和9.95万公里。各行政等级公路里程占公路总里程的比重比上年末分别提高0.4个、持平、下降0.7个、0.8个、提高0.2个和0.9个百分点。

2008年各级公路里程

单位:万公里

数据来源:交通部

2008年公路技术等级和路面等级进一步提高。全国等级公路里程277.85万公里,其中二级及以上高等级公路里程39.97万公里,占公路总里程的10.7%,。按公路技术等级分,各等级公路里程分别为:高速公路6.03万公里,一级公路5.42万公里,二级公路28.52万公里,三级公路37.42万公里,四级公路200.46万公里,等外公路95.16万公里。全国有铺装路面和简易铺装路面公路里程199.56万公里,比上年末增加21.91万公里,占总里程的53.5%。

农村公路、高速公路建设取得新进展。2008年底,全国农村公路(含县道、乡道、村道)里程达到324.44万公里,比上年末增加11.01万公里。农村公路里程超过10万公里的省(区)为17个。截至年底,高速公路突破三千公里的省为6个,分别是:河南(4841公里)、山东(4285公里)、广东(3823公里)、江苏(3725公里)、河北(3233公里)和浙江(3073公里)。

2008年农村公路超过10万公里的省(区)

数据来源:交通部

各地区公路里程持续增长,公路技术状况进一步提高。东部地区公路里程105.01万公里,中部地区125.89万公里,西部地区142.11万公里,比上年末分别增加2.88万公里、3.60万公里和8.17万公里。

2008年东、中、西部公路建设比较

单位:万公里

数据来源:交通部

公路桥梁、隧道总量继续增加。2008年底,全国公路桥梁达59.46万座、2524.70万延米,比上年末增加2.46万座、205.52万延米。其中特大桥梁1457座、250.18万延米,大桥39381座、884.37万延米。全国公路隧道为5426处、318.64万延米,比上年末增加753处、63.09万延米。其中特长隧道120处、52.57万延米,长隧道743处、122.62万延米。

2、内河航道。

2008年底,全国内河航道通航里程12.28万公里。

各级航道里程情况

单位:公里

数据来源:交通部

2008年底,全国内河航道共有4128处枢纽,其中具有通航功能的枢纽2329处。通航建筑物中,有船闸836座、升船机42座。

3、港口。

2008年底,全国港口数量为413个。年吞吐量在1000万吨以上的沿海港口36个,200万吨以上的内河港口87个。

2008年底,全国港口拥有生产用码头泊位31050个,其中万吨级及以上泊位1416个。全国沿海港口拥有生产用码头泊位5119个,其中万吨级及以上泊位1157个;内河港口拥有生产用码头泊位25931个,其中万吨级及以上泊位259个。

全国港口万吨级及以上泊位中,1~3万吨级(不含3万吨级)泊位656个,3~5万吨级(不含5万吨级)泊位252个,5~10万吨级(不含10万吨级)泊位366个,10万吨级以上泊位142个。

全国万吨级及以上泊位中,通用散货泊位252个,通用件杂货泊位272个,专业化泊位778个。专业化泊位中,原油泊位59个,成品油及液化气泊位114个,散装粮食泊位23个,煤炭泊位162个,集装箱泊位251个。

三、铁路

长期以来我国铁路事业的发展和建设相对于经济发展处于比较滞后地位。尤其是在改革开放以来,1978~2008年间我国年均GDP增速为9.4%,人口数量也由9.6亿增加到13.28亿,全社会货物运输需求增长了10.6倍、客运需求增长了11.5倍。

我国铁路目前还远远不能满足经济社会发展对运输的需求,我国铁路营业里程的增长速度不仅落后于GDP的增速,而且也落后于公路的建设速度;此外我国铁路无论是客运密度还是货运密度都呈现了逐年增长的趋势,与其他发达国家以及发展中国家相比差距更为明显。近几年我国加大了铁路建设,截止2008年我国投产新线1730.1公里、复线1955.8公里、电气化铁路1959.3公里,分别比上年增长1.4倍、2.6倍和1.1倍,其中投产客运专线1133.6公里。完成新线铺轨2808.1公里(含地方铁路127.5公里)、复线铺轨2210.2公里,分别比上年增长1.6倍和75.9%,均为历史最多。

我国铁路营业里程与GDP增速

单位:万公里,%

数据来源:铁道部,统计局

2008年全国铁路营业里程

数据来源:铁道部,统计局

截至2009年底,我国铁路营业里程达到8.6万公里,跃居世界第二位。2009年全国铁路共完成新线铺轨5461公里、复线铺轨4063公里;投产新线5557公里,其中客运专线2319公里;投产复线4129公里、电气化铁路8448公里。

2009年是我国铁路历史上投资规模最大、投产最多的一年。全年完成基本建设投资6000亿元,比上一年增加2650亿元,增长79%,超过\"九五\"和\"十五\"铁路建设投资总和,为拉动内需、促进经济增长发挥了重要作用。

全年开展前期工作的项目达200多项,批复立项75项,批复可研150项。一大批重点工程开工建设,全年新开工项目123项。

目前,在建新线规模达到3.3万公里,投资规模达到2.1万亿元。上海-杭州、南京-杭州、杭州-宁波、南京-安庆、西安-宝鸡等客运专线,兰新铁路第二双线、山西中南部铁路通道等区际干线,以及贵阳市域快速铁路网,武汉城市圈、中原城市群城际铁路等相继开工建设。

2008年的《中长期铁路网规划调整方案》将2020年全国铁路营业里程规划目标由10万公里调整为12万公里以上,电气化率由50%调整为60%以上。进一步扩大铁路网规模以及提高电气化铁路比重,是为了发挥好铁路技术经济优势,更好地适应建设和谐社会以及交通可持续发展的要求。

四、民航

经过几十年的建设和发展,我国机场总量初具规模,机场密度逐渐加大,机场服务能力逐步提高,现代化程度不断增强,初步形成了以北京、上海、广州等枢纽机场为中心,以成都、昆明、重庆、西安、乌鲁木齐、深圳、杭州、武汉、沈阳、大连等省会或重点城市机场为骨干以及其他城市支线机场相配合的基本格局,我国民用运输机场体系初步建立。截至2006年底,我国(不含港澳台地区)共有民航运输机场147个,其中军民合用机场45个,全国机场平均密度为每10万平方公里1.53个;按飞行区等级划分,4E级机场25个、4D级机场35个、4C级机场58个、3C级机场29个;按经济地理分布,东部地区41个、中部地区25个、西部地区69个、东北地区12个;按地区划分,东北、华北、华东、中南、西南、西北6个地区的机场数量分别为12个、18个、37个、25个、31个和24个,以每10万平方公里计,密度分别为1.51个、1.16个、4.67个、2.57个、1.53个和0.81个。

根据2008年全国民用机场布局规划,至2020年,布局规划民用机场总数达244个,其中新增机场97个。

北方机场群:布局规划机场总数54个,其中新增24个。

北方机场群由北京、天津、河北、山西、内蒙古、辽宁、吉林、黑龙江8个省(自治区、直辖市)内各机场构成。在既有30个机场的基础上,布局规划新增北京第二机场、邯郸、五台山、阿尔山、长白山、漠河、抚远等24个机场,机场总数达到54个,为促进华北、东北地区经济社会发展、东北亚经济合作和对外开放提供有力的航空运输保障。在此机场群中,重点培育北京首都机场为国际枢纽机场,进一步增强其国际竞争力;提升和发挥天津、沈阳机场分别在滨海新区发展和东北振兴中的地位作用;进一步完善哈尔滨、大连、长春、石家庄、太原、呼和浩特等机场在区域中的干线机场功能,稳步发展阿尔山、长白山、漠河、大庆等区域内支线机场。

华东机场群:布局规划机场总数49个,其中新增12个。

华东机场群由上海、江苏、浙江、安徽、福建、江西、山东7个省(直辖市)内各机场构成。在既有37个机场基础上,布局规划新增苏中、丽水、芜湖、三明、赣东、济宁等12个机场,机场总数达到49个,以满足华东地区经济社会发展、对外开放和对台\"三通\"的交通需要。在此机场群中,重点培育上海浦东机场为国际枢纽,增强其国际竞争力;进一步完善上海虹桥、杭州、厦门、南京、福州、济南、青岛、南昌、合肥等机场的干线机场功能;稳步发展苏中、三明、宜春、济宁等区域内支线机场。

中南机场群:布局规划机场总数39个,其中新增14个。

中南机场群由广东、广西、海南、河南、湖北、湖南6省(自治区)内各机场构成。在既有25个机场基础上,布局规划新增信阳、岳阳、衡阳、邵东、河池等14个机场,机场总数达到39个,以满足中南地区经济社会发展需要,促进东南亚经济合作、泛珠三角区域经济一体化和对外开放。在此机场群中,重点培育广州白云机场为国际枢纽,增强其国际竞争力;提升武汉、郑州机场在中部崛起中的地位;完善长沙、南宁、海口、三亚、深圳、桂林等机场在区域中的干线机场功能;进一步稳步发展河池、神农架等区域内支线机场。

西南机场群:布局规划机场总数52个,其中新增21个。

西南机场群由重庆、四川、云南、贵州、西藏5省(自治区、直辖市)内各机场构成。在既有31个机场的基础上,布局规划新增黔江、康定、腾冲、六盘水等21个机场,机场总数达到52个,以适应西南地区经济社会发展需要,促进中国-东盟自由贸易区的合作发展,以及为少数民族地区经济社会发展和旅游资源开发提供交通保障。在此机场群中,重点培育昆明机场成为连接南亚和东南亚的门户机场,强化成都、重庆机场的枢纽功能,发挥其在西南地区和长江中上游区域经济社会发展中的中心地位作用;完善贵阳、拉萨等机场功能;稳步发展黔江、康定、腾冲、六盘水等其他支线机场。

西北机场群:布局规划机场总数50个,其中新增26个。

西北机场群由陕西、甘肃、青海、宁夏和新疆5省(自治区)内各机场构成。在既有24个机场的基础上,布局规划新增天水、陇南、玉树、喀纳斯等26个机场,机场总数达到50个,以满足西北地区经济社会发展需要,促进中国-中亚地区贸易的发展,以及为少数民族地区发展和旅游资源开发提供航空运输保障。在此机场群中,重点加快培育乌鲁木齐机场为连接中亚的西北门户机场,提升西安机场在区域内的中心地位;进一步完善兰州、银川、西宁等机场的功能;稳步发展天水、固原、玉树、喀纳斯等区域内支线机场。

五、工程设计、施工单位

2010年1月中华人民共和国住房和城乡建设部公布了核准的工程勘察设计资质、建筑业企业资质、工程监理资质、工程招标代理机构资格及工程设计与施工一体化资质结果,其中工程勘察设计资质单位59家,建筑业企业164家。

核准的工程勘察设计资质结果汇总表

资料来源:住房和城乡建设部(注:此表已删除建筑装饰类单位)

2009年批准取得水利工程质量检测甲级资质的单位名单:岩土工程类(42个)

批准取得具备水利工程质量检测甲级资质(有效期一年)的单位名单:岩土工程类

(22个)

第四章 行业技术水平和行业特征

第一节 行业产品产品技术需求

一、格栅

2008年修订的塑料土工格栅产品标准(GB/T17689-2008)的检测指标主要有拉伸强度、蠕变性能等,各性能指标如下:

聚丙烯单拉塑料格栅(PP)土工格栅

高密度聚乙烯单拉塑料格栅(HDPE)土工格栅

聚丙烯双拉塑料格栅(PP)土工格栅

第二节 行业技术发展现状及其发展水平

一、塑料土工格栅

塑料土工格栅产品是通过特制机器对高密度化学板材(主要是高密度聚乙烯和高密度聚丙烯)进行定位冲孔,然后进行单、双向拉伸,使板材内部分子形成定向分布,采用的原料为聚乙烯、聚丙烯。目前一些国产的塑料土工格栅产品有两大缺点:一个是拉伸强度(特别是早期)不够高,第二是单位面积质量比较重。而其产生的根本原因:一个是生产工艺还不够先进,二个是高分子原料配方还不够科学。

塑料土工格栅的一般生产工艺流程

目前国内塑料土工格栅的研发重点是生产工艺的改进及功能母料的开发。生产工艺中拉伸是最关键的工艺步骤,涉及到较多的工艺参数和方法,如拉伸比、拉伸温度、拉伸速度、加热方式、拉伸方式等。双向拉伸时还要考虑纵、横向拉伸比的分配。其中拉伸比对制品机械性能的影响最大,拉伸温度主要取决于原材料物性,拉伸速度是决定生产率的直接因素,而加热方式和拉伸方式则影响拉伸过程能否均匀稳定。格栅生产线长度在30米以上,稳定的拉伸对生产来说最为重要,拉伸不稳定将造成很大的原材料及能源损失。板材挤出和制孔工艺同样影响拉伸过程和制品性能。生产工程中拉伸前的孔型、尺寸及排布与拉伸工艺参数应很好匹配,才能拉伸时产生过大的横缩。目前塑料土工格栅的生产设备基本已实现国产化,相对于国外一条生产线需要4-5千万,国内生产企业提供的设备只不到1000万,而产品的各项性能也能达到国外同类产品要求。

目前主辅料的选择主要考虑制品力学性能、工艺性及其抗老化和抗紫外线性能。而随着应用领域的逐步扩大,格栅的阻燃、消烟等问题将被提出。我国国家标准规定的土工格栅机械性能指标有两类,即拉伸屈服力(即一定伸长率下的拉伸力)和屈服伸长率。在工程设计中,考虑到各种因素,一般使其实际受力远小于拉伸屈服应力,因此格栅被瞬间被拉断的可能性极小。由于土木工程的使用寿命较长,所以实际上它在土体中将受到长期稳定的拉伸力作用,这决定了土工格栅的使用过程就是一个长期蠕变的过程。一个较小的拉力长期稳定地作用在格栅上。格栅的蠕变性能因此应是表征其机械性能一个非常重要的指标。HDPE母料由于其具有较高的刚性和韧性,机械强度好,耐环境应力开裂性好,良好的注塑性能,已经开始在塑料土工格栅的生产中应用。

二、土工膜

单一土工膜分为单层膜和不同树脂的多层复合膜。其生产工艺与普通的塑料薄膜相类似,分挤出拉伸、挤出吹塑、压延、涂敷而成的膜/片,厚度为0.2~5mm。单一的多层土工膜一般采用多层共挤法,不同物料进入同一个模斗,再吹塑或压延成型。幅宽根据用途不同而不同,目前最宽的可达10m以上。宽幅土工膜在大规模应用中可以减少接缝,提高防渗质量。早先的国产设备因比较落后,单一复合超厚宽膜还不能完全达到要求,关键设备要靠进口。近年来,国内对现有的棚膜生产机组进行改造,使之能够生产所要求的土工膜。目前,聚乙烯土工膜生产主要依靠吹塑成膜,设备已经能够国产化,质量也能达到国际要求。但某些特殊规格如厚度要求在5mm或厚度十分均匀的膜,还要使用压延成型。

防渗土工膜生产工艺流程

目前,土工膜的塑料母料的发展较快,PE产品中性能优越的LDPE、HDPE已经大量应用于土工膜生产中,2007年我国HDPE、LDPE的产量已分别达到155万吨、143万吨。

但单一的塑料防渗土工膜在应用时,由于表面光滑,在实际应用中存在摩擦系数低、与土壤层接触易滑移,使用过程中尤其是在坡道施工和使用过程中的稳定性不足等弱点。目前在此类场所往往使用复合土工膜,结合土工布等编制产品特点,降低水土的流动。另一种方式是发展糙面土工膜,糙面土工膜因为表面粗糙,完全解决了这个问题。但是,实现土工膜表面粗糙效果我国的技术还较为落后,传统解决办法是进行后道工序处理,不仅增加了成本,更可能出现土工膜表面喷丝剥离现象。多年来我国的糙面土工膜的生产技术难以突破,一直被国外企业垄断。2009年3月,广东金明塑胶设备有限公司成功研制国内首台拥有完全自主知识产权的三层共挤糙面土工膜设备,打破了长期以来该类设备只能依赖进口而且价格昂贵,糙面土工膜生产成本居高不下、不能大面积推广应用的局面,标志着国产吹塑加工装备制造业又迈上了一个新台阶。

第三节 行业产品的应用现状

一、土工格栅

塑料土工格栅被广泛应用于土木建筑等工程中。在水利方面用于护坝、护堤工程,以及河道整治;在交通运输方面用于高速公路、铁路及机场的基础建筑,以及公路、铁路两旁的护坡,沙漠和沼泽地铺路等,在煤炭工业方面主要用于顶网、多层开采、快速封井及井下铺路等;此外还用于城市建筑、绿化以及水土保持等方面。单、双向产品视应用场合有一定区别,单向土工格栅适用于公路及铁路路基、路堤、边坡加筋、各类挡墙加筋、江河海坝的加筋及堆场加筋、桥台加筋、较浅层基础的加筋,广泛应用于各类加筋挡土墙;双向格栅适用于公路及铁路路基、路堤加筋、浅层基础加筋、大型广场、车场、码头货场、堆场等永久性承载的地基增强,河道路基加筋,防治沥青混凝土路。

我国土工格栅的应用最早用于公路路基加固,主要用于公路与铁路铺设及相关挡土墙、边坡防护、桥台等工程,用以提高路基承载力、降低填土沉降。南方应用此产品较早,尤其是在我国南方软土地基分布较为广泛的地区,广东省、云南省、江苏省及长江以南不少地区在土工格栅刚进入中国市场时,就很快认识到土工格栅为工程建设带来了很大好处,如广东等地,几乎所有的公路项目都在用土工格栅加筋。而在北方则相对应用较晚,尤其东北地区。继公路行业应用土工格栅后,铁路行业也在路基加固中开始采用土工格栅,近几年来应用量上升较快。水利行业在一些特殊工程中,限于没有足够的填料可用,也在其拦河土石坝和河道堤防中采用土工格栅作加筋材料使用。目前在我国,土工格栅应用的主要领域基本上以公路、铁路、水利为主,在民用和军用机场的跑道上,也开始少量使用土工格栅,在其它民用和工业建筑中应用土工格栅的还很少。同时,双向土工格栅还开始向高边坡护坡、岩石边坡绿化治理及垃圾掩埋场等环保工程方面发展。

二、土工膜

当前,土工膜在我国已广泛应用于以下领域:池塘里衬、水储备、废水隔离、防渗、垃圾填埋场里衬、湖堤保护、隧道、隔离地下水、建筑物或建筑工程隔离、水产养殖等。由于原料的差异,我国的土工膜应用以复合土工膜为主。

1、在水利工程中的应用

20世纪60年代中期,首先是将塑料土工膜用于灌溉渠道防渗,较早的工程有山东、陕西的引渭工程等(当时主要是PVC,后来PE材料占领了大部分市场),以后推广到蓄水池、水库和闸坝工程。1965年,桓仁水电站首次采用土工膜处理混凝土坝裂缝,防止裂缝漏水成功。此后,宁夏、陕西、北京、河北、山东、辽宁、黑龙江等地也都在中小型(后来推广到大型)水库及土石坝(包括补强除险工程)中使用土工膜或复合土工膜防渗,取得了良好效果。

2、人工湖防渗工程中的应用

人工湖在中国园林、度假村等休闲娱乐场所发挥着不可或缺的作用。然而随着地下水水位的持续降低,许多景区内的人工湖湖水干涸,不仅失去了传统意义上\"山水相依\"的美景,更会沦为春秋季多风天气沙尘暴的源头,恶化空气质量,破坏城市整体投资环境,危及市民正常生活。因此对这些湖进行综合治理就成为一个日益重要的课题。

通过对膜料防渗、混凝土防渗、浆砌石防渗、沥青防渗等多种防渗方案的对比,聚乙烯土工膜以其集造价低、防渗性能好、耐低温、耐腐蚀性好、对环境无污染等诸多优点于一身而被广泛选用。

2002年\"卢沟晓月湖\"是北京市在人工湖防渗处理中首次采用聚乙烯土工膜的水利工程,共采用了约40万平方米的低密度聚乙烯(LDPE)土工膜,其它还有位于海淀区的中央党校人工湖(0.5mm厚,4万㎡);昌平的老北京微缩景观(0.6mm,0.2万㎡);平谷县的教师疗养院(0.5mm,1.1万㎡);白洋淀华润集团培训中心人工湖(HDPE防渗膜,8万㎡);北京奥林匹克水上公园防渗工程的建设过程中,采用HDPE防渗膜70万㎡

3、在其他工程中的应用

由于自然条件的原因,很多农村地区的人畜饮水是个难题。地处鄂西南石灰岩山区的长阳县自1970年代以来,就开始尝试种种防渗节水的方法,希望能缓解农村饮用水难题。经对比多种工程方案,湖北省宜昌市水电局的工程人员确定聚乙烯防渗膜蓄水池具有投资少、防渗效果好、使用年限长、施工技术简单等诸多优点,因而于1991后开始大面积推广,先后修建塑膜水池2520个,总容积90.72万m3。

三、土工膜技术在国际上的发展趋势:

1、混凝土坝防渗

现行的方法是先在混凝土坝上游面设置土工网,然后将土工膜粘贴在土工网上。土工膜用于混凝土坝防渗已有15年。这方面的最新进展是粘贴区域的处理。例如,在不放空水库或部分放空水库的情况下,由潜水员完成粘贴。在土工膜下面设置排气系统,以及防水库上游面的杂物将土工膜刺坏。

2、土坝防渗

土工膜以及土工合成材料和粘性土形成的衬垫(GCL),已被用在土坝或土坝的上游面作为防渗体,并可将土工膜用于已建成的土坝的防渗处理上。利用膨润土泥浆护壁,在土坝内挖槽(如有必要,该槽应深入坝基)。土工膜置于槽的上游面。应谨慎地选择用于置换膨润土泥浆的回填土,使回填土本身也能形成防渗层。

3、隧道防渗

现行的方法是将土工膜用于永久性混凝土里侧的防渗体,与针刺的、较厚的土工织物一起,将水导入设在隧道底脚的排水口,形成封闭的排水系统。将来的发展是开发寿命在100年以上的土工合成材料,以抵抗隧道周围的不利环境。因而,施工方法的改进和材料的寿命是最关心的问题。

4、渠道衬砌

美国垦务局从20世纪50年代开始试验用土工膜进行渠道防渗衬砌。他们取得了较大的进展,几乎在所有的渠道上都采用土工膜衬砌。将来的发展是能在无覆盖的条件下使用较强的土工膜。美国垦务局在20个不同的试验段对较厚的、有组合结构的土工膜进行了试验。

5、垃圾场的衬砌系统

美国环保局于1982年规定的采用土工膜作为弃置场的覆盖和衬砌系统得到了普遍的响应。目前,在美国,100%的有害的和24%的城市垃圾弃置场要求双层衬砌系统;在世界上,58%的有害的和14%的城市垃圾弃置场要求双层衬砌系统。尽管这种衬砌系统提供了长期的封闭,但不是永久性的。将来是在渗漏液循环的同时,进行开采式的处理。渗漏液可以通过土工合成材料排水系统(比如预制竖直排水),或在双层之间集中。这种概念目的是创建永久性的弃置场。通过渗漏液循环和降解(需氧或厌氧),原来的弃置物就可以在一定的时间内被开采,如制作肥料、田地覆盖物等有益用料。这种方法可使衬砌系统被监测、修理,甚至更换。这一概念在土地奇缺的地区正在得到研究。

第四节 行业产品的发展方向

土工格栅产品在实践领域的应用是一个不断发展和完善的过程,从终端用户使用需求角度出发,我国土工格栅产品将向高强度、低延伸率、耐高温、模量高、重量轻、韧性好、耐腐蚀、寿命长、大幅宽等方向发展。

单一土工膜强度高、拉伸大,有很好的弹性和适应变形的能力;阻隔性好,渗透低,有很好的耐老化能力,特别是在水下、土中,其耐久性尤为突出。故主要用来阻隔水和防渗漏,并起一定的加固作用。为了解决单一土工膜因表面光滑、摩擦系数小的缺点,可根据需要将其表面做成各种形状的花纹(如人字形、三角形、矩形等)或凸点,增加表面摩擦力。或是在施工中加嵌锚固定,但会对膜的防渗性有所影响。

单一土工膜在应力开裂性能方面存在缺陷,造成国内在土工膜的应用以复合膜为主,但国外已逐渐转用HDPE土工膜,其具有优良的耐环境应力开裂性能,较大的使用温度范围(-60~+60℃)和较长的使用寿命(50年)。近年来无论国内国外,新产品、新材料、新工艺层出不穷。HDPE的品种繁多,性能各异,能满足人们的各种要求。从国标上看,环保用的高密度聚乙烯膜较其它聚乙烯膜有非常大的提升,直接应用值得探索。而HDPE土工膜在应用过程中的优异表现也得到认可,其施工不仅方便简单,安全可靠,而且效果很好。

第五节 行业的经营模式

土工格栅及土工膜产品行业在工程应用时,必须经过公路、铁路、水利等行业的设计院所,他们负责所有的大、中型工程的设计和咨询。土工格栅及土工膜产品能否在工程中应用,设计院的意见尤其重要,往往是决策性的。在设计院所的工程设计中采用了土工格栅及土工膜产品后,生产企业才能对工程施工单位的土工材料进行招投标等采购活动。

我国从建国开始,工程建设的分工体系一直非常明确,即工程建设基本上由国家牵头,设计、施工分别由具有资质的设计院和有资质的施工企业负责。同时从八十年代后期开始,我国在工程建设领域普遍推行项目法人负责制、招标投标制、工程监理制等工程建设体制改革。参与项目设计的设计院负责整个工程的技术方案设计;工程项目公司,负责对工程的进度、质量、投资等事宜进行全面管理。

因此,要使应用土工材料在工程中成真正形成应用,一般要经历第一阶段的方案销售及第二阶段的产品销售阶段:首先,必须取得工程设计人员的认同。其次,新方案的采用也必须征得项目建设公司的同意。

在方案销售的工程设计阶段,交通部、铁道部有影响力的勘察设计院往往对土工材料的应用发挥重要作用。交通部公路规划设计院、中国公路工程咨询监理总公司、交通部第一公路勘察设计院等原交通部直属设计院及铁道部的四大铁路勘察设计院,他们行业影响力普遍高于其它地方设计院,如果这几家单位中的一家使用过某种新技术,则该种新技术在本行业其它单位中就比较容易得到认同。

但目前,我国铁道部的勘察设计院存在一定的区域影响范围,主要是中铁第一勘察设计院集团有限公司影响区域:乌鲁木齐铁路局、青藏铁路公司、兰州铁路局、西安铁路局;中国中铁二院工程集团有限责任公司影响区域:成都铁路局、南宁铁路局、昆明铁路局;铁道第三勘察设计院集团有限公司影响区域:哈尔滨铁路局、沈阳铁路局、北京铁路局、呼和浩特铁路局、济南铁路局;中铁第四勘察设计院集团有限公司影响区域:郑州铁路局、武汉铁路局、广铁集团、上海铁路局、南昌铁路局。

在产品的销售阶段,项目建设单位物资的采购方面拥有绝对的影响力。一般情况下,工程建设项目属技术含量较高的物质产品,因此其物资采购人员也多数由懂专业的技术人员购成,而采购决策也通常是由物资采购小组全体或是评标小组来决定,重大决策常常会由项目法人中更高的决策层甚至项目业主的上级领导来决定。

从上可知,我国工程项目中土工材料的组织购买一般经历以下过程:

1、需求确认。在这个阶段,采购小组中的成员认为需要某种产品可以做好工作或者更有利于工作的完成,从而提出购买要求。具体到土工材料,这个阶段的采购小组成员就是设计院的工程师和甲方负责工程质量和技术工作的负责人。由工程师提出并经甲方技术负责人确认用一种新的方案来解决用传统方案所不能解决的问题。

第13篇:嘉兴玻纤土工格栅

玻璃纤维土工格栅

玻璃138纤维0538土工格栅6956是一种用于路面增强、老路补强,加固路基及软土基的优良土工合成材料。在处理沥青 路面反射裂纹应用上,已成为不可替代的材料。该产品是以高强无碱玻璃纤维通过国际先进的经编工艺制成网状基材,经表面涂覆处理而制成的半刚性制品。具有经、纬双向很高的抗拉强度和较低的延伸率,并具有耐高 温、耐低寒、抗老化、耐腐蚀等优良性能,广泛应用于沥青路面、水泥路面及路基的增强和铁路路基、堤坝护坡、机场跑道、防沙治沙等工程项目。

玻璃纤维土工格栅产品介绍:

玻纤土工格栅是选用优质增强型无碱玻纤纱,利用国外先进经编机织成基材,采用经编定向结构,充分利用织物中纱线强力,改善其力学性能,使其具有良好的抗拉强度,抗撕裂强度和耐蠕变性能,并经过优质改性沥 青涂覆处理而成的平面网络状材料。其因循相似相容原理,重点突出其与沥青混合料的复合性能,并充分保护玻纤基材,极大提高了基材的耐磨性及抗剪切能力,从而得以用于路面增强,抵抗裂缝车辙等公路病害产生,结束了沥青路面难以增强的难题。

玻璃纤维土工格栅应用范围及用途:

1、旧沥青砼路面,加筋增强沥青面层,防治病害。

2、水泥砼路面改建复合式路面,抑制板块收缩等引起反射裂缝。

3、道路拓改工程,防治新老结合部及不均匀沉降而造成裂纹。

4、软土基加筋处理,利于软土析水固结,有效抑制沉降,均匀应力分布,增强路基整体强度。

5、新建道路半刚性基层产生收缩裂缝,加筋增强防止基础裂纹反射而引起的路面裂缝。

玻璃纤维土工格栅施工方法:

目前常用的玻纤土工格栅有带自粘胶和不带自粘胶两种,带自粘胶的可直接在已平整的基层铺设,不带自粘胶的,通常采用钉子固定法。

三. 膨润土防水毯的特点

1.密实性:钠基膨润土在水压状态下形成高密度横隔膜,厚度约3mm时,它的透水性为&×10ˉ11m/sec以下,相当于100倍的30cm厚度粘土的密实度,具有很强的自保水性能。

2.具有永久的防水性能:因为钠基膨润土系天然无机材料,即使经过很长时间或周围环境发生变化,也不会发生老化或腐蚀现象,因此防水性能持久。

3.施工简便,工期短:和其他防水材料比较,施工相对比较简单,不需要加热和粘贴。只需用膨润土粉末和钉子、垫圈等进行连接和固定。施工后不需要特别的检查,如果发现防水缺陷也容易维修。GCL是现有防水材料中施工工期最短的。

4.不受气温影响:在寒冷气候条件下也不会脆断。

5.防水材料和对象的一体化:钠基膨润土遇水时,具有20—28倍的膨胀能力,即使混凝土结构物发生震动和沉降,GCL内的膨润土也能修补2mm以内混凝土表面的裂纹。

6.绿色环保:膨润土为天然无机材料,对人体无害无毒,对环境没有特别的影响,具有良好的环保性能。

第14篇:延安塑料土工格栅厂家

双向拉伸塑料土工格栅

一、什么138是0538双向6956拉伸塑料土工格栅:

双向拉伸塑料土工格栅是以聚丙烯(PP)或聚乙烯(PE)为原料,经塑化挤出板材、冲孔、加热、纵向拉伸、横向拉伸而成。

二、双向拉伸塑料土工格栅有什么特性:

双向拉伸塑料土工格栅在纵向和横向上都具有很大的拉伸强度,这种结构在土壤中能够提供一个更为有效的力的承担和扩散的理想连锁系统,适应于大面积永久性承载的地基补强。

三、双向拉伸塑料土工格栅的工程应用:

适用于各种堤坝和路基补强、边坡防护、洞壁补强,大型机场、停车场、码头货场等永久性承载的地基补强。

1.增大路(地)基的承载力,延长路(地)基的使用寿命。

2.防止路(地)面塌陷或产生裂纹,保持地面美观整齐。

3.施工方便,省时,省力,缩短工期,减少维修费用。

4.防止涵洞产生裂纹。

5.增强土坡,防止水土流失。

6.减少垫层厚度,节约造价。

7.支撑边坡植草网垫的稳定性绿化环境。

8.可取代金属网,用于煤矿井下假顶网。

单向拉伸塑料土工格栅

一、什么是单向塑料土工格栅:

单向塑料土工格栅是以高密度聚乙烯(HDPE)为原材料,经挤出压成薄板再冲规则孔网,然后纵向拉伸而成的土工格栅。

二、单向塑料土工格栅有什么特性:

1、高分子成定向线性状态并形成分布均匀、节点强度高的长椭圆形网状整体性结构。此种结构具有相当高的抗拉强度和刚性,给土壤提供了理想的力的承担和扩散的连锁系统。

2、单向塑料土工格栅的突出优点是在长期持续载荷作用下变形(蠕变)的倾向很小,抗蠕变强度大大优于其它材料的土工格栅,对于提高工程使用寿命具有重要作用。

3、格栅网孔与土体之间的咬合和互锁作用,构成了一个高效的应力传递机构,使局部载荷能迅速有效地扩散到大面积的土体中去,从而实现降低局部破坏应力,提高工程使用寿命之目的。

三、单向塑料土工格栅的工程应用:

单向塑料土工格栅是一种高强度土工合成材料。广泛应用于堤坝、隧洞、码头、公路、铁路、建筑等领域。

四、单向塑料土工格栅其主要用途如下:

1.增强路基,可有效地分配扩散载荷,提高路基的稳定性和承载力,延长使用寿命;

2.可承受更大的交变载荷;

3.防止路基材料流失造成的路基变形、开裂;单向塑料土工格栅

4.使挡土墙后的填土自承能力提高,减少挡土墙的土压力,节省费用,延长使用寿命,并降低维修费用;

5.结合喷锚混凝土施工方法进行边坡维护,不仅可节省30%—50%的投资,而且可以缩短工期一倍以上;

6.在公路的路基和面层中加入土工格栅,可以降低弯沉,减少车辙,推迟裂缝出现时间3—9倍,可减少结构层厚度达36%;

7.适用于各种土壤,无需异地取材,省工省时;

8.施工简单快捷,可大大降低施工成本。

2、铺设技术

①复合土工膜铺设和展开方向,由E向W或由W向E进行,每幅铺设长度中,包括两侧挡水墙高度一次完成。

②铺设顺序,自渠道轴线向S、N两侧推进。

③施工工序,先做湖底复合土工膜的砂浆保护层(20-30mm),再做与垂直挡水墙的粘贴。

④复合土工膜与挡水墙的粘贴工艺。将粘接剂涂刷在复合土工膜与挡墙的粘贴面上,干燥静置时间约5分钟,然后进行粘贴、挤压、佛平。粘接剂由沥青乳胶涂料、水泥、水拌合而成。粘贴完毕,在水位线以上钎钉锚固,并做防水、防腐处理。

六、质量验收

1、复合土工膜的材质与施工执行国家质量技术监督局发布的聚乙烯土工膜,复合土工膜国家标准。

2、施工质量验收,分为施工单位自检,承包单位抽检等内容。

3、焊接质量检验,采用“充气压力法”,破损修复用“目测法”,充气压力检测指标为0.06Mpa。

5、经编涤纶土工格栅用于铁道挡墙:土工格栅用于铁路边上的挡墙增强,例如火车站内用台和货台,可延长使用寿命,减少维修费用;

6、经编涤纶土工格栅用于加筋挡土墙:在公路旁边和垂直挡墙中加铺土工格栅,可提高挡墙的承载能力;

7、桥台地基一般很容易向下沉陷,出现跳车现象,在桥台地基下铺设土工格栅,可提高承载力,稳固桥台。

经编涤纶土工格栅施工方法:

格栅应铺于施工路面沥青层的粗粒石上,原有的路面宜先平整,经整理、修整并清理后予施工,用普通格栅需要用特定钢钉予以固定格栅搭接,接头横向大于5cm,纵向大于10cm铺设经沥青处理过的土工格栅尽量少洒沥青粘层油,用自粘式土工格栅施工,经胶轮压路机适度碾压后,即可摊铺沥青混合料并压实,无需特定钢钉固定。

第15篇:沥青材料土工实验总结

沥青混合料是沥青混凝土混合料和沥青碎石混合料的总称。

一、沥青混合料性能试验 [1].沥青混合料概述

由矿质混合料(粗集料、细集料、填料)和 粘结材料(沥青)适当比例拌合组成。主要包括沥青混凝土混合料(AC)、沥青碎石混合料(AM)。

[2].沥青混合料的技术性质

(1)高温稳定性(2)低温抗裂性(3)耐久性(4)抗滑性 (5)施工和易性 [3].高温稳定性

①指沥青混合料在夏季高温(通常为60℃)条件下,经车辆荷载长期重复作用后,不产生车辙和波浪等病害的性能。

评价方法:马歇尔试验、车辙试验 ②马歇尔试验

三项指标:马歇尔稳定度、流值和马歇尔模数。

马歇尔稳定度(MS):指标准试件在规定温度和加荷速度下,在马歇尔仪中最大的破坏荷载,单位:kN。越大越好。

流值(FL):达到最大破坏荷载时试件的垂直变形,单位:mm。越小越好。

马歇尔模数(T):计算得到,稳定度除以流值的商,单位:kN/mm;可以间接地反映沥青混合料的抗车辙能力。越大越好。

③车辙试验 评价指标:动稳定度

动稳定度:将沥青混合料制成30Omm×30Omm×50mm的标准试件,在60℃温度条件下,以一定荷载的轮子(轮压0.7MPa),在同一轨迹上作一定时间的反复行走,形成一定的车辙深度,然后计算试件变形1mm所需试验车轮行走的次数。越大越好。DS=[4].低温抗裂性能

定义:沥青混合料不出现脆裂、低温缩裂、温度疲劳等现象,以保证路面在冬季低温时不产生裂缝的性质。 [5].耐久性

①沥青混合料在外界因素长期作用下不破坏的性质。与用量用材有关。 ②评价方法:马歇尔试验。

评价指标:空隙率、沥青饱和度(或矿料间隙率)和残留稳定度等 残留稳定度= 浸水(48h)马歇尔稳定度/标准马歇尔稳定度。 空隙率:空隙率指路面混凝土中集料之间的孔隙体积占混凝土总体积的百分率。

[6].制作沥青混合料试件

仪器:沥青混合料拌和机、试模、击实仪(标准、自动)、标准击实台、脱模器、烘箱、电子称。螺丝刀、温度计、其它。

试验方法:见土工试验。

[7].压实沥青混合料毛体积密度和其他物理指标测定(见土工试验) [8].击实试验 表观密度 空隙率 饱和度 等的测定(土力学课本) [9].油石比:油石比是指沥青混凝土中沥青与矿料质量比的百分数,

t2-t1 d2-d1c1c2 它是沥青用量的指标之一。它的用量高低直接影响路面质量,油石比大(沥青太多)则路面容易泛油,反之(沥青太少)则影响强度和防水效果。

二、沥青性能试验

[10].石油沥青三大性质及指标

三大技术性质:粘滞性、延性和温度敏感性。 三大指标为:针入度、延度、软化点。 [11].针入度

针入度——在规定温度条件下,以规定质量的标准针经过规定的时间贯入沥青试样的深度。

沥青的针入度值愈大,表示沥青的粘度愈小,沥青就越软。针入度指数越大,则粘度越好,高温稳定性能越好。越小越好。

方法概要:沥青的针入度以标准针在一定的载荷、时间及温度条件下垂直穿人沥青试样的深度表示,单位为1/10m m。 [12].粘度

粘度,指在规定的温度条件下,通过规定流孔直径,流出50mL体积所需要的时间。时间越长,粘度越大。 [13].延性

沥青试件在一定温度下以一定速度拉伸至断裂时的长度。 沥青延度越大,其塑性变形越大,有利于低温变形。采用延度大的沥青筑路,使用寿命较长。越大越好。 方法概要:将沥青试样制成8字形标准试件,采用延度仪,在规定拉伸速度和规定温度下拉断时的长度。 [14].软化点

试样在测定条件下,钢球因受热而下坠达25 mm时的温度。越大高温稳定性越好。

随着温度升高,沥青逐渐变软,粘度降低。

方法概要:置于肩或锥状黄铜环中两块水平沥青圆片,在加热介质中以一定速度加热,每块沥青片上置有一只钢球。所报告的软化点为当试样软化到使两个放在沥青上的钢球下落25 mm距离时的温度的平均值。

[15].脆点(低温性能)

以一定速度降温到开裂时的温度。 [16].耐久性-沥青的老化

在各因素的综合作用下沥青会产生不可逆的化学变化,而导致工程性能逐渐劣化的过程称为老化。

[17].闪点-沥青加热时很重要的指标要求(另外还有 燃点)

沥青在加热过程中挥发出的油会与周围的空气组成混合气体,当遇到火焰会发生闪火,此时的温度称为闪点。 [18].其他性质

溶解度、含蜡量、粘附性

三、矿料各类物理性质及试验

四、模量、性能介绍(高模量沥青混凝土研究) 回弹模量:指路基,路面及筑路材料在荷载作用下产生的应力与其相应的回弹应变的比值,越大表示荷载一定时,垂直位移变形越小。

弹性模量:材料在弹性变形阶段,其应力和应变成正比例关系。 弯拉应变:构件在承受弯矩时的单位变形。

疲劳性能:在变动应力和应变长期作用下,由于累积损伤而引起的断裂现象。

弹性:物体受外力作用变形,除去作用力能恢复原来形状的性质。 塑性:是材料在某种给定载荷下产生永久变形而不破坏的能力;一般材料发生弹性变形和塑性变形,超过弹性极限则会产销塑性变形。

动态模量:材料在交变力场作用下任意时刻的应力与应变之比值。黏弹性材料的动态模量是复数,包括弹性贡献的实部和黏性贡献的虚 部。由于相位角的存在,即存在滞后现象,使应变分成两个部分,第一部分为弹性贡献,与应变成线性关系,第二部分为粘性贡献 ,与应变速率成线性关系;外掺剂能够降低相位角,使沥青混合料的行为接近弹性,提高动态模量,有利于路面变形的恢复。

第16篇:土工合成材料实验报告 简单整理

土工合成材料 公路工程土工合成材料试验规程 (JTG E50—2006) 土工合成材料 

土工合成材料可分为土工织物、土工膜、特种土工合成材 料和复合型土工合成材料等类型。  土工合成材料具有以下六个基本功能:过滤作用、排水作 用、隔离作用、加筋作用、防渗作用、防护作用。  土工合成材料的性能测试包括测定材料自身的物理力学特 性和提供可靠的材料与土的相互作用特性。  物理力学特性可评定材料的质量和适用性;  相互作用特性可为工程设计提供指标。

土工合成材料的质量检测  在工程应用中对土工织物及相关产品的性能指标要求应包 括下列内容:  (1) 产品形态指标:材质、幅度、每卷的长度等;  (2) 物理性能指标:单位面积(或单位长度)质量、厚度、有效孔径(或开孔尺寸)等;  (3) 力学性能指标:抗拉强度、延伸率、撕裂强度、顶破 强度、与岩土间的摩擦系数等;  (4) 水力学性能指标:渗透系数等;  (5) 土工织物相互作用指标及机时久性、抗老化指标等。 土工织物进场后应存放在通风遮光的仓库内,严禁暴露日 晒。 

一、概念  1 土工合成材料geosynthetics 土工织物、土工膜、土工复合材料、土工特种材料的总称。 2 土工织物geotextile 用于岩土工程和土木工程的机织、针织或非织造的可渗 透的聚合物材料。  3 土工格栅geogrid 由有规则的网状抗拉条带形成的用于加筋的土工 合成材料。其开孔可容周围土、石或其他土工材料穿入。  4 土工网geonet 由平行肋条经以不同角度与其上相同肋条粘结为 一体的用于平面排液、排气的土工合成材料。  5 土工膜geomembrane 由聚合物或沥青制成的一种相对不透水的薄膜。 6 土工复合材料geocomposite 由两种或两种以上材料复合成的土工合成材料。 土工布 玻璃纤维土工格栅 塑钢土工格栅 防渗土工膜

二、试样制备及调湿和状态调节  取样与试样制备 

1、取卷装样品  (1)所选卷装材料应无破损,卷装呈原封不动状。 

2、试样准备  (1)每次试验的试样,应从样品长度和宽度上均匀裁取,但距 样品幅边至少 10cm。  (2)样品经调湿后再制成规定尺寸 

3、调湿和状态调节  (1)土工织物  试样应在标准大气条件下调湿24h,标准大气条件:温度20 ℃ ±2 ℃、相对湿度65%±5%. (2)塑料土工合成材料  在温度23 ℃ ±2 ℃的环境下,进行状态调节,时间不小于4h.

三、主要试验项目

1、物理性能试 1)单位面积质量测 2)厚度测定 3)有效孔径试验(干筛法)

2、力学性能试验 1)宽条拉伸试验 2)条带拉伸试验

3、水力性能试验 1)垂直渗透性能试验(恒水头法)

4、耐久性能指标

5、土工织物与土相互作用性能指标

检测试验 单位面积质量测定 (一)适用范围 本试验方法适用于土工织物、土工格栅等其它类型的土工 合成材料。 试验原理:从整块样品上裁取规定数量和规定尺寸的试样, 经称量、计算,求得试样的单位面积质量。 (二).仪器设备

1、剪刀。

2、尺:最小分度值为1mm。

3、天平:感量0.01g。

试验步骤 

1、取样:按规程规定取样。并进行试样调湿和状态调节: 

2、试样制备:土工织物裁取面积为10 000mm2的试样10块, 剪裁和测量精度为lmm.对于土工格栅、土工网这类孔径较 大的材料,试样尺寸应能代表该种材料的全部结构。  3称量:将裁剪好的试样按编号顺序逐一在天平上称量,读 数精确到0.01g。  4试验:按下式计算每块试样的单位面积质量,按GB 8170修约,保留小数一位: G=m×10 6 /A 计算lO块试样单位面积质量的平均值G,精确到0.1g/m2。

土工织物厚度测定 

1、本方法适用于土工织物和复合织物。

2、本试验规定了土工织物在承受规定的压力下,正反两面之 间的距离,以评价土工布的质量。 

3、试验原理:将试样平放在基准板上,用与基准板平行的圆 形压脚对试样施加规定的压力,两块板之间的距离为土工布厚 度测量值,以mm表示。  通常进行2kpa、20kPa及200kPa压力下的厚度测定。

4、仪器设备及用具 1) 基准板:面积应大于2倍的压块面积。 2) 压块:圆形,表面光滑,面积为25cm2, 重为5N、50N、500N的不等。其中常规厚度的压块为5N,对试件 施加2kPa ±0.01kPa的压力.3) 百分表:用以测量基准板至压脚之间的垂直距离,表的最小 分度值为0.01mm。 4) 秒表::最小分度值为0.1s。 

5试验步骤  1)取样并进行试样调湿和状态调节  2)试样制备:裁取有代表性的试样10块,试样尺 寸应不小于基准板的面积。  3)擦净基准板和5N的压块,压块放在基准板上, 调整百分表零点  4)提起5N的压块,将试样自然平放在基准板与压 块之间,轻轻放下压块,使试样受到的压力为2kPa±0.01kPa,放下百分表触头,接触后开始记时,30s时读数,精确至0.01mm,完成10块试样的测试。  5)根据需要选用不同的压块,使压力为20kPa±1:kPa;200kPa±lkPa分别测定试样厚度。  6)试验结果:计算在同一压力下所测的10块试样厚 度的算术平均值,以毫米为单位,计算到小数点后三 位,按规范修约到小数点后两位;

垂直渗透性能试验(恒水头法)

1、适用范围 本方法规定了土工织物及复合土工织物在系列恒定水头下垂直渗透性能试 验方法。

2、试验原理:土工布在垂直于布面的某一常水头作用下发生渗流,测定在 某一时间段内通过布的流量,即可测得表观流速和渗透系数。土工布的透 水性能除取决于织物本身的材料、结构、孔隙大小和分布外,还与织物平面所受的法向压力、水质、水温、水中含气量等因素有关。 3定义 3.1流速指数 试样两侧50mm水头差下的流速,精确到1mm/s , 注:也可取100mm、150mm,水头差下的流速,但应在报告中注明。 3.2垂直渗透系数 在单位水力梯度下垂直于土工织物平面流动的水的流速(mm/s )。 3.3透水率 垂直于土工织物平面流动的水,在水位差等于l时的渗透流速(1/s)。  试验步骤

1、取样:按规定取不小于5块试样

2、将试样置于含湿润剂的水中,至少浸泡12h直至饱和并赶 走气泡。

3、将饱和试样装入渗透仪的夹持器内。

4、向渗透仪注水,直到试样两侧达到50mm的水头差。调整 水流,使水头差达到70mm±5mm, 在规定的时间周期内, 收集通过仪器的渗透水量至少1 000mL,时间至少30s

5、分别对最大水头差0.

8、0.

6、0.4和0.2倍的水头差 收集通过仪器的渗透水量至少1 000mL,时间至少30s , 从最高流速开始,到最低流速结束,并记录下相应的渗 透水量和时间。  土工织物有效孔径试验步骤 

1、试验前将标准颗粒与试样放在标准大气条件下进行调湿 平衡 

2、将同5组试样平整、无褶皱的放在支掌筛网上,从较细 粒径规格的标准颗粒中称50g,均匀散在土工织物上 

3、将筛框、试样和接收盘夹紧在振动机上,开动振动机10分钟

4、关机后,称量通过筛的颗粒质量

5、更换一组试样,用下一组较粗粒径规格的标准颗粒重复 上述步骤,直到取得不小于三组连续分级标准颗粒材料, 并有一组的过筛率达到或小于5%。 宽条拉伸试验) 1.目的及适用范围 1) 本方法规定了用宽条试样测定土工织物及其相关产品拉伸 性能的试验的方法,用以测定土工布的拉伸特性。 2)本方法适用于大多数土工合成材料,包括土工织物及复合 土工织物、土工格栅。 3) 本方法包括测定调湿和浸湿两种试样拉伸性能的程序,包 括单位宽度的最大负荷和最大负荷下的伸长率及特定伸长率下 的拉伸力的测定。 

2、定义  1)拉伸强度:试验中试样拉伸直至断裂时每单位宽度的 最大拉力,以kN/m表示;  2)延伸率:试验中试样实际夹持长度的增加与实际夹持 长度的比值,以%表示。  试验步骤 

1、取纵向和横向各不少于5块试样并进行试样调湿和状 态调节 

2、拉伸试验机的设定:选择试验机的负荷量程,使断裂 强力在满量程负荷的30%~90%之间。设定试验机的拉伸 速度,使试样的拉伸速率为名义夹持长度的(20%±1%)/min。 

3、夹持试样:将试样在夹具中对中夹持,注意纵向和横 向的试样长度应与拉伸力的方向平行。 

4、试样预张:对已夹持好的试件进行预张,预张力相当 于最大负荷的1%,记录因预张试样产生的夹持长度的增 加值 

5、使用伸长计时:在试样上相距60mm处分别设定标记点(分别距试样中心30mm), 并安装伸长计,注意不能对试样有任何损伤,并确保试验中标记点无滑移。 

6、测定拉伸性能:开动试验机连续加荷直至试样断裂,停机并恢复至初始标距 位置。记录最大负荷, 

7、测定特定伸长率下的拉伸力:测定在任一特定伸长率下的拉伸力,精确至满 量程的0.2%。 0 B P T f g

8、拉伸强度计算 (1)拉伸强度 Tg —拉伸强度(kN/m);Pf —最大负债荷(kN); Bo—试样宽度(m)。 2)延伸率 计算试样的延伸率以试样初始长度的百分数表示。伸长量可用钢尺人工 测读,或从记录曲线量取。延伸率ε按下式计算: 式中:ε——延伸率(%); L0——名义夹持长度( mm); L’0——预负荷伸长量(mm );(预负荷为最大负荷的1%) ΔL ——最大负荷下的伸长量。 100 0 ' 0   L L L  土工格栅条带拉伸试验  试验步骤

1、取纵向和横向各不少于5块试样并进行试样调湿和状态调节

1、拉伸试验机的设定:选择试验机的负荷量程,使断裂强力在满量程负 荷的30%~90%之间。设定试验机的拉伸速度,使试样的拉伸速率为 名义夹持长度的(20%±1%)/min。

2、夹持试样:将试样在夹具中对中夹持。

3、试样预张:对已夹持好的试件进行预张,预张力相当于最大负荷的1%, 记录因预张试样产生的夹持长度的增加值

4、使用伸长计时:在分别距试样中心30mm处安装伸长计,注意不能对试 样有任何损伤,并确保试验中标记点无滑移。

5、测定拉伸性能:开动试验机连续加荷直至试样断裂,停机并恢复至初 始标距位置。记录最大负荷,

6、测定特定伸长率下的拉伸力:测定在任一特定伸长率下的拉伸力,精 确至满量程的0.2%。 土工膜厚度测定 

1、适用范围  1.1本方法规定了用机械测量法测定土工薄膜、薄片厚 度的试验方法。  1.2本方法适用于没有压花和波纹的土工薄膜、薄片。 

2、引用标准  GB 8170数值修约规则 

3、仪器设备及材料  3.1基准板:表面应平整光滑,并有足够的面积。  3.2千分表:最小分度值O.001mm , 

4、试验步骤  1)取样并进行试样调湿和状态调节  2)检查基准板、试样和千分表表头应无灰尘、油污。  3)测量前将千分表放置在基准板上校准表读值基准点,测量后 重新检查基准点是否变动。  4)测量厚度时轻轻放下表测头,待指针稳定后读值。  5)当土工膜(片)宽大于2 000mm时,每200mm测量一点;膜(片)宽在300~2 000mm时,以大致相等间距测量10点;膜(片)宽在100~300mm时,每50mm测量一点;膜(片)宽小于100mm时,至少 测量3点。对于未裁毛边的样品,应在离边缘50mm以外进行测量。 6)试验结果:试验结果以试样的平均厚度和厚度的最大值、最 小值表示,计算到小数点后4位,准确至0.001mm。 土工格栅、土工网网孔尺寸测定 

1、适用范围  1.1本方法规定了土工格栅、土工网网孔尺寸的测定方 法。  1.2本方法适用于各类孔径较大的土工格栅、土工网, 其他相同类型的土工合成材料。 

2、定义  当量孔径:土工格栅、土工网等大孔径的土工合成材 料,其网孔尺寸是通过换算折合成与其面积相当的圆形孔 的孔径来表示的,称为当量孔径。 

3、仪器设备及材料  3.1游标卡尺:量程200mm,精度O.02mm。  3.2其他:坐标纸、铅笔、求积仪。  4 试验步骤  1)取样:按本规程取样。并进行试样调湿和状态调节。  2)试样制备:每块试样应至少包括10个完整的有代表性的 网孔。  3)测试方法对较规则网孔的试样,当网孔为矩形或偶数多 边形时,测量相互平行的两边之间的距离;当网孔为三角形 或奇数多边形时,测量顶点与对边的垂直距离。同一测点平行测定两次,两次测定误差应小于5%,取均值;每个网孔 至少测3个测点,读数精确到0.Imm,取均值。  4)计算  (1)计算网孔面积。  对较规则网孔,按下列公式计算网孔面积:  三角形网孔: A=0.577 4h 2 。  矩形网孔: A=h x h y,  五边形网孔: 4=0.726 5h 2。  六边形网孔: A=O.886 Oh 2。  以上式中:A——网孔面积(mm2);  h——网孔高度(mm)。  (2)对不规则网孔,用求积仪测出坐标纸上每个网孔两次 测描的面积,两次测量值误差应小于3%,取均值。  5)结果:按下式计算网孔的当量孔径,计算精确到O.1mm : D e =2×√A/π 计算10个网孔当量孔径的平均值D e, 精确到1mm。  梯形撕破强力试验  1 适用范围  1.1本方法规定了用梯形试样测定土工织物撕破强力的方法。  1.2本方法适用于测定土工织物的梯形撕破强力。  2仪器设备及材料  2.1拉伸试验机:应具有等速拉伸功能,拉伸速率可以设定,并能测 读拉伸过程中的应力、应变量,记录应力一应变曲线。  2.2夹具:钳口表面应有足够宽度,以保证能够夹持试样的全宽,并 采用适当措施避免试样滑移和损伤。  3试样制备  3.1取样:按本规程T 1101—2006的规定取样。  3.2制样:纵向和横向各取10块试样,试件尺寸见图T 1125—1。试 样上不得有影响试验结果的可见疵点。在每块试样的梯形短边正中处剪 一条垂直于短边的15mm长的切  口,并画上夹持线。  3.3试样调湿和状态调节:按本规程T 1101—2006中的第5条规定进行  4试验步骤  1)取样:按规定取样。纵向和横向各取10块试样,并进行试样调湿和 状态调节。  2)调整拉伸试验机:调整卡具的初始距离为25mm,设定满量程范围, 使试样最大撕破负荷在满量程负荷的30%~90%范围内,设定拉伸速 率为lOOmm/min±5mm/min。  3)装备试样:将试样按照标准放人卡具内,使梯形试样的短边保持 垂直状态。  4)开动拉伸试验机,直至试样完全撕破断开,记录最大撕破强力值, 以N为单位。  5)试验:按本规程分别计算纵、横向撕破强力的平均值和变异系数。 纵、横向撕破强力以各自10次试验的算术平均值表示,以N为单位,计 算到小数点后1位,  CBR顶破强力试验 

1、适用范围  1.1本方法规定了测定土工织物顶破强力、顶破位移和变形率的试 验方法。  1.2本方法适用于土工织物、土工膜及其复合产品。  2定义  2.1顶破强力  顶压杆顶压试样直至破裂过程中测得的最大顶压力。  2.2顶破位移  从顶压杆顶端开始与试样表面接触时起,直至达到顶破强力时,顶 压杆顶进的距离。  2.3变形率  环形夹具内侧至顶压杆边缘之间试样的长度变化百分率。  3试验步骤  1)取样:按规定取样并进行试样调湿和状态调节  2)试验机选取:应具有等速加荷功能,加荷速率可以设 定,并能测读加荷过程中的应力、应变量,记录应力一应 变曲线  3)试样夹持:将试样放人环形夹具内,使试样在自然状 态下拧紧夹具,以避免试样在顶压过程中滑动或破损。  4)将夹持好试样的环形夹具对中放于试验机上,设定试 验机满量程范围,使试样最大顶破强力在满量程负荷的30%~90 %范围内,设定顶压杆的下降速度为60mm /min±5mm/min。 。  5)启动试验机,直到试样完全顶破为止,观察和记录顶 破情况,记录顶破强力(N)和 顶破位移值(mm)。如土工织物在夹具中有明显滑动,则应剔 除此次试验数据,并补做试 验至5块。 6)结果计算:分别计算5块试样的顶破强力(N)、顶破位移(mm)的平均值。顶破强力和顶破位移计算至小数点后1位, 单选题 

1、土工合成材料的有效孔径O90表示( ) A占总重90%的土颗粒通过该粒径 B占总重10%的土颗粒通过该粒径 C占总重95%的土颗粒通过该粒径 D占总重5%的土颗粒通过该粒径 

2、测定土工织物厚度时,试件数量取( ) A10 B15 C20 D25 

3、测定土工织物的拉伸性能试验是( ) A宽条拉伸 B窄条拉伸 C条带拉伸 D接头、接缝宽条拉伸 

4、土工合成材料有效孔径试验( ) A水筛分 B干筛法 C渗透试验 D沉降分析试验 

6、下列属于土工合成材料的力学性能试验( ) A厚度测定 B有效孔径 C单位面积质量 D直剪摩擦特性 

7、测定土工织物厚度时,哪个压力不是规定压力( ) A 2KPa B 20KPa C 200KPa D 100KPa B a A B D D 

8、测定土工合成材料常规厚度时,采用多大压力 ( ) A 20KPa B 2KPa C 200KPa D 100KPa 

9、测定土工织物厚度时,加压力后多久读数( ) A5s B10s C20s D30s 

10、下列哪个指标表征土工织物孔径特征( ) A孔径 B有效孔径 C渗透系数 D通过率

11、当土工合成材料单纯用于加筋目的时,宜采用( ) A土工织物 B土工膜 C土工格栅 D土工网

12、土工网的拉伸强度是以( ) A单位横截面面积的力表示 B单位长度的力表示 C单位宽度的力表示 D单位厚度的力表示 B D B c c 13土工合成材料拉伸试验,用伸长测量名义夹持长度是指( ) A试样在受力方向上,标记的两个参考点间初始距离 B夹具的夹持部分长度 C两夹持部分长度 D两夹持初始间距 14土工合成材料拉伸试验,用实际夹持长度是指( ) A两夹具夹持部分长度加上预负荷伸长 B名义夹持长度加上预负荷伸长 C夹具夹持部分长度加上预负荷伸长 D两夹具夹持初始间距加上预负荷伸长

15、下列属于土工合成材料最基本的力学性能指标是( ) A刺破强度 B撕裂强度 C抗拉强度 D顶破强度 a B c 判断题 

1、土工合成材料单位面积质量指单位面积的试样,在标准 大气条件下的质量测定( ) 

2、土工合成材料单位面积质量的单位是g/m3( ) 

3、土工合成材料的拉伸强度是试件被拉伸直到断裂时每单 位长度的最大拉力( ) 

4、土工合成材料的伸长率是对应于最大拉力是的应变量 ( ) 5《公路土工合成材料试验规程》中规定宽条拉伸试验,试 样宽度为50mm( ) 

6、土工合成材料的直剪摩擦试验用的土为标准砂土( ) 

7、土工合成材料的垂直渗透性能试验采用恒水头法( ) 

8、O95表示95%的标准颗粒材料留在土工织物上( ) 正确 错误( g/m2 ) 错误( 宽度 ) 正确 错误 ( 200 ) 正确 正确 正确

9、土工合成材料宽条拉伸试验属于土工合成材料的耐久性 能试验( )

10、土工织物厚度是在无压力条件下,正反两面之间距离 ( ) 11.土工织物渗透性试验的水温必须恒定在20℃。( ) 12.土工织物试验前,应在温度为20±2℃,相对湿度90% 以上和标准大气压的环境中调湿24h。( ) 13.土工织物厚度测试时的压力值一般为5kPa。( )

14、土工合成材料送检样品应不少于1延长米(或2m2)。( )

15、土工织物用作反滤材料时,要求土工织物能阻止土颗粒 随水流失,土工织物具有一定的透水性 错误 力学 错误 规定压力 错误 错误 错误 正确 正确 多选题

1、土工合成材料一般由下列几类组成( ) A土工织物 B土工膜 C土工复合材料 D土工特种材料

2、测定土工织物厚度时,压力等级为( ) A2KPa B20KPa C100KPa D200KPa

3、下列材料不适宜用恒水头法测定垂直渗透性能的是 ( ) A土工膜 B 土工格栅 C复合排水材料 D土工织物

4、下列属于土工合成材料物理性能试验的是( ) A厚度试验 B拉伸试验 C垂直渗透 D单位面积质量

5、土工合成材料在进行力学性能指标测定时,试验为单向受力 的是( ) A刺破强度 B撕裂强度 C抗拉强度 D顶破强度 ABCD ABD ABC AD bc

6、土工合成材料的拉伸试验主要有哪几种方法( ) A宽条试验 B单筋、单条拉伸 C窄条试验 D都不对

7、土工合成材料不适合用条带拉伸法测拉伸性能的是 ( ) A土工格栅 B土工织物 C复合土工织物 D土工加筋带

8、土工合成材料适合用宽条拉伸法测拉伸性能( ) A土工格栅 B土工织物 C复合土工织物 D土工加筋带

9、测定土工织物有效孔径的方法有( ) A干筛法 B湿筛法 C沉降分析法 D滚搓法

10、土工合成材料的主要力学特性有( ) A蠕变特性 B耐久性 C拉伸特性 D撕裂强度

11、土工合成材料在公路桥梁工程的主要应用有( ) A护坡 B调节刚度 C临时道路 D柔性路面结构层 AB BC ABC AB Acd ABcd

12、公路桥梁工程对土工合成材料的主要要求有( ) A过滤、排水 B隔离 C加筋 D防渗

13、用于路堤加筋的土工合成材料,宜采用( ) A土工织物 B土工膜 C土工格栅 D土工网

14、土工合成材料在交通工程中的应用有( ) A改善道路 B无沟槽管道维修 C水土保持 D桥梁加固

15、关于土工织物的孔径,说的正确的是( ) A是水力学特性的指标 B反应它的过滤性能 C评价土工织物阻止颗粒通过能力 D反应土工织物透水性

16、土工合成材料的垂直渗透性能试验,说法正确的是 ( ) A主要用于反滤设计B用 于确定土工织物的渗透性能 C只适用于土工织物及复合土工织物的渗透性能的渗透性能测定 D以上都不对 ABcd Acd Abc ABcd ABc

17、土工合成材料在进行力学性能指标测定时,试验为双向受 力的是( ) A刺破强度 B撕裂强度 C胀破强度 D顶破强度 Acd 简述题

1、土工织物厚度测定方法

2、土工织物有效孔径测定方法

3、土工织物宽条拉伸试验

4、土工织物厚度垂直渗透试验(恒水头法)

5、土工织物单位面积质量测定

第17篇:《堤防工程土工合成材料应用技术》

《堤防工程土工合成材料应用技术》 第一章 综述 目 录 前 言

第一章 综述

第二章 土工合成材料的功能和设计原则 第三章 堤防系统的防渗、排渗和加固 第四章 防护工程 第五章 防汛抢险工程

第六章 使用和开发中的一些问题

前 言

洪涝灾害是我国自然灾害中危害最大、损失最严重的灾害。长江、黄河等七大江河的中下游及沿海平原地区,面积占国土总面积的8%。这里有全国40%的人口和35%的耕地,工农业总产值占全国的70%,也是中国人口最密集、经济最发达的地区。该地区的洪涝灾害严重,是我国国民经济和社会持续发展的心腹之患。

我国在防御洪涝灾害方面做出了很大努力并取得非凡成就,但由于自然、社会和经济条件的限制,我国现在的防洪减灾能力仍较低,江河和城市防洪标准普遍偏低,不能适应社会、经济迅速发展的要求,防洪减灾仍是一项长期而艰巨的任务。

河道堤防是我国防洪工程体系的重要组成部分。在长江、黄河等七大江河的中下游地区,堤防是防御洪水的最后屏障。目前我国建有各类堤防25万km,其中主要堤防6.57万km。 我国现有的堤防有三大特点。一是堤基条件差,堤防傍河而建,在堤线选择上有很大的局限性,基础大多为沙基,而且绝大部分堤防的基础基本上没有进行处理。二是堤身质量差,不少堤防是在原民堤的基础上,经历年逐渐加高培厚而成,往往质量不佳。三是堤后坑塘多,尤其是长江干堤和洞庭湖、鄱阳湖区,筑堤土料严重不足,多年来,普遍在堤后取土筑堤,取土坑、塘多未做处理,覆盖薄弱。因此当遭遇洪水时,经常发生管涌、滑坡、崩岸和漫溢等险情,严重者导致大堤溃决。在1998年的洪涝灾害中,仅长江中下游干堤就出现险情6100多处,高水位时每天出险300余处。

在夺取1998年抗洪斗争全面胜利后,全国各地掀起了以堤防工程建设为重点的水利建设新高潮。党中央、国务院多次强调,在灾后重建工作中,要运用先进技术,坚持质量第一。对土工合成材料的推广应用给予了高度重视,朱镕基总理亲自指示要在大修堤防工作中采用,并对推广应用土工合成材料作了多次重要批示。为贯彻落实党中央、国务院的指示精神,科学有序、积极稳妥地做好土工合成材料的推广应用工作,在国家经贸委的支持下,水利部国际合作与科技司、水利部建设与管理司以及国家防汛抗旱总指挥部办公室,共同组织从事科研、管理、设计、施工、教学的专家,在总结多年土工合成材料应用经验和国内外最新进展的基础上,编写了这本《堤防工程土工合成材料应用技术》。本书也是“水利科技减灾系列丛书”之一。它的出版,旨在向广大工程技术人员和基层干部群众推广普及土工合成材料在堤防工程中的实用技术和应用知识,为在堤防工程中推广应用土工合成材料提供技术支撑。本书也可作为水利工程设计、施工、管理等技术人员的培训教材。 在本书的编写过程中,龚履华研究员,李广信教授以及天津水利勘测设计院和浙江省水科所等为本书提供了许多资料。李广信、俞仲泉、徐少曼等专家对本书进行了审阅,提出了许多宝贵意见。此外,还得到了长江科学研究院、水利部科技推广中心的大力支持,在此一并向他们表示衷心的感谢。

由于编写时间紧迫,书中定会存在许多不足乃至错误,敬请广大水利工作者给予批评指正。 第一章 综 述

千百年来,在水利工程中,人们广泛采用的材料主要是木、竹、土、石等天然材料以及一些金属材料,但它们都有一些固有的缺陷,例如性能单一,质量大,寿命不长,价格昂贵等,故不能全面满足工程的特定需要。同时天然材料毕竟数量有限,而且不少天然植物材料如过分利用还会影响自然界的生态平衡,破坏人们赖以生存的环境空间,例如大规模地砍伐森林树木,破坏地表植被,会造成水土流失和荒漠化。有些金属材料虽然性能良好,但容易锈蚀,且成本较高,从而限制了其应用范围。随着近代化学工业的迅速发展,品种繁多的人工合成材料陆续问世。它们具有多种能满足工程需要的性能,可制成各种符合实用目的的产品,而且由于其质量轻、施工简易、运输方便、价格低廉、料源丰富等优点,为岩土工程提供了一种崭新的较为理想的材料,并由此带来一种实施简便和经济有效的技术途径。鉴于这种人工合成材料的强大生命力,因此近二三十年来在全世界范围内得到迅速的发展和广泛的使用。据不完全统计,它们已在数十万项工程中得到成功的应用,取得了良好的经济、社会和环境效益;在一些抗御自然灾害的斗争中,更显出其快捷、有效、简便的特点。无怪乎这一项新材料和新技术被人们誉为20世纪岩土工程中的一项技术革命。 第一节 土工合成材料的含义及其应用概况

什么是土工合成材料,概括而言,土工合成材料是应用于岩土工程的、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”(geo一)两字,称为“土工合成材料”,以区别于天然材料。

土工合成材料在早期曾被称为“土工织物”(geotextile)和“土工膜”(geomembrane)。随着工程需要,这类材料不断有新的品种出现,例如土工格栅、土工网和土工模袋等,原来的名称已不能准确地涵盖全部产品,这样,在其后的一段时期内,把它们称之为“土工织物、土工膜和相关产品(related product)”。显然,这样的名称不宜作为一种技术名词或学术名词。为此,1994年在新加坡召开的第五届国际土工合成材料学术会议上,正式确定这类材料的名称为“土工合成材料”(geosynthetics)。

土工合成材料的原材料是高分子聚合物(polymer)。它们是由煤、石油、天然气或石灰石中提炼出来的化学物质制成,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(PER)、聚酰胺(PA)、聚丙烯(PP)和聚氯乙烯(PVC)等。

聚乙烯是在1931年前后,首先由英国ICI公司研制成功的,1939年成为商品在市场上出售,它是聚合物中分子结构最简单的一种,可分为低分子量和高分子量两类。聚乙烯的比重为0.92,耐酸碱,抗化学剂能力强,吸湿性低,低湿时仍具柔性,电绝缘性极好。在1950年前后,又开发出了高密度聚乙烯(HDPE)材料,其比重、机械强度、熔点和硬度等都比低密度的为优。

聚酰胺约在1935年研制成功,俗名为尼龙,其吸湿性较高,干燥时有一定绝缘性、机械性能好。

聚酯于1941年前后问世,它包括聚酯树脂、聚酯纤维和聚酯橡胶等。

聚丙烯于1954年研制出来,1957年成为商品出售。它的比重为0.90~0.91,耐温范围-30~1400C,耐化学剂性能较好,惰性强,价格低廉,是目前应用最多的原材料之一。

此外,常用的原材料还有聚氯乙烯,它的比重为1.4,具有极好的化学稳定性,不燃烧,可用于制造透明薄膜、管道、板材等。

以上五种原材料的性能对比如表1-1所示。

应当指出,材料的强度还与纤维的制作方法有关。在应用土工合成材料时,其性能更受施工方法、应用环境和侧限压力大小的影响。

土工合成材料的最早应用可追溯到本世纪二三十年代。1926年美国南卡罗林拉州公路部门曾采用过在棉布上洒沥青而制成的材料,其形式类似于土工膜。其后,人们曾采用聚氯乙烯PVC土工膜作为游泳池的防渗材料。50年代初,美国垦务局采用PVC土工膜作防渗衬砌。前苏联以聚乙烯膜进行渠道防渗也有较长历史。

以近代人工聚合物为原料的土工织物的最早应用实例,是50年代初的荷兰三角洲工程。据估计,用量超过了1000万m2,大大促进了土工合成材料的工程应用。60年代,美国逐渐扩展了采用土工织物修建护坡下的垫层和反滤以及护岸等,并将土工织物铺在沥青路面中以防止路面反射裂缝。土工网于1968年在日本开始应用,主要用在填土坡,帮助坡缘填土压实,以增大其强度和稳定性。与此同时,土工网也被用在软基上筑堤,以后又发展为在堤底全面铺设。

非织造土工合成材料技术可能于1967年在美国、法国、英国开始应用,它是一种较厚的聚酯非织造土工织物,作为大坝上游抛石护坡下的反滤层,或作为基土与其上覆盖的粗粒料之间的隔离层。非织造织物的出现为土工织物的应用开辟了较广阔的天地。

80年代后出现了排水带,路堤下用非织造织物作加筋,以及土工织物加筋挡墙等应用实例。我国应用土工合成材料开始较晚,但发展速度很快。目前几乎在各种类型的岩土工程和大量的水利及堤防工程中都得到应用。1974年江苏省江都嘶马用织造型土工织物制成的软体排,结合混凝土块压重,进行长江护岸。稍后江都西闸和湖北省长江堤防也都采用了软体排。非织造土工织物用作反滤料的工程实例更多,云南麦子河水库用得最早。80年代中期,非织造土工织物在尾矿坝和灰堤等工程中得到应用。塑料排水带早在80年代初即在天津新港用于加固软基,目前排水带在高速公路和机场工程已应用得十分广泛。混凝土模袋最早用于江苏南宫河口岸,80年代末已成功应用于30多项工程。加筋土挡墙已修建不少。近年来我国已能生产土工格栅,其工程需求量很大,预计会大大促进加筋土技术的快速发展。聚苯乙烯板块在我国寒冷地区早已用于工程防冻。近来土工格室、植被土工网垫等新技术也已开始应用。根据不完全统计,迄今我们采用土工合成材料的工程已逾8000项。

在1998年夏秋,在长江和松花江、嫩江特大洪灾的防汛抢险工作中,土工合成材料发挥了重要作用。国务院领导高瞻远瞩,在灾后多次批示和指示,工程界和制造厂商积极响应,展现了前所未有的应用土工合成材料热潮。可以预见,我国的土工合成材料的应用程度、技术水平、以及产品的质量和品种在不远的将来必将迈上一个新台阶。 第二节 土工合成材料的种类

我国GB50290—98《土工合成材料应用技术规范》将土工合成材料分为以下四大类:土工织物、土工膜、土工复合材料和土工特种材料,它们又各分为数种。现择要介绍如下。

一、土工织物(geotextile)

土工织物是一种透水性材料,按制造方法不同。可进一步划分为图1-1所示的各种类型。

(一) 织造型土工织物(woven geotextile) 这类产品又称有纺土工织物,是最早的土工织物产品。它的制造分两道工序:先将聚合物原料加工成丝或纱或带,再借织机制成平面结构的布状产品。织造时常包括相互垂直的两组平行丝,如图1-2。沿织机(长)方向的称经丝,横过织机(宽)方向的称纬丝。这种织物看来简单,却有着不同的丝种和不同的织法。

丝种包括单丝、多丝及二者的混合。单丝是单根丝,典型直径约为图1-2土工织物的经纬丝0.5mm,它是将聚合物热熔后从模具中挤压出来的连续长丝。在挤出同时或刚挤出后将丝拉伸,使其中的分子定向,以提高丝的强度。多丝是由若干根单丝组成的,在制造高强土工织物时常采用多丝。多丝也有用切割成的短丝(一般长100mm)搓拧而成的。

早期的土工织物系由单丝织成,后来发展为采用扁丝。扁丝是由聚合物薄片经利刀切成的薄条,其厚度比单丝薄得多,且在切片前后都要牵引拉伸以提高其强度。扁丝宽度约为3mm,是其厚度的一二十倍。目前的大多数编织土工织物是由扁丝织成,而圆丝和扁丝结合织成的织物有较高的渗透性,如图1-3。

另一种特殊的扁丝叫裂膜丝(fabrillated yarn),它是将一根扁丝剖成许多根细丝,但仍连在一起。由裂膜丝织成的织物较为密实,柔软而渗透性小。多丝和裂膜丝结合织成的编织物厚度可达1~2mm,比扁丝织成的要厚。

织造型土工织物有三种基本的制造型式:平纹、斜纹和缎纹。平纹是一种最简单、应用最多的织法。其形式是经、纬丝一上一下,如图1-

2、图1-3。斜纹则是经丝跳越几根纬丝,最简单的形式是经丝二上一下,如图1-4。缎纹织法是经丝和纬丝长距离的跳越,例如经丝五上一下,这种织法适用于衣料类产品。

在织造时,由于梭子要不断地牵引纬丝从经丝的空间中穿过,故要求经丝强度比纬丝的高。采用不同的丝和纱以及不同的织法,可以使织成的产品具有不同的特性。例如平纹织物有明显的各向异性,如图1-5,其经、纬向的摩擦系数也不一样;圆丝织物的渗透性一般比扁丝的要高,每厘米长的经丝间穿越的纬丝愈多,织物也愈密愈强,渗透性则愈低。单丝的表面积较多丝的要小,其防止生物淤堵的性能要好一些。聚丙烯的老化速度比聚酯和聚乙烯的要快,等等。由此可见,可以借调整丝(纱)的材质、品种和织造方式等来得到符合工程要求的强度、经纬强度比、摩擦系数、等效孔径和耐久性等项指标。在工程实施中应根据具体要求来优选产品,铺设时要注意材料的合理铺设方向。

(二) 非织造型土工织物(non-woven geotextile) 这类产品又称无纺土工织物。根据粘合方式的不同,非织造型土工织物分为热粘合、化学粘合和机械粘合等三种。

热粘合非织造型土工织物的制造,是将纤维在传送带上成网,让其通过两个反向转动的热辊之间热压,纤维网受到一定温度后,部分纤维软化熔融,互相粘连,冷却后得到固化。该法主要用于生产薄型土工织物,厚度一般为O.5~1.0mm。由于纤维是随机分布的,织物中形成无数大小不一的开孔。再因为无经纬丝之分,故其强度的各向异性不明显。

纺粘法是粘合法中的一种,是将聚合物原料经过熔融、挤压,纺丝成网,纤维加固后形成的产品。这种织物厚度薄而强度高,渗透性大。由于制造流程短,产品质量好,品种规格多,成本低,用途广,近年来在我国发展较快。

化学粘合法土工织物,是通过不同工艺,将粘合剂均匀地施加到纤维网中,待粘合剂固化,纤维之间便互相粘连,使网得以加固,厚度可达3mm。常用的粘合剂有聚烯酯、聚酯乙烯等。也可以在施加粘合剂前加以滚压,得到较薄的和孔径较小的产品。这类产品在工程中的应用较少。

机械粘合法是以不同的机械工具将纤维网加固,应用最广的是针刺法,还有用水刺法的。针刺法利用装在针刺机底板上的许多截面为三角形或棱形且侧面有钩刺的针,由机器带动,作上下往复运动,让网内的纤维互相缠结,从而织网得以加固。产品厚度一般在1mm以上,孔隙率高,渗透性大,反滤排水性能均佳,在水利工程中应用很广。水刺法是利用高压喷射水流射入纤维网,使纤维互相缠结加固。其产品较为柔软,主要用作卫生用品,工程中尚未应用,

二、土工膜(geomembrane) 土工膜是一种基本不透水的材料。根据原材料不同,可分为聚合物和沥青两大类。为满足不同强度和变形需要,又有不加筋和加筋的区分。聚合物膜在工厂制造,沥青膜则大多在现场制造。

制造土工膜的聚合物有热塑塑料(如聚氯乙烯)、结晶热塑塑料(如高密度聚乙烯)、热塑弹性体(如氯化聚乙烯)和橡胶(如氯丁橡胶)等。 工厂制造土工膜的方法主要有挤出、压延或加涂料等。挤出是将熔化的聚合物通过模具制成土工膜,厚0.25~4mm。压延则是将热塑性聚合物通过热辊压成土工膜,厚0.25~2mm。加涂料是将聚合物均匀涂在纸片上,待冷却后将土工膜揭下来而成。 现场制造土工膜是在地面喷涂或敷一层冷或热的粘滞聚合物而成。沥青土工膜用的是沥青聚合物或合成橡胶。

制造土工膜时还需要掺入一定量的添加剂,使在不改变材料基本特性的情况下,改善其某些性能和降低成本。例如掺入碳黑可以提高抗日光紫外线能力,延缓老化;掺人铅盐、钡、钙等衍生物以提高材料的抗热、抗光照稳定性;掺人滑石等润滑剂以改善材料可操作性;掺入杀菌剂可防止细菌破坏等。对于沥青类土工膜,其主要的掺人材料是一些填料或纤维。填料可为细矿粉,它能增加膜的强度且降低其成本;加入纤维,也是为提高膜的强度。

三、土工复合材料(geocomposite) 土工复合材料是两种或两种以上的土工合成材料组合在一起的制品。这类制品将各组合料的特性相结合,以满足工程的特定需要。不同的工程有不同的综合功能要求,故土工复合材料的品种繁多,可以说土工复合材料是当前和今后一段时期发展的大方向。 (一) 复合土工膜(composite geomembrane) 复合土工膜是将土工膜和土工织物(包括织造和非织造型)复合在一起的产品。应用较多的是非织造针刺土工织物,其单位面积质量一般为200~600g/m2。复合土工膜在工厂制造时可以有两种方法,一是将织物和膜共同压成;另外也可在织物上涂抹聚合物以形成二层(俗称一布一膜)、三层(二布一膜)、五层(三布二膜)的复合土工膜。

复合土工膜有许多优点,例如:以织造型土工织物复合,可以对土工膜加筋,保护膜不受运输或施工期间的外力损坏;以非织造型织物复合,不仅对膜提供加筋和保护,还可起到排水排气的作用,同时提高膜面的摩擦系数,在水利工程和交通隧洞工程中有广泛的应用。 (二) 塑料排水带(prefabricafed strip drain)

塑料排水带是由不同截面形状的连续塑料芯板外面包裹非织造土工织物(滤膜)而成。芯板的原材料为聚丙烯、聚乙烯或聚氯乙烯。芯板截面有多种型式,常见的有城垛式、和乳头式等,如图1-6。芯板起骨架作用,截面形成的纵向沟槽供通水之用,而滤膜多为涤纶无纺织物,作用是滤土、透水。塑料排水带的宽度一般为100mm,厚度3.5~4mm,每卷长100~200m,每米重约0.125kg。我国目前排水带的宽度最大达230mm,国外已有2m以上的宽带产品。

塑料排水带的施工是利用插带机将其埋没在土层中的预定位置。塑料带前端与锚靴相连,用插带机导杆顶住锚靴,插入土层中,达到预定深度后拔出导杆,但排水带仍留在预定位置,在高出地面一定高度(0.5m左右)剪断排水带。施工时可用静荷或动荷送杆,静荷送杆对土层扰动小,较为常用。我国插带机的插入深度可达约25m,入士速率可达6m/min。排水带的平面分布间距可借理论计算确定,一般为l~2m。排水带插入软基后,为排除土中的多余水量提供了捷径,多余水可水平向通过带的滤膜进入芯板沟槽,再向上由地表的透水料垫层排走。排水带在公路、码头、水闸等软基加固工程中应用广泛,以加速软土固结。

(三)软式排水管

软式排水管又称为渗水软管,是由高强钢丝圈作为支撑体,以及具有反滤、透水及保护作用的管壁包裹材料两部分构成的,如图1-7。高强钢丝由钢线经磷酸防锈处理,外包一层PVC材料,使其与空气及水隔绝,避免氧化生锈。包裹材料有三层,内层为透水层,由高强特多龙纱或尼龙纱作为经纱,特殊材料为纬纱制成;中层为非织造土工织物过滤层;外层为与内层材料相同的覆盖层。为确保软式排水管的复合整体性,支撑体和管壁外裹材料间,以及外裹各层之间都采用了强力粘结剂粘合牢固。目前市场出售的管径分别为50.1mm、80.4mm和98.3mm,相应的通水量(坡降i=1/250)为45.7cm3/s、162.7cm3/s、311.4cm3/s

软式排水管兼有硬水管的耐压与耐久性能,又有软水管的柔性和轻便特点,过滤性强,排水性好,可用于各种排水工程中。 (四) 其他复合排水材料

现在已生产出各种型式芯材和外包滤膜的复合排水材料。芯材有平板上立管柱的,有做成各种奶头形的,有土工网的,还有用塑料丝缠成的网状体的等等(图1-8),它们均具有较大的排水能力,可按工程需要选用。

四、土工特种材料

土木特殊材料是为工程特定需要而生产的产品,品种多,现选择几种主要产品说明如下。 (一) 土工格栅(geogrid) 土工格栅是在聚丙烯或高密度聚乙烯板材上先冲孔,然后进行拉伸而成的带长方形或方形孔的板材,如图1-9。加热拉伸是让材料中的高分子定向排列,以获得较高的抗拉强度和较低的延伸率。按拉伸方向不同,格栅分为单向拉伸(孔近矩形)和双向拉伸(孔近方形)两种。前者在拉伸方向上有较高强度,后者在两个拉伸方向上皆有较高强度。

土工格栅因其高强度和低延伸率而成为加筋的好材料,例如英国奈特龙(Netlon)公司生产的坦萨(TENSAR)SR2(单向)的纵、横向抗拉强度分别为80kN/m和13kN/m,延伸率分别为9%和15%(常温下)。土工格栅埋在土内,与周围土之间不仅有摩擦作用,而且由于土石料嵌入其开孔中,还有较高的咬合力,它与土的摩擦系数可以高达0.8~1.0。

土工格栅的品种和规格很多,目前开发的新品种有用加筋带纵横相连而成的(图1-10),也有用高强合成材料丝纵横连接而成的,等等。 (二) 土工网(geonet) 土工网是以聚丙烯或聚乙烯为原料,应用热塑挤出法生产的具有较大孔径和较大刚度的平面结构材料。可因网孔尺寸、形状、厚度和制造方法的不同而造成性能上的很大差异。一般而言,土工网的抗拉强度都较低,延伸率较高,以英国NETLON系列为例,其抗拉强度仅为2~8kN/m,延伸率一般达到20%以上。

这类产品常用于坡面防护、植草、软基加固垫层,或用于制造复合排水材料。一般说来,它只有在受力水平不高的场合,才能用于加筋。 (三) 土工模袋(fabriform) 土工模袋是由上下两层土工织物制成的大面积连续袋状材料,袋内充填混凝土或水泥砂浆,凝固后形成整体混凝土板,可用作护坡。这种袋体代替了混凝土的浇注模板,故而得名。模袋上下两层之间用一定长度的尼龙绳来保持其间隔,可以控制填充时的厚度。浇注在现场用高压泵进行。混凝土或砂浆注入模袋后,多余水量可从织物孔隙中排走,故而降低了水分,加快了凝固速度,使强度增高。

按加工工艺的不同,可将模袋分为两类,即机织模袋和简易模袋。前者是由工厂生产的定型产品,而后者是用手工缝制而成。

机织模袋按其有无排水点和充填后成型的形状分成许多种。我国现行的机织模袋有下列五种,其形状、规格与用途见表1-2

1.有过滤点模袋(FP) 过滤点将上下两片织物连在一起,滤点处不让泵液进入,它可供排除土坡渗水,消除孔隙水压力。这类模袋充填砂浆。 2.薄型无过滤点模袋(NF) 这类模袋只有接缝排水,充填料用砂浆,适用于无水位骤降和无防渗要求的护坡。 3.厚型无过滤点模袋(CX) 充填细砂混凝土,厚度大,用于重型防护工程,如海湾、码头护岸。 4.铰链型模袋(RB) 这类模袋充填砂浆凝固后,形成许多独立而又以尼龙绳相联的块体,块与块间能自由转动,排水通畅,适用于有较大不均匀沉降和地形变化大的坡面或地基防冲。 5.框架型模袋(NB) 这类模袋充填砂浆后形成方形或长方形格子,格中可种植花草,既可护坡,又美化环境。 此外,近年来美国HYDROTEX公司还生产一种称为AB型的模袋,其中插有钢筋,为铰链式,强度高,适用于海岸防护。 (四) 土工格室(geocell) 土工格室是由强化的高密度聚乙烯宽带,每隔一定间距以强力焊接而形成的网状格室结构。典型的条带厚1.2mm、宽100mm,每隔300mm进行焊接。闭合和张开时的形状如图1-11。格室张开后,可填以土料,由于格室对土的侧向位移的限制,可大大提高土体的刚度和强度。它可用于处理软弱地基,增大其承载力,沙漠地带可用于固沙,还可用于护坡等。

(五) 土工管(geotex tube)、土工包(geocontainer) 土工管、土工包是用经防老化处理的高强土工织物制成的大型管袋及包裹体,可有效地护岸和用于崩岸抢险,或利用其堆筑堤防,解决疏浚弃土的放置难题。

土工包是将大面积高强度的土工织物摊铺在可开底的空驳船内,充填200~800m3料物,将织物包裹闭合,运到一定部位,沉至预定位置。在国外,该技术大量用于环保。 (六) 聚苯乙烯板块(EPS) 聚苯乙烯板块称泡沫塑料,是由聚苯乙烯聚合物为原料,加入发泡剂制成的。它的主要特点是质量极轻、导热系数低、吸水率小,但也有一定抗压强度。其单位体积质量仅20.4~40.8kg/m3,为砂和混凝土的1/50~1/100,属超轻型材料;导热系数为λp=0.03~0.038kcal/mH·℃,吸水率仅为O.15~0.20g/100cm3。由于其质轻,可用它代替土料,填筑桥端的引堤,解决桥头跳车问题。其导热系数低,故在寒冷地带,可用该材料板块防止结构物冻害,例如在挡墙背面或闸底板下,放置泡沫塑料以防止冻胀等。 (七) 土工合成材料粘土垫层(Geosynthetic Clay Liner简称GCL) 土工合成材料粘土垫层是由两层或多层土工织物(或土工膜)中间夹一层膨润土粉末(或其他低渗透性材料)以针刺(缝合或粘接)而成的一种复合材料。它与压实粘土垫层相比,具有体积小、质量轻、具柔性、密封性良好、抗剪强度较高、施工简便、适应不均匀沉降等优点,可以代替一般的粘土密封层,用于水利或土木工程中的防渗或密封设计。国外大量用于废料坑的底部防渗衬砌和顶部封盖。产品的具体规格和用途可参见第六章第三节。 第三节土工合成材料的耐久性和防护保养

一、影响耐久性的主要因素

土工合成材料的原材料是高分子聚合物。这种物质是链节结构,它对氧化(老化)十分敏感,容易发生降解反应和交换反应,导致材料破坏。为此,土工合成材料的使用寿命自然引起工程人员的高度关注。 氧化包括热和温度引起的热氧化,以及阳光中紫外线产生的光氧化。其中光氧化的破坏作用很强,因为紫外线具有很大能量,能切断聚合物的分子链,或引发光氧化反应。此外,影响材料耐久性的还有化学与生物侵蚀、干湿作用、冻融变化和机械磨损等,但以日照紫外线的影响最重要。

各种原材料抗紫外线的能力以聚丙烯和聚酰胺最差,聚酯最佳,聚乙烯、聚氯乙烯介乎其间,颜色浅的比深的差。由于老化是从表层逐渐向内部发展,故产品厚的较薄的耐老化。

二、延缓老化的措施

老化是高分子材料的固有特性之一,不能完全消除,但如果采取有效措施,可以大大延缓。延缓老化的措施可以从两方面着手:一方面是在原材料中加人防老化剂,抑制光、氧、热等外界因素对材料的作用,如掺适量的抗氧剂、光稳定剂和深色碳黑等。有的单位在聚丙烯中加入防老化剂,经4年日光直接爆晒,强度仅损失25%,如果不加防老化剂,直接在日光下照射2~3月,强度即损失殆尽。另一方面是在工程中采取防护措施,如尽量缩短材料在日光中的暴露时间,用岩土(要求在30cm厚以上)或深水覆盖等。 老化破坏程度常以材料的某物理力学量的变化率来反映,例如材料抗拉强度的损失或延伸率的变化等。

三、部分现场观测成果

以下是一些实际工程中土工合成材料经长期工作后的检测结果。

(1)1958年,美国佛罗里达州海岸护坡首先用PVC织造型土工织物作垫层,27年后取样试验,其性能仍十分良好。

(2)1965年,中国水利水电科学研究院在北京东北旺农场用PVC土工膜(厚0.12~0.15mm)铺在渠道上作防渗试验,埋在土下30~40cm,运行20年后仍保持良好防渗性。

(3)1970年,法国法拉克罗斯土坝用涤纶(聚酯)非织造土工织物作护坡垫层,运行6年后取样测定,抗拉强度仅减小8%。法国许多工程采用这种织物,运行12年后,绝大部分强度损失不到30%。

(4)1981年,葛洲坝水力发电工程二江泄水闸基础按长江委长科院的研究成果采用改性聚丙烯塑料管、聚氨脂泡沫塑料、涤纶织造土工织物的组合体作为基岩排水孔的过滤体。运行15年后抽样检测,发现织物在pH值为9.02~10.58的水下工作,其经向强度仅下降4%~8.5%,纬向强度下降7.5%~22.5%。

(5)西德汉诺威大学的试验表明,在有防护条件下,运行15年,涤纶织物强度损失不到5%,丙纶织物强度损失不到10%。而且老化速度随时间明显减缓。 鉴于土工合成材料在工程应用中具有一定的抗老化能力,故有些国家的某些文件中对其使用年限作了较为宽限的规定,如前苏联BCH07-74《土石坝应用聚乙烯防渗结构须知》中规定,聚乙烯土工膜可用于使用年限不超过50年的建筑物。奥地利林茨公司发表的“聚丙烯土工合成材料的长期性状”一文中的结论写道:“对聚丙烯的15年以上的现场应用经验表明,它们的化学和生物稳定性高;织物的最大损坏是在施工中;铺设以后没有大变化;……可预期超过100年的稳定性”。

综上所述,根据经验和合理推论,一般认为土工合成材料的使用寿命至少在30年以上。事实上,英国NETLON公司对其产品的设计年限是120年。 第四节 土工合成材料的性能和测试方法

一、土工合成材料性能指标的分类

土工合成材料被广泛应用于水利和岩土工程的各个领域。不同的工程对材料有不同的功能要求,并因此而选择不同类型和不同品种的土工合成材料。为使土工合成材料在施工期和运用期能正常工作,必须有合理的设计方法和使用规范,统一的设计指标,并通过实验验证。土工合成材料的指标一般可分为物理性能指标、力学性能指标、水力性能指标、土工合成材料与土相互作用指标及耐久性指标等。下面逐一加以简单介绍。 (一) 物理性能指标 1.单位面积质量

单位面积质量,系1平方米土工织物的质量,称为土工织物的基本质量,单位为g/m2。它是土工织物的一个重要指标。对于任何一种系列产品来说,土工织物的单价与单位面积质量大致成正比,其力学强度随质量增大而提高。因此,在选用产品时单位面积质量是必须考虑的技术和经济指标。 2.厚度

指土工织物在2kPa法向压力下,其顶面与底面之间的距离,单位为mm。土工织物厚度随所作用的法向压力而变,规定2kPa压力表示土工织物在自然状态无压条件下的厚度。由图1-12可见不同类型土工织物的压缩量差别很大,其中针刺非织造土工织物的压缩量最大。因此,当考虑非织造土工织物水力特性时,必须注意到上覆压力变化使水力特性变化的特点。 3.孔隙率

定义为非织造土工织物所含孔隙体积与总体积之比,以百分数(%)表示。该指标不直接测定,由单位面积质量、密度和厚度计算得到。可按下式计算

土工织物常用原材料的密度为:聚丙烯0.91g/m3,聚乙烯0.94~0.96g/m3,聚酯1.22~1.38g/m3,聚酰胺1.05~1.14g/m3,聚乙烯醇1.26~1.32g/m3,聚氯乙烯1.39g/m3。 孔隙率与厚度有关,所以孔隙率也随压力增大而变小。 有时织造和非织造土工织物的孔径和渗透系数很接近,但不能认为两者水力性能相似。非织物土工织物的孔隙率远大于织造土工织物,因此其具有更好的反滤和排水性能。 (二) 力学性能指标

针对土工织物在设计和施工中所受荷载性质不同,其力学强度指标分为下列几种:抗拉强度、握持强度、撕裂强度、胀破强度、CBR顶破强度、圆球顶破强度、刺破强度等。在前3项试验中,试样为单向受力,其纵向和横向强度需分别测定;而后4项试验中,试样为圆形,承受轴对称荷载,纵横双向同时受力。在上述众多力学指标中,最基本的是抗拉强度。 1.抗拉强度和延伸率

抗拉强度也称为条带法抗拉强度,为单向拉伸。纵向和横向抗拉强度表示土工织物在纵向和横向单位宽度范围能承受的外部拉力,单位为kN/m。对应抗拉强度的应变为土工织物的延伸率,用百分数(%)表示。抗拉强度是力学性能中的重要指标。在各种功能的应用中对抗拉强度都有一定的要求。当用于加筋和隔离功能时,抗拉强度是主要的设计指标,而在排水和反滤功能的工程中,抗拉强度虽不是主要指标,但由于铺设过程中会受到扯拉、顶压、撕破等各种施工荷载,运用过程中也可能因建筑物变形而受拉,所以对强度也有一定要求。 2.握持强度

握持强度表示土工织物抵抗外来集中荷载的能力,试验时仅1/3试样宽度被夹持,进行快速拉伸。土工织物对集中荷载的扩散范围越大,则握持强度越高,单位为N。 3.撕裂强度

撕裂强度表示沿土工织物某一裂口将裂口逐步扩大过程中的最大拉力,单位为N。 4.胀破强度、CBR顶破强度、圆球顶破强度、刺破强度

这四个强度的试验都表示土工织物抵抗外部冲击荷载的能力,其共同特点是试样为圆形,用环形夹具将试样夹住;其差别是试样尺寸、加荷方式不同,各试验示意图见图1-13。不同顶杆尺寸模拟不同顶压物,如块石、树枝等。胀破强度单位为kPa,其他3项强度单位为N。此外,落锥强度也属此类,其试样尺寸与CBR相同,试验时一个重1kg的圆锥自50cm高处自由落下,测定试样被刺破的孔洞尺寸,单位为mm,该试验重复性较差。 除抗拉强度外,其他各力学强度指标直接用于设计的情况还不多见,它们主要是做为参考指标,根据工程实际情况,便于对产品进行比较和选择。

(三)水力性能指标

水力性能指标主要为等效孔径和渗透系数,是土工织物两个很重要的特性指标。由于土工织物是与土共同工作的,对织物的基本要求是既能保土又能排水,这就要求土工织物的孔径很小(能挡住土)而排水又很通畅,两者看来是有矛盾的,而土的多变性更增大了问题的复杂性。某一土工织物对这种土是合适的,而对另一种土未必也是合适的。目前常用保土准则和透水准则来选择土工织物的等效孔径和渗透系数,即将土工织物的等效孔径和土的特征粒径建立关系式,同时将织物的渗透系数与土的渗透系数建立关系式,以求达到既保土又排水的目的。保土准则和透水准则由实验得到。由于实验时控制的条件不同,得到的准则也有差异。可按具体情况选择准则,有条件进行模拟实验则更好。鉴于目前仍以保土和透水作用做为选择土工织物反滤层的准则,因此等效孔径和渗透系数两个水力特性指标是反滤和排水功能中的重要指标。

1.等效孔径(表现孔径) 以土工织物为筛布,用某一平均粒径的玻璃珠或石英砂进行振筛,取通过土工织物的过筛率(通过织物的颗粒质量与颗粒总投放量之比)为5%(留筛率为95%)所对应的粒径为织物的等效孔径O95,表示该土工织物的最大有效孔径,单位为mm。用同样的步骤,则相应得到O8

5、O50和Ol5的孔径值。土工织物的孔径分布曲线形状与土的颗粒分布曲线相似,见图l-14。

2.垂直渗透系数和透水率

垂直渗透系数为水力梯度等于l时,水流垂直通过土工织物的渗透速率,单位为cm/s。透水率为水位差等于1时的渗透速率,单位为1/s 3.水平渗透系数和导水率

水平渗透系数为水力梯度等于1时水流沿土工织物平面的渗透速率,单位为cm/s。导水率为沿土工织物单位宽度内的输水能力,单位为cm2/s。 (四) 土工织物与土相互作用性能指标 1.土—织物界面摩擦系数 埋在土中的土工织物,通过土—织物界面摩擦力将外荷传递至土工织物,使土工织物承受拉力,形成加筋土。工程实例有加筋土挡墙、堤基加筋垫层等。按试验方法可分为直剪摩擦系数和拉拔摩擦系数。 2.土 织物渗透特性

土—织物联合应用时,如何使土工织物能长期保持良好的保土及排水性能,不发生淤堵,目前还没有满意的理论准则。为判断织物是否会发生淤堵,可进行长期淤堵试验或梯度比试验,前者试验历时达500~1000h,后者需测试24h或更长。两种试验都还存在一些问题,有待积累经验逐步改进。 (五) 耐久性能指标

耐久性能指标主要有耐磨、抗紫外线、抗生物、抗化学、抗大气环境等多种指标。大多没有可遵循的规范、规程。一般按工程要求进行专门研究或参考已有工程经验来选取。 (六) 有关土工合成材料功能、设计指标种类及其品种的考虑 在表1-3中列出了土工合成材料用作不同功能时,其常用的设计指标种类和通常选用的材料品种。

二、测试方法

(一) 试验操作和资料整理时应泣意和遵守的事项 1.制样原则

每项试验一般剪取6~10个试样,应从卷材长度和宽度方向上随机剪取样品,距卷材边缘不小于100mm。同一项试验的各试样应避免它们位于卷材同一纵向或横向位置上。 2.试样调湿

大多数织造或非织造土工织物在测试时对试验室无温湿控制要求,只要记录试验时温度和湿度即可。而一些对温度较敏感的土工合成材料,如土工格栅、土工网等,试验前应对试样进行调湿,即将试样在温度为20土2℃和湿度为65土5%环境中静置24h以上,然后在该环境下试验。 3.夹具

在力学指标试验中离不开夹具,单向拉伸用扁夹具,圆形试样用环形夹具。都要求夹具能均匀可靠地夹住试样,应能防止试样在钳口内打滑,且不会被夹坏。当有打滑或夹坏现象时应采取下列措施:①钳口内加衬垫;②钳口内试样用涂料加强;③改进钳口面。在试验过程中应随时观察夹具边缘试样是否有打滑或局部损坏现象。任何打滑、夹坏或局部损坏现象均将大大降低测试结果。 4.资料整理

式中符号意义见式(1-2)。

Cυ反映样品的均匀程度。当样品很不均匀,测试值变化范围较大,Cυ就大,平均值的代表性就差。增加试样数量,平均值更具代表性,同时Cυ下降。 (3)按式(1-5)计算所需要的试样块数nN。

上式表明了试样个数与Cυ 的关系。土工织物均匀性越差,要求试样的数量就越多。非织造土工织物均匀性比织造土工织物差些,因此前者的试验通常取10块试样,而后者可取6块。对于同一等级的两个产品,由Cυ值可比较两者的均匀性。 (二) 几项主要试验测定方法的一些问题

关于土工合成材料各项指标的测定方法可参阅有关的规程规范,这里只对几项测定技术比较复杂的项目作些说明。

1.孔径试验(干筛法)中的几个问题 (1)振筛用的颗粒材料,按标准筛孔径分级如下:0.063~0.075mm,0.075~0.090mm,0.090~0.106mm等等。

(2)需测定孔径分布曲线时,应取得不少于3~4级连续分级颗粒的过筛率,并要求试验点均匀分布。若仅测定等效孔径O95,则有两组的筛余率在95%左右即可。

(3)孔径试验有干筛法、湿筛法、显微镜直读法、水银压入法等,不管哪个方法都存在一些问题。最近国际标准(ISO)及我国国标(GB)都规定孔径试验采用湿筛法。但实际应用中国内和国外都普遍采用干筛法。

(4)孔径曲线的纵标为筛余率。由于筛余量包括了留在织物上面和嵌在织物内的颗粒,因此是不容易直接测准的,而过筛量可以准确测定,所以通常测定过筛量,计算筛余率。 2.拉伸试验中的几个问题

(1)目前国内试验室大多采用窄条试样,即试样宽50mm、长100mm。国际上大多采用宽条试样,试样宽200mm、长100mm。这两种试样的试验方法相同,但宽条试样试验要具备一对实际有效宽度为210mm的夹具,试验荷载相应增大,操作技术也复杂一些。目前国际上只认定宽条法试验成果,为此国内有关部门还需不断改进设备、提高操作技术,逐步过渡到宽条法。

(2)拉伸过程中应记录拉力 伸长量曲线。目前设计往往要求提供某一应变时的抗拉强度,有时要求提供初始模量,两者都由拉力 伸长量曲线上获得。

(3)握持试验和撕裂试验的方法与条带拉伸试验方法相似,仅夹持方法不同。握持和撕裂试样如图1-15所示,图中阴影线部分为夹持部分。由图可知,握持试验夹持面积(长×宽)为50mm×25mm,撕裂试验夹持宽度为84mm。两试验拉伸速率为100mm/min。拉伸过程中最大拉力即为握持强度或撕裂强度,单位为N。

(4)土工带、土工格栅和土工网等的抗拉强度试验方法类似,而取样方法各不相同。土工带取整条带进行拉伸,计量长度100mm,拉伸速率为50mm/min。拉伸过程中的最大拉力即为土工带的抗拉力,单位为kN。土工格栅和土工网试样,在宽度和长度方向上均以一根筋(或一孔)作为单元进行拉伸。拉伸速率每分钟为试样计量长度的20%。拉伸过程中的最大力为一根筋(或孔)的拉力,再计算l米宽度范围内的筋(或孔)数,即可得出每米宽的抗拉力,即抗拉强度,单位为kN/m。

(5)拉力机上配一反向器即有加压功能,可进行刺破和圆球顶破试验。两种试验的试样直径相同,可用同一环形夹具,再分别配一个φ8mm顶杆和一个φ25mm圆球顶杆即可。项压速率为100mm/min,单位为N。

对于CBR试验,试样直径φ150mm,顶杆φ50mm,通常在压力机上加压,顶压速率为60mm/min,单位为N。另胀破试验应用专门设备进行试验。 3.垂直渗透试验中的几个问题

(1)垂直渗透系数的定义为水力梯度等于1(或单位水力比降)时的渗透速率。这并不是规定试验时的水力梯度为l。试验用的水力梯度变化范围较大,主要由织物的透水程度、测读精确度和保证层流条件而定。

(2)通常进行无压下的垂直渗透试验,而实际工程上都是有压的。有压时的垂直渗透系数很重要,但试验比较困难。若要在试样上加压,势必在试样上面有加压板,同时在试样下面有托板。这上下两块板,即使用开孔面积很大的板,也会影响试样的过水面积。目前还没有直接测定的好办法。

(3)渗透试验采用单片试样还是多片试样取决于试样类型。从理论上说,用单片试样最好,但往往难以实施。如非织造土工织物由于孔隙大,透水性大,若用单片,则要求所用的水位差很小,但过小的水位差测读误差大,为此应该加大渗径长度,取多片试样进行测试。通常非织造土工织物试样的总厚度应达到20mm左右。对于织造土工织物,视其孔隙而异,有时用单片,有时用2~3片。

(4)土工膜的防渗性能也可用垂直渗透系数表示。一般土工膜的渗透系数值小于1×10-11cm/s。试验原理与土工织物垂直渗透试验相同。不同之处有,试验在有压力(一般为100kPa,相当于1000cm水位差)下进行,由于渗水量很小,试验持续时间较长。

第二章 土工合成材料的功能和设计原则

土工合成材料具有多方面的功能,一种土工合成材料往往就兼有数种功能。随着土工复合材料的发展,所兼有的功能就更多。总的说来,土工合成材料的主要功能可归纳为六类,即反滤功能、排水功能、隔离功能、防渗功能、防护功能以及加筋和加固功能。现分别加以叙述。有关各种材料在不同工程中的应用原则和施工方法参阅后续各章。 第一节 反滤功能

一、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,否则土粒将受水流作用而被带出土体外,发展下去可能导致土体破坏。土工织物可以代替水利工程中传统采用的砂砾等天然反滤材料作为反滤层(或称滤层)。

用作反滤的土工织物一般是非织造型(无纺)土工织物,有时也可以用织造型土工织物。

二、典型应用(举例) 堤坝工程中可以用土工合成材料作滤层的情况很多,以下是一些常见的使用场合。 (1)堤坝粘土斜墙和粘土心墙的反滤层。 (2)堤坝内部和下游排水体滤层。

(3)渠道、堤防、海岸等乱石或混凝土板护面下的滤层。 (4)水闸分缝处、下游护坦、河漫下的滤层。 (5)挡土墙、岸墙等背面排水系统中的滤层。 (6)排水暗管或排水暗沟外面的包裹体。 (7)减压井或测压管的外裹体。 以上应用的示意见图2-1。

此外,公路和机场跑道的基层,铁轨下道渣与土基间的隔离层等,也都同时要求反滤功能。

三、反滤和淤堵机理

以往的直观概念都认为土工织物起反滤作用等同于过筛作用,后来的研究却证明土工织物所以发挥反滤功能主要是由于它具有促进天然滤层形成的“催化”作用。另外,当土工织物作为滤层而长期作用时,发现有淤堵现象,从而使其反滤作用减弱或至消失。为此需要弄清淤堵的成因,方能有效地防止淤堵发生。

(一)反滤机理

土工织物的反滤作用可以用图2-2来说明。图中左侧为大孔隙堆石体,右侧为被保护土,二者之间夹有起反滤作用的土工织物。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。 (二) 淤堵机理

土工织物中的孔道被堵塞,过水面积减小,渗透性下降的现象称淤堵。形成淤堵的原因可分为机械淤堵、化学淤堵和生物淤堵。一般情况下,机械淤堵为主要形式。

机械淤堵是土体中的细颗粒随水流进入土工织物孔隙中,并停留其中,随时间增长,停留的细粒愈来愈多,织物的透水性愈来愈小。 化学淤堵是由于渗流水中的各种离子,受化学作用形成不溶于水的化合物,如CaC0

3、Fe02等,停留于织物孔隙中,减少水流通道从而降低织物的渗透性。生物淤堵是土体或土中水内的藻尖、菌头微生物和有机质在织物孔隙中滋长繁殖,堵塞孔隙所造成。

淤堵对织造型和非织造型土工织物有着不同影响。织造型织物孔口通道单一,管状通道间不连通,故孔口或通道内任一处被堵塞,整个通道即不通。针刺非织造土工织物则兼有垂直和水平结构,而且它们之间是相通的,织物孔隙呈迂回树枝状的立体结构,水分进入后即可相互串通,所以即使大部分孔隙被堵塞,仍可保持相当的透水性。

四、反滤设计准则

为了让所选用的土工织物能长期发挥反滤作用,对织物应该提出一定的要求。正像以往采用粒状土料(砂砾料)作反滤层时那样,应使土料粒径符合一定的准则。对用作反滤的土工织物,基本要求如下,

(1)被保护的土料在水流作用下,土粒不得被水流带走,即需要有“保土性”,以便防止管涌破坏。

(2)水流必须能顺畅通过织物平面,即需要有“透水性”,以防止积水产生过高的渗透压力。 (3)织物孔径不能被水流挟带的土粒所阻塞,即要有“防堵性”,以避免反滤作用失效。 (一) 保土性准则

既然要求织物保土,则织物的孔径与土的粒径之间就必须符合一定的关系。孔径过大,土粒会穿过孔洞而流失;过小又妨碍透水和容易被堵塞。

借鉴传统的粒状土反滤层的保土要求,并依据众多的试验研究表明,为了保土,织物的某等效孔径Oe和被保护士的特征粒径d85之间应该符合以下关系:

式中Oe是一个由试验测得的等效孔径值。目前国内外采用最多的是Oe=O95,或者Oe=O90。O95和O90之间的统计关系为O95/O90≈1.2。d85是被保护土的一个特征粒径,可从被保护士的颗粒分析试验曲线上查得,它表明土中粒径小于该值的颗粒的质量是全土质量的85%。而式中的n则是与土中的细粒(土粒粒径d≤0.075mm的部分)含量和不均匀系数Cu(=d60/d10)等相关的经验系数。

SI/T225—98《水利水电工程土工合成材料应用技术规范》规定,Oe=O95,n一般为1~2,选用该值的详细规定请参考该《规范》。必须指出,以上对n值的规定是针对一般水流情况而定的,对于较为复杂的情况,例如对有往复水流或有动力作用的情况,则织物的孔径应该要求大一些。因为在往复水流情况下,织物的保土侧难以形成“天然反滤层”;对有浪击的情况,负压会通过织物孔隙对土产生抽吸作用,等等。鉴于上述情况,故SL/T225—98对此作出如下规定:

另外在一些特殊场合的特殊工程,如防汛抢险,往往要求滤层中水流十分畅通,此时需要采用孔径较大的材料,有时甚至采用窗纱来做反滤。 (二) 透水性准则

目前对土工织物透水性的要求,是以织物和被保护士的渗透系数的相对关系来表示。规范对此作了如下规定:

(1)被保护土级配良好,水力梯度低和预计不致发生淤堵(中粗砂等)时

(2)若排水失效会导致土体结构破坏,且修理费用高,或水力梯度高,流态复杂等情况

有的标准要求比式(2-4)中10更大的系数,是考虑土工织物在实际工作中,其渗透系数可能会由于织物被阻塞或受压变薄而降低的情况发生。 (三) 防堵性准则

为防止土工织物在长期工作中被淤堵,应该用选定的织物和被保护的现场土料作较长期试验来检验。这样做费时费事,因此SL/T225—98对于土工织物防堵性提出了以下要求: (1)被保护土级配良好,水力梯度低,流态稳定,修理费用小及不发生淤堵时

(2)被保护土易管涌,具有分散性、水力梯度高、流态复杂、修理费用大的情况。

这里需要解释一下“梯度比”的意义。梯度比是美国陆军工程师团为了用较短时间判断土工织物滤层的工作状态而建议的一个指标,由淤堵试验装置测定,如图2-3。图中的6代表待测定的土工织物,它被安放在作为支承体的透水铜丝布7上。织物上面是由现场取来的并按要求压实的土。在织物上面25mm和再上面50mm处的试验筒两侧壁上,各安装有测压水管(同一高程两侧各设一管是为了取其平均值作为测读水位),试验筒顶不断供水,使水流通过土体、织物,由图中的调节管8排出。量测通过上面50mm土层后测压管的水位差,计算出相应的梯度is;同样量测通过下面25mm土层和土工织物的测压管水位差,计算出相应的梯度isg。后一梯度对前一梯度的比值,即GR=isg/is称为梯度比。 GR≤3的准则可以转化为渗透系数的概念。按此,应该有

附带说明,上面所述的和其他一些现有的保土准则都是针对非织造型土工织物制定的。对于织造型土工织物,现在还没有公认的准则, SL/T225—98的条文说明中介绍了部分单位的经验,可供参考。另外,为了防堵,许多专家主张,采用的土工织物的孔径宜较准则要求的适当加大。

五、设计要点

采用土工织物作为反滤层时,首先要求选用的材料必须满足反滤准则;其次,它们在铺设后必须是稳定的;再次,虽然它们并不是作为受力部件来作用,但需要有一定的强度,应能承受施工应力和可能遇到的其他荷载。因此一般的设计应该包括以下内容。 (一) 提供必要的基本数据

1.被保护土的主要物理力学性指标

被保护土的主要物理力学性指标包括:土的分类、颗粒分析曲线(由此可查取土的特征粒径d8

5、d60、d

15、d10…)、土的不均匀系数Cu=d60/d

10、土的渗透系数K、土的抗剪强度指标、土的化学成分等,它们可由试验确定。2.填土的性质指标

填土的性质指标即回填土的击实试验曲线,从曲线上确定填土的最大干容重γdmax和最优含水率Wop。

3.待选土工织物的性质指标 待选土工织物的性质指标包括土工织物的单位面积质量M、等效孔径O9

5、垂直渗透系数Kυ、水平渗透系数Kh、抗拉强度以及由淤堵试验测得的梯度比GR等。(二) 一般的强度要求

织物要求的强度T很难计算确定,通常可以根据经验按以下情况取值。

(1)一般闸坝,要求无纺土工织物的M≥300g/m2,T≥8.0kN/m,纵横向强度比为2/3~3/2(M为单位面积质量,T为抗拉强度)。

(2)预计应力较大时,M≥400g/m2,T≥10kN/m,纵横强度比为2/3~3/2。 (3)应力更大时,M≥500g/m2, T≥12kN/m,纵横强度比为2/3~3/2 第二节 排水功能

一、排水作用

水利工程中需要将土中水排走的情况很多,例如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;隧道和廊道排水,以减轻渗水压力;软土地基排水,以加速土固结,提高地基承载力等等。传统的排水材料多采用强透水粒状材料,土工织物用作排水时兼起反滤作用,同时,不致因土体固结变形而失效,它具有施工简便,缩短工期,节约工程费用等优点。

二、典型应用(举例) 以下是堤坝工程中可以应用土工合成材料作为排水设施的一些常用场合。 (1)堤坝体内烟囱式排水及下游排水褥垫层。 (2)堤坝防渗土工膜下的排水、排气垫层。 (3)设于水力冲填坝中的孔压消散层。 (4)土堤下游坡的排水层。 (5)挡墙及岸墙后的排水层。

(6)加速软基固结的排水带或排水板。

(7)冻胀区用于截断毛细水上升,防止冻害;干旱区防止毛细水上升造成盐碱化。

三、设计要点

土工合成材料用作排水体的设计方法与反滤层的基本相同。但由于在此项用途中,织物应有足够的平面排水能力以导走来水,所以要进行排水能力的校核。本节先介绍一般的排水设计方法,而后再就几种特殊情况,做些说明。 (一) 一般的排水设计 1.所需的基本资料

与反滤设计中要求的类似,应提供土体的物理力学特性,如土的分类、土的颗粒分析曲线、土的渗透系数等;有关地质、水文资料;来水量(或根据条件估算);土与水的化学成分等。 另外,应提供待选土工织物的厚度δ、等效孔径O9

5、水平渗透系数Kh、垂直渗透系数Kυ等。

2.以反滤准则检验待选土工织物

用于排水的无纺土工织物首先应符合反滤准则,故待选材料应先按第一节中的三项准则逐一加以检验,如不合格,应更换其他合格材料。 3.排水能力校核

这里我们先介绍一种反映土工织物透水性的指标。土工织物排水是依靠其平面渗透性,按照理论应该以其水平渗透系数Kh来表示。但是,由于织物埋在土内要受到一定的压力,其厚度δ要变薄,垂直渗透性和水平渗透性都将减小,为了回避可变的厚度δ,根据达西定理,推导出反应织物渗透性的另外两个指标:

式中: q表示单位宽度的来水量;△h为土工织物上下两侧的水位差值;A为通过水流的面积; i为水流通过织物时的水力梯度。 某种土工织物用作排水时是否合适,需要先计算两种导水率:一个是由需要排除的水量q(亦即来水量)计算得要求的导水率θr,另一个是根据所提供织物的指标算出的织物可提供的导水率θa,按以上所述,它们可以按式(2-10)及式(2-11)计算:

式中:Fs是安全系数,一般应不小于3;q为来水量,可以借流网法或其他方法估算(可参考有关资料)。

式(2-11)如果得不到满足,可以更换厚一些的织物,或改用排水量大的其他排水土工合成材料。

(二) 烟囱式排水布置

上游来水流到竖向排水体土工织物(图2-4),将沿织物往下流,通过下游底部排水层导向堤外。

这种情况下的计算与上述

(一)中所述的基本相同,即先按流网估算进人烟囱式排水体的来水量q,由此按式(2-9)算出θr(其中的i=sinβ);其次由提供的土工织物指标,按式(2-10)算出θa;再由式(2-11)检验提供的织物是否合适。

要注意的是流入织物的渗流量是由上而下累计增大的,如图2-4(b),其底部流量最大,应该逐段验算。

(三) 堤坝底部排水层

软基上堤坝底部铺设土工织物作为排水层的示意如图2-5。饱和软土地基在堤坝重力作用下将排水固结,排出的水量通过土工织物向两侧流走。

这种情况的排水计算较前述的稍复杂,因为它要涉及土的固结计算。这里不作详细介绍,仅写出以下公式作为参考。式(2-12)假设土工织物的最大承压力为地基中最大水压力的10%~15%,并根据单向固结理论推导得出:

式中:B为堤坝底宽;Ksυ是地基土的垂直向渗透系数; Cυ为土的固结系数,它是由地基土的固结试验求得的反映固结快慢的一个指标;t为筑堤的时间。 同样,可按式(2-11)检验所采用的织物是否有足够的导水能力。 (四) 塑料排水带垂直排水设计

在第一章中已简单介绍了塑料排水带的构造,它是由塑料排水芯材外包非织造土工织物(滤膜)构成的一种土工复合排水材料,在软土地基加固中应用广泛。这种材料是由早期的“排水砂井”演变而来。

利用砂井加速软土地基固结的基本概念如下:假设有一处饱和软土地基,如图2-6(a),在其表面施加外荷载(建筑物重量),土中会产生超过静水压力的孔隙水压力,于是,土体中多余水分逐渐从排水面(地表)排出,这种现象称为排水固结。当土层厚度H(假设其下为不透水层)较大时,排水行程(即H)太长,土层完成排水固结的时间也将增大。若粘土渗透性小,则固结时间需要很长,故建造在软土上的建筑物将长期处于持续下沉的状态。为了加速固结,可以在软基中设置垂直方向的砂井(砂井是用造孔机械在平面上按一定间距和布置方式(常为正方形或梅花形分布)造孔(一般穿过软土层),同时填入砂料,形成砂柱,如图2-6(b)。砂柱为软土提供了排水面,排入砂柱的水向上进入地面的砂垫层,再沿水平方向排走。根据固结理论,排水固结的时间与排水距离的平方成反比。例如在图2-6中,不设砂井时的最大排水距离为H,设砂井后,相应距离为de/2。式中的de约为砂井间距,则为达到一定的固结度后者所需的时间t与前者时间T的关系为:t=[(de/2)2/H2]T,所以只要调整de,即可使固结所需的时间缩短到要求的时间。事实上,所需时间比上式计算的还要短一些,因为在砂井水平排水的同时,还有土层自身的垂直向排水。

砂井设计的要点在于按现有的土质特性(固结系数Cυ等)、砂井的直径和深度,现有的造孔设备规格(孔径和造孔深度),以及许可的固结时间,通过三维固结理论来估算砂井的分布间距。很明显,间距愈小,固结将愈快,但为了使地基土不因砂井造孔而过分地扰动,砂井的间距不宜过小,一般为2~3m。

塑料排水带加速地基固结的概念与砂井的完全相同,只是以截面为矩形的排水带代替了截面为圆形的砂井,排水带计算仍然采用砂井理论中的固结理论,所以需要将排水带截面的周长(宽度和厚度分别为b和δ)转化为等效砂井直径d,显然d=(2/π)(b十δ)。这样排水带就可以完全按直径为d的砂井设计。

在塑料排水带插带过程或砂井施工过程中,不可避免会引起地基土的扰动,并因此在排水带或砂井周围形成一相对不透水的土层,这种因对地基土扰动引起透水性降低的作用,称为涂抹作用。同时,塑料排水带或砂井的导水能力需要在一定的水头差作用下才能起作用,以排出从地基土流人的水量,这种砂井导水能力的有限性可称之为井阻。考虑涂抹和井阻作用的计算方法很多,有的方法可估算扰动土层的范围和渗透系数,以及塑料排水带的渗透系数,然而,这些量的确定仍然是困难的。这里不再介绍有关的计算方法,仅引用《建筑地基处理技术规范》中的规定:对长径比较大和井料渗透系数小的袋装砂井或塑料排水带,应考虑井阻作用,当采用挤土方式施工时,尚应考虑土的涂抹和扰动影响。考虑的方法是将理想条件下计算得到的平均固结度乘以0.80~0.95的折减系数。

用以上介绍的方法进行软土地基的排水固结计算一般已能满足工程设计的要求。在设计中还可针对实际情况进一步考虑其他因素(如分级加载,井深不穿过软土层,或地基土强度等)的影响,这里不再作进一步介绍,如有需要可参考有关文献。 第三节 隔离功能

一、隔离作用

隔离是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。例如将碎石和细粒土隔离,软土和填土之间隔离等等。隔离可以为工程带来许多预期的良好效应,举简例说明如下:

(1) 通过隔离层,引起应力扩散作用,使地基土的沉降量得到一定程度的均化。 (2) 隔离提供排水面,加速地基土固结,使承载力提高。

(3) 隔离层起整体性作用,可使要求的地基粗粒料支持层的厚度减少,节约建筑材料。 (4) 地基中有部分软弱区域,或有小范围洞穴,铺隔离层有架桥作用,以掩盖和减弱洞穴区或软弱区的影响。

(5) 在地下水位较高的地基中,隔离层可以切断毛细水上升,防止盐碱化,或减弱冻胀。 (6) 道路基床中,隔离是防治翻浆冒泥的有效措施。 (7) 隔离层还起一定的保温作用。 前面已经谈过,一种土工合成材料常具有多种功能。利用它作为隔离层,更能说明这一特征,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;堤坝坡防护层下的土工织物垫层要保护垫层下的土体不被冲刷带走,实际上也起到隔离作用。由此看来,隔离功能往往不是单独存在的,它常与排水、反滤,甚至防护功能连系在一起,难以截然分开。

本节中所述的隔离作用主要侧重于那种用于持力层,因而对材料的抗顶破和刺破能力特别需要关注。

二、材料及其应用举例

用于隔离的土工合成材料应以它们在工程中的用途来确定。应用最多的是有纺和无纺土工织物。如果对材料的强度要求较高,有时还要求以土工网或土工格栅作为材料的垫层。当要求隔离防渗时,则需要土工膜或复合土工膜。

水利工程中要求隔离的实例很多,兹举典型的如下: (1) 堤坝粘土心墙和斜墙上下游的过滤层。 (2) 堤坝排水体与坝体的隔离层。

(3) 岸坡防护层下的垫层以及地基上填筑粗粒料时的界面隔离层等。

为了重点阐明隔离层的受力状态,可以图2-7作示意性解释。图2-7(a)为在粗粒土上覆盖细粒土,并有荷载作用;图2-7(b)与图2-7(a)相反,为在细粒土上填筑粗粒土;图2-7(c)则既有粗、细粒土的相邻,又有渗流运动;图2-7(d)则是在两种不同界面处有孔穴存在。在这几种情况中,明显看出,在标有号码“1”处,隔离材料在粗粒土的孔隙部位或两种材料界面的孔穴部位将受到来自受压软土的挤顶作用,为此,要求隔离材料必须有足够的抗顶破能力;在标有号码“2”处,隔离材料则将受到由粗土粒棱角施加的穿刺力,故隔离材料还应有抵抗刺破的能力。

三、工程设计要点

设计及验算的内容应根据隔离层预计的工作条件来确定: (一) 非持力层情况

隔离层不要求承受施工应力以外的较大荷载,不需要按受力部件来考虑,则按本节中“反滤”和“排水”两段所述要求来选择隔离材料即可。

(二) 持力层情况

如图2-7所示情况,受上覆荷载作用,隔离材料有抵抗顶破和刺破的要求,则除满足反滤和排水准则,还需要对其进行力学分析。由于力学分析与Mullen胀破试验及CBR顶破试验紧密相连,因此有必要在这里先简单介绍这两种试验的情况。 1.胀破和顶破试验

(1)Mullen胀破试验。这个试验是为了模拟土工织物铺在凹凸不平的层面上受到挤压,评价其强度而设计的。所用仪器如图2-8。环形夹具中间为一可扩散的薄膜(加筋的人造橡胶)。试验时将土工织物试样覆盖在薄膜上,用环形夹具将其夹紧,然后开动机器加液压,使薄膜连同土工织物同时鼓胀,直到织物被胀裂,将胀破压力扣除使薄膜扩张至胀裂状态所需的压力称胀破强度或顶破强度。

(2)CBR顶破试验。这个试验是为模拟粗粒石料对土工织物的顶压作用,评价其强度而设计的。试验所用CBR试验仪如图2-9。试验方法是将土工织物试样紧夹在图2-8(a)的环形夹具中,然后用图2-8(b)中直径为50mm的CBR仪的圆柱顶压杆在织物平面垂直向以一定速率顶向织物,直至试样被顶破,顶破过程中的最大顶压力称顶破强度或刺破强度。

2.力学分析

故用作隔离的土工织物的Mullen试验的顶破强度应不小于按式(2-13)算得的数值。 有的学者建议dc取值如下: 带棱角颗粒dc=(1/4)d50 圆钝颗粒 dc=(1/2)d50

故用作隔离的土工织物的刺破强度应不小于按式(2-14)算得的数值。 第四节 防渗功能

一、防治作用及其应用举例

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。日常生活中要求防渗的事例很多,水利工程中要修建大量的挡水蓄水、引水和输水等建筑物,更有防渗、防漏的要求。在水利工程中常见的防渗工程可列举如下。 (1) 堤坝的防渗斜墙或心墙。

(2) 透水地基上堤坝的水平防渗铺盖和垂直防渗墙。 (3) 混凝土坝、圬工坝及碾压混凝土坝的防渗体。 (4) 渠道的衬砌防渗。 (5) 涵闸、海漫与护坦的防渗。 (6) 隧道和堤坝内埋管的防渗。 (7) 施工围堰的防渗。

图2-11是一些防渗结构的示意。

以往的防渗材料大多为透水性低的粘土、沥青油毛毡和各种涂料,它们的用量大,施工复杂,还往往出现干裂等质量事故。土工合成材料为防渗材料增加了一种极有前途的品种,国内外的使用经验证明,土工膜用于防渗效果很好,质量轻,运输方便,施工简单,造价不高,只要使用得当,在绝大多数情况下,完全可以替代传统的防渗材料。但是,为了保证土工膜发挥其应有的防渗作用,应该注意一些关键性问题。

(1)土工膜材质。土工膜的原材料有多种,应该根据当地的气候条件等进行适当选择。例如在寒冷地带,应考虑土工膜在低温下会不会变脆破坏,是否会影响焊接质量;土质和水质中的某些化学成分会不会给膜材或粘结剂带来不良作用等。

(2)排水、排气问题。铺设土工膜后,由于种种原因,膜下有可能积气、积水,如不将它们排走,可能因受顶托而破坏。

(3)表面防护。聚合物制成的土工膜容易因日光紫外线照射而降解或破坏,故在储存、运输和施工等各个环节,都必须时时注意封盖遮阳,特别是在施工过程中,应尽量缩短其外露时间,原则上应随铺随用土覆盖。

二、防渗结构

土工膜的厚度很薄,容易遭破坏,为了有效保护和提高其在坡面上的稳定性,要求按一定的结构形式铺设。原则上防渗结构应包括5层,如图2-12。 1.防护层

防护层是与外界接触的最外层,是 为了防御外界水流或波浪冲击、风化浸蚀、冰冻破坏和遮蔽日光紫外线而设置。该层由透水的堆石、砌石或预制混凝土板构成,要求有一定厚度。 2.上垫层

上垫层是防护层和下卧土工膜之间的过渡层,由于防护层多是大块粗糙材料,如果直接置于土工膜上,很容易破坏土工膜,如果防护层的块体有移动,更会伤害膜材,因此上垫层必须做好。上垫层可以采用透水性良好的砂砾料,厚度应不小于10cm,根据具体情况,有时也可采用无砂混凝土或沥青砂浆等;如果防渗材料采用的是复合土工膜,则膜两侧的非织造土工织物可以起保护膜的作用,不必另设垫层。 3.土工膜

土工膜是防渗主体,除要求有可靠的防渗性外,还应该能承受一定的施工应力和使用期间结构物沉降等引起的应力,故也有强度要求。土工膜的强度与其厚度直接有关,可通过理论计算或工程经验来确定。 单一土工膜表面光滑,摩擦系数小,铺在坡面上要考虑下滑的可能性。为此,在可能条件下,一般要求采用复合土工膜,其表面的非织造土工织物与土的摩擦系数要比单膜的大得多;另外,也有地方将单膜加上纹路以增加糙度;再有则是从铺设方式上着眼,例如按锯齿形、台阶形铺设,或在坡面上设戗台等(图2-13)。

4.下垫层

下垫层铺在土工膜的下面,有双重功能:一是排除膜下的积水、积气,确保膜的稳定;二是保护土工膜,使其不受支持层的破坏。

对于粗粒的堆石坝,下垫层也可起堆石与土工膜之间过渡层的作用,这时的下垫层由砾石、细砾和砂构成,三者之间的粒径应符合一定的层间关系。如果采用的是非织造土工织物复合膜,而且是用于碾压式土坝,则下垫层一般可以省去,因为非织造土工织物已经可以起到保护和排水排气作用,而且又增加了与土工膜的摩擦力。

下垫层对土工膜起支持层的重要作用。如果土工膜直接放在粗粒料上,在水压力作用下,它会被压进粗粒的大孔隙中,而被拉破。相反,如果膜下为平整硬层或细粒土料,则情况就会不同了。前人的试验研究证明,0.25mm厚的聚乙烯土工膜铺在级配良好的砂卵石层上,作用水头甚至达到200m,土工膜也没有破坏,这表明膜下垫层的状态对膜的安全至关重要。 5.支持层

土工膜是柔性材料,必须铺设在可靠的支持层上,它可以让土工膜受力均匀。除上述的下垫层外,支持层还可采用级配良好的压实土层,粒径应根据膜厚来选择。有学者建议,对于0.2mm厚的土工膜,支持层的最大粒径应不大于6mm,不均匀系数应不小于20。 如果是碾压式土石坝,由于其坝面平整,又有较大密实度,可以不专门设置支持层。

三、设计要点 (一) 堤坝的防渗

土工膜仅是土石坝的一个组成部分,其总体布置、设置范围与高程等应遵循SDJ218—84《碾压式土石坝设计规范》的规定。针对土工膜的核算有两方面。 1.稳定性验算

心墙土工膜不存在滑动失稳问题,对于斜墙稳定目前主要验算两种失稳情况。

(1) 土工膜以上的防护层、上垫层连同膜本身沿下垫层或支持层面的滑动。这种情况一般不致发生,因为膜上端要求固定于坝顶,加之膜下下垫层要求透水,不致产生过高的孔隙水压力使接触面强度降低。这种形式的破坏可不考虑。

(2) 土工膜以上防护层和上垫层沿土工膜表面的滑动。这种情况的抗滑稳定验算一般采用土力学中的极限平衡法。由于土坡有不同工况,验算需要按正常运行(即水位保持不变,堤坝内有稳定渗流和非常情况(通常指外水位由某水位快速下降到某一低水位)进行。对于非常情况,还有上垫层材料是透水和不透水之分,后一情况是当该层与膜的交界面处存在过高的孔隙水压力,使强度显著下降造成的,这是验算中的一种最危险的控制工况。 2.土工膜下的排水能力的验算

前面已经提及,堤坝坡面铺土工膜后,其下仍将会有一定的渗流量,应该及时充分排除,以避免孔隙水压力的产生。但是,对此迄今还没有较好的估算方法,最好是采取防预措施较为稳妥。例如采用非织造土工织物复合土工膜,通过织物排水,就是一种方便途径。若预计来水量较大,则不妨用较厚的织物复合,甚至在膜下再铺薄砂层。 以上两种验算的具体方法可以参考有关规范。 (二) 堤坝前的水平防渗铺盖 土石堤坝建在透水地基上,当地基厚度过大,采用其他方式防止地基渗流不经济或不可能时,可采用铺盖防渗。它是将透水性小的材料水平铺设在堤坝上游的一段长度内,并与堤身或坝身的防渗体系相连接,以增加渗流路径,减小渗透坡降,防止地基渗透变形并减少渗流量。一般用于铺盖材料的渗透系数至少应比地基的透水性小100倍,故以往常用的材料为粘性土。土工膜比粘土的透水性还要小,具有极大的柔性,能和地面密切贴合,而且施工相当方便,只要正确应用,就能收到良好的效果。

土工膜铺盖设计与粘土铺盖的基本相同,主要是根据透水地基的厚度、地层土渗透系数、坝前水深和地层土容许的渗透坡降等指标,通过水力学计算来确定垂直于堤坝轴线的合理长度。

根据规范,土工膜所需厚度应按作用水头,地层中可能存在裂隙的形状与大小,以及膜材的抗拉强度和破坏应变等,借薄膜理论来估算,根据经验,对于中水头堤坝,要求厚度一般为0.5~0.6mm。土工膜铺盖长度也应按计算确定,不过,大量的工程经验表明,长度取为坝前水深的5倍左右即可,太长了效果不大。

应指出:①土工膜下应该设反滤层,以防止铺盖万一穿孔时造成地层土流失,采用非织造土工织物的复合土工膜可以同时满足运行需要。②大面积铺盖下很可能会积水、积气,应根据具体情况设排放措施,将它们排除,例如在膜下建纵横排放沟或采用专门的排放设备(如逆止阀)。③注意铺盖和堤坝防渗体、与其连接的结构物以及岸坡的有效连接,以形成完整的封闭防渗系统。

与建铺盖类似,土工膜也可用于库区防渗。使用时,将其妥善地铺在需要堵漏的部位。 (三) 地基垂直防渗墙

垂直防渗墙是在透水地基内造孔或挖槽,以透水性极低的材料填入建成的连续墙。我国堤坝中以往常用的混凝土防渗墙厚度为0.6~1.3m,目前在堤防工程中的墙厚已减至0.3m,甚至更薄。建造这样的防渗墙,除需要造孔设备外,还要有浇注混凝土的专用机具,施工比较复杂。我国现在已经用土工膜完成多处垂直防渗墙工程。 修建防渗墙的土工合成材料可以采用土工膜、复合土工膜或防水塑料板。国外采用打钢板桩的技术和设备来插入高密度聚乙烯板,板的两侧附有锁口,用以将两块板连接在一起。锁口中的间隙则放人密封条,遇水后密封条膨胀,充满间隙,可以做到基本不漏水。安装时由震动打桩机实施,板前端有一铁靴,保护膜板的插入,深度可达40m。若采用插入土工膜,则膜厚度应不小于0.5mm。在目前技术条件下,插入深度可以达到约15m,要求地基土中大于5cm的粗颗粒不多于10%,最大颗粒粒径不大于15cm,否则将超出开槽宽度。

造墙的基本步骤是:首先用高压水冲,或链斗或液压式锯槽机开槽,以泥浆护槽壁,将与槽深相当的整卷土工膜铺入槽内,倒转轴卷,使土工膜展开,相邻两幅之间用搭接的方式连接;及时进行膜两侧的填土,并在槽底回填粘土,厚度不少于1m,目的是密封,以防止水从下部绕渗;接着填一般土,待其下沉稳定后,往槽内继续填土压实;最后待土工膜出槽后,立即将其与建筑物连接,不得外露。应当注意在与建筑物连接处土工膜应留有足够的富裕,以防建筑物变形时拉断土工膜。 第五节 防护功能

一、防护作用及其应用举例 防护作用具有广泛的涵义。为了消减自然现象、环境影响和人类活动对堤坡和岸坡造成的危害,常要采取适当的防护措施。岸坡防护包括河岸、湖岸、海岸等的防水流冲刷,波浪冲击等,这类防护措施古已有之,有许多迄今仍在继续采用。传统的防护办法有利用埽枕、柴排、石笼、抛石保护岸坡或打护坡桩等。它们虽然也能起到护坡的良好作用,但耐久性较差,常要不断维修。根本的弱点,是它们放在被保护土面上,不具有反滤功能,受水流冲蚀和潮浪淘刷抽吸的作用,被保护土颗粒容易被水流带走,导致剥蚀和坍塌。

土工合成材料的发展,为上述岸坡防护提供了新的途径,简单地说,只要在被保护士面上覆一层有良好反滤性能的土工织物,压上一定盖重,即能有效地保护岸坡不受水流和波浪等的破坏。

不仅如此,土工织物质轻、耐腐、有柔性、整体性强、价廉、施工简便,它们在防护工程中的推广应用正在迅速发展。其实,这类材料不只有抗水流的能力,它们的产品之一——泡沫塑料板(聚苯乙烯EPS)在岩土工程中还被用于防止土体冻胀。 水利工程中利用土工合成材料的常见防护工程有: (1)江河湖海岸坡防护。 (2)水库岸坡防护。

(3)水道护底和水下防护。 (4)渠道和水池护坡。 (5)水闸护底。 (6)岸坡防冲植被。

(7)水闸、挡墙等防冻胀措施等。 土工合成材料用于防护的范围很广,本节仅介绍利用软体排、模袋和三维植被土工网作岸坡防护,利用土袋、土枕及土工管筑堤坝护坡等,其他利用可举一反三。

二、防护制品

防护用的土工织物应符合反滤准则和具有一定的强度。由于要受到往复双向水流作用,对织物应有更高的反滤要求,故应符合式(2-1),同时强度也应符合第一节“五”中的规定。为满足防护的各种特殊需要,应先将土工合成材料预制成符合一定需要的制品。举例说明如下。 1.土袋、土枕 土袋、土枕是以织造型(有纺)土工织物缝制成的管袋形制品。土袋尺寸较小,类似于一般草袋,充填土料后成为块状土体,可用于堵塞洞坑,建筑堤坝,或作为压载。土枕是尺寸较大的长土袋,直径可达0.4~ 1m,长度可达数米或更长,一般沿长度每隔0.5m要绕一道横箍,它们既能作筑堤坝的填充体,又可作为压重。 2.软体排

软体排是用织造型土工织物缝制成的大片排布,分单片和双片两种,单片排四周边和中间缝上纵横绳网,既加强排体,又可作为定位索之用,排上加压重块,保证其稳定;双片排由双层土工织物缝制成,其中还缝有管袋,供充填土料,形成自身压重,它也需缝上纵横绳网。软体排应用时,排体铺在需要防护的部位,再加上足够压重,即可防止土体被冲刷。 3.土工模袋

前面已对土工模袋作了简单介绍,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。模袋由工厂预制,有不同厚度、不同规格。此外,还有在现场缝制成的简易模袋。 4.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。

三、设计原则

(一) 软体排护坡与护底 1.排体布置

软体排布置于可能受冲刷破坏的部位,它的铺设范围及高程等应遵从《堤防工程设计规范》GB50286—98的规定。

排体顺水流方向的尺寸为排宽,垂直水流方向的尺寸为排长。枯水位以上为水上部分,以下为水下部分。排体水上部分长度为坡面长和挂排所需长度之和;水下部分长度由与水上部分衔接段长度、水下坡面长度(其中应包括排体褶皱和收缩长度)以及因坡底可能发生冲刷需要预留的长度三部分组成。水上部分与水下部分长度之和为要求的排长。排宽应为待保护区的宽度、相邻排块搭接所需宽度和考虑排体收缩需预留的宽度之和。相邻两块排的搭接宽度一般为0.5m,上游排块盖在下游排块上。 2.排体稳定性

排体应始终处于稳定状态,故应进行排体的抗飘浮、抗沿坡面下滑和要求压载的验算,要求的压载可参考规范,或参考图2-14。当水流流速不大于3m/s时,压载可为1kPa。 为确保排体稳定,要求排体在坡顶和坡底给予锚固,底部为防止冲刷,锚固可采取沟埋方式。坡底防冲非常重要,应根据具体条件做成有效的防冲结构,图2-15是几种参考形式。 (二) 土工模袋护坡

1.选型

模袋有多种形式,应根据现场地形、工程类型和重要性以及水流条件等综合因素选型。按工程类别选择时,可参考表2-1。

2.模袋稳定性

一般情况下,模袋稳定性按其在斜坡上的抗滑安全系数Fs来评价(图2-16)

为了改善模袋稳定性,可以补充采取一些抗滑措施,参考图2-17。

另外,模袋底部的渗水应及时排除,如果模袋排渗能力不足,可以在模袋浇注后1小时,在袋内插排水管,如图2-18。

(三) 三维植被网植草护坡 1.护坡机理

植被网是一种类似于丝瓜瓤状的植草土工网垫,以加入炭黑的尼龙丝加工制成。丝与丝的交叉点熔合粘接,相互缠绕,质地蓬松,孔隙率在90%以上,在其孔隙中可填加土料和草种。植草穿过网垫生长后,其根系深入土中,植物、网垫、根系与土合为一体,形成牢固密贴于坡面的表皮,可有效地防止坡土被暴雨径流或水流冲刷破坏。 以往植被网垫应用于无水或背水坡,目前国外已用于河道迎水坡防护,在有水流条件下,植被起良好的消能作用,促进落淤。有报导说,在水流较深情况下,它甚至能抗御高达6m/s的短期流速,对历时两天的水流,也能经受4m/s的流速,这种植被可使流速显著降低。 2.设计要点

植被护坡设计主要包括判别采用植被的必要性;确定铺设范围;草种选择。

(1) 植被必要性。坡上受冲刷破坏的程度与土类密切相关。另外对于水上坡,要不要防护,决定于降雨强度;对于水下坡,则要看水流流速的大小。植被必要性判别,对于水上坡和水下坡可分别参考图2-19和图2-20。

(2) 铺设范围。植被应遍及要求防护的部位,在高程上,水上坡应铺到坡顶,再横向延伸不少于0.5m;水下坡下端应至低水位以下1m(斜坡长),上端应达高水位以上0.5m(斜长)。 (3) 草种选择。各地气温、降水和土质条件等差别很大,应根据当地大体情况,遵循几项基本原则来选择草种:适应当地环境,如耐寒、耐旱、耐涝等;适应土质条件,如耐盐、耐碱,耐酸等;生长期快,根系发育且长;价格经济等。 (四) 土袋、土枕筑堤坝 1.堤坝形式

土袋、土枕筑堤坝可以采取不同的形式,归纳起来可分为两类:①全断面式,即整个堤坝体均由充填土料的袋或枕堆成,其底部铺设透水织造土工织物垫层,坡面设置防护层。②土心填筑式,即堤坝中心部分为填土,两侧外坡用袋、枕堆筑,或填土后外部用土工织物整体包裹,如图2-21(a),或填土即是逐层包裹而成,它们的底部及背部为土枕,如图2-21(b)。 2.设计要点

(1) 制作枕、袋采用织造土工织物,它们应符合反滤准则,且能承受施工应力,其单位面积质量应不低于130g/m2,抗拉强度应不小于18kN/m。

(2) 为了保证袋、枕的稳定性,它们的尺寸应符合以下条件:

上式中的L、B、H、分别为填土后袋枕的长度、宽度和高度。土料充盈系数应不小于80%,但也不宜过大,填土应压实到规定密度。

(3) 堤坝稳定性可按传统的圆弧滑动法验算。

(4)堤坝外坡都必须作好保护层,例如块石或模袋混凝土护面等。 第六节 加筋功能

一、加筋作用

土体一般具有一定的抗压强度,但抗剪强度很低。设想有一块自由土体,即其侧面上全无约束,在其顶面上施加压力,则在不大的压力下,土体即将被压坏。如果同样的一块土被放进一个刚性盒中,即其侧面受到完全约束,不可能有横向扩张,则在其顶面上加压,压力虽然达到很大值,土块也不会被压坏。这个现象阐明了一个简单的道理: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,相当于在土体侧面上施加了约束力。从上面的道理可知,这种复合土体的承压能力理所当然地得到提高。

以往人们只是从概念上懂得这个道理,一直到了本世纪的60年代,法国工程师维德尔才从理论上建立了一套加筋土的设计方法,最初采用的加筋材料是金属条带,到70年代后期,金属材料才逐渐被土工合成材料所取代。

二、加筋材料和加筋土应用 (一) 加筋材料

加筋土中的加筋材料通常采用织造土工织物、土工带和土工格栅等,只有当对强度和变形要求不高时,才采用非织造土工织物。 从以上的加筋原理得知,加筋在于最大限度地限制受压土体的侧向变形,而限制要靠土体中的筋材与周围土的相互作用,为此,要求筋材与土之间应结合好,亦即两者之间应有较高的界面强度(摩擦力与咬合力大)。此外,加筋材料的蠕变性应较低。蠕变性指材料受不变的拉力下,长度不断伸长的现象。蠕变使筋材承受拉力的能力不断下降。因此,在目前的加筋材料中,土工格栅的蠕变性较低,是较为理想的加筋材料。 (二) 加筋土应用

加筋土主要用于三个方面,形成三种类型的加筋土结构。 1.软土地基加固

软土地基上建堤坝的困难在于土的抗剪强度低,承载力不足,压缩性过高。传统的方法是将填筑速度放得极慢,以待在增加的荷载下软土固结,强度增加;或采取分期填筑方法;或在堤坝两侧,将填土延伸一定距离,形成戗台或反压马道,以平衡部分促进滑动的滑动力矩等等。这样,工期会拖得很长,费用高,有时填筑高度仍受到一定限制。而若在填筑之前,先在场地上预铺一层织造土工织物或土工格栅,对地基进行加固,可以较好解决这一难题。 2.堤坝边坡加筋

堤坝如果将边坡做陡,不仅能减少填土方量,还可节约用地,是一举两得的好事。如果地基的承载力较高,堤坝不致因坡度过陡而破坏,这时采用土工织物加筋陡坡即可达到此目的。 3.加筋土挡墙

它可以代替混凝土重力式挡墙。其最大优点是对地基的要求比重力式挡墙要低,抗震性较好。 这三种加筋土结构各有其不同的设计方法,下面分别作介绍。

三、加筋土设计要求 (一) 软土地基加固 1.筋材及其布置

地基加固用的筋材可为织造土工织物或土工格栅,使用时将它水平铺放在软基面上,两端包折,如果土很软,可以先铺层薄砂,再铺加筋材,如图2-22(a)。如果一层筋材强度仍不足,可在第一层筋材上填约0.5~1.0m厚度土层(最好是透水料),再铺第二层筋材,两层筋材在端部连接起来。 2.稳定性验算

根据软土层分布情况不同,稳定性验算分为两种:深层滑动和平面滑动。

(1)深层滑动。当软土层较厚,土坡失稳可能是沿某一圆弧面滑动的,如图2-22(b)。深层抗滑稳定一般采用传统的圆弧条分法校核,在没有加筋前,可以通过试算求得堤坝土坡的最小安全系数Fs1如下:

注意:在采用一层以上加筋材料时,每二层间应铺一定厚度的土料(最好是透水砂料)。 (2)平面滑动。当软土层较薄,其下为硬层,则上述滑动圆弧不易切入下卧硬层,因而可能产生浅层的平面滑动。浅层滑动可能有三种形式,如图2-23。①土坡的一部分沿加筋材的顶面滑动,如图2-23(a);②土坡的一部分连同部分软土沿下卧硬层的顶面滑动,如图2-23(b);③加筋材底面与下卧顶面间的部分软土被挤出,如图2-23(c)。三种形式中给出最小安全系数的一种是最可能发生滑动的情况。

平面滑动验算采用一般的极限平衡法求取安全系数,这种方法已为广大土工工作者所熟悉,不再赘述。

注意:计算中应保证加筋材料不被拉断,才能发挥加筋作用。并且根据经验,要求加筋材顶面的摩阻力的大小不能超过加筋材料在下列应变时的抗拉力 对压实粘土,ε=5.0%~10%; 对无粘性土和少粘性土,ε≤2%。

(二)堤坝加筋 1.筋材及其布置

加筋材可采用与软土地基方式示意图如图2-24。筋材水平向铺设,其长度和沿堤坝高度要求的垂直间距应根据试算来确定。

2.稳定性验算

稳定性验算的目的有二:①确定加筋要求的范围,即水平向不同高程上加筋需要的长度;②求得为使加筋后土坡的稳定性达到规定的安全系数Fsr,需要加筋材提供的加筋力Ts。 (1)加筋范围的确定。针对要求加筋的土坡,用传统的稳定分析圆弧滑动法,对不同滑动圆心和半径的圆弧逐一求其安全系数,可以得到许多个Fsu,将这些圆弧画在同一张纸上,勾划出Fsu≈Fsr的那些圆的外包线,如图2-25中所示的实线,该线包围的区域即是需要加筋的范围。

(2)需要的加筋力。为将土坡的安全系数从Fsu提高到Fsr,可以将滑动土坡视为一个整体,先求出所需的总加筋力Ts,假设它作用位置在坡高的1/3处,如图2-26。为此,针对上述的许多试算滑动圆的每一个,按下式算出对应的Ts:

(3)加筋力的分配。求得的Tsmax需要分配到沿坡高的各个高程上去。建议对低于6m的土坡可以均匀分配,两层间的垂直间距一般不宜大于0.6m。当坡高大于6m,则建议按以下比例分配。

按二区分:底区Ts=(3/4)Tsmax;顶区Ts=(1/4)Tsmax 按三区分:底、中、顶各为(1/2)Tsmax、(1/3)Tsmax和(1/6)Tsmax (4)强度验算和抗拔验算。按以上方法分配后的筋材还应该满足两方面的要求:①每层加筋材不得因受拉力过大而断裂,并有一定的安全系数,所以加筋材拉力不应超过其许可抗拉强度;②每层筋材不得因所受拉力过大而被拔出,因此,超出滑弧的筋材要有足够长度,以提供充分的握裹力,且具有所需的安全系数。 (三) 加筋土档墙构造

加筋土挡墙有四个基本组成部分,即:加筋材料、填土、墙面板和墙面板基础,如图2-27加筋材是织造土工织物、加筋带或土工格栅;墙面板大多为预制混凝土整体板或板块,一般不作受力杆件处理,仅供表面防护和装饰之用;填土最好是透水材料,若必须采用不透水材料填充时,应做好排水通道,以及时将进入填土内的水排走;墙面板基础一般为预制混凝土构件。

1.挡墙的初设断面

挡墙的设计方法,一般是先假设一个计算断面,再进行外部整体性稳定验算,然后再进行内部筋材的稳定性校核。初设断面即是要假设水平铺设的加筋材长度,各层垂直间距一般可初取0.4~0.5m。 ? 根据经验,初设加筋材长度可为墙高的0.7倍,如果墙后填土为斜坡或填土面还有超荷载作用,可设为墙高的0.8倍。 2.外部稳定性验算

将加筋材范围内的土体连同墙面板视为一个刚性的整体,与重力式挡墙类似,进行以下各项验算:整个墙体沿其底面的抗平面滑动稳定性;抗深层圆弧滑动稳定性;抗绕墙趾转动的倾覆稳定性和墙基的承载力验算。以上各项安全系数都应该达到规定的数值。 3.内部稳定性验算

(1)加筋材的拉力。加筋土挡墙分为两种基本类型:①柔性筋式挡墙。加筋材的强度低,延伸率高,即材料的抗拉模量低,如织造土工织物即属此类。②刚性筋式挡墙。加筋材的强度高,延伸率低,即材料的抗拉模量高,加筋带或土工格栅属此类。两类墙的设计方法基本一致,不同之处在于材料模量不同,其变形有异,造成土中应力分布有一定差异,即用于确定土中加筋材拉力的土压力分布图形不一样。 对于柔性筋式挡墙,每根筋条分配的拉力对应于朗肯土压力分布图中相应的土压力部分,如图2-28中第i条筋材中的拉力应等于图2-28(b)中阴影部分的土压力,假设等于Ti,图中的γ和Ka分别为填土容重和主动土压力系数。若是刚性筋式挡墙,其土压力分布图略有不同,而确定加筋材拉力的方法却完全一致。

(2)加筋材的强度验算。为了墙的稳定,每一层加筋材的拉力都必须满足以下条件:

(3)加筋材的抗拔验算。每一层加筋材的拉力还要求不超过其端部段(超出滑动面以外的加筋材长度)埋在土内发挥的握裹力。握裹力系由该端部段上下面与土产生的摩阻力所提供。 所以这一验算实际上是校核端部段埋藏的加筋材长度Lc是否足够,因为摩阻力的大小是与埋长有关的。 4.加筋材长度

加筋材全长度由两个部分组成:填土破坏面以内长度La和以外的埋藏长度Le。如果加筋材是织造土工织物,一般在其靠面板的一端要将织物折回,包裹土体如图2-27(b),包裹长度为Lω,所以加筋材全长应为:

第三章 堤防系统的防渗、排渗和加固

在前两章中已对土工合成材料的性质、功能、作用机理、使用原理和设计原则等作了全面的介绍,本章将对堤防系统中土工合成材料的设计和施工方面的一些问题作进一步叙述和讨论。这里所谓的“堤防系统”是指土堤和堤线上的涵闸(如破堤建闸等)及其相连的过水渠道,内容包括江河堤防的防渗和排渗、水闸的排渗和闸基的加固以及海堤的地基加固等。为了使读者易于理解有关原理,本章将列举一些应用实例。这些实例都是一些成功的工程实录,其中一些是早期应用的报导。按目前我国的应用水平来看,所报导的内容还有可以改进和提高的地方,因此当学习这些经验时,应结合工程实际情况和现有发展水平因地制宜地使用。

此外,应当说明,土工合成材料在上述的某些方面目前应用尚不普遍,如堤的防渗等,为此本章将引用一些类似的在低土坝中的应用实例作为参考,以期促进土工合成材料在堤防中应用。

第一节 防渗、排渗和加固在堤防中的应用

一般来说,在堤防的主体和附属工程中,土工合成材料都有着能发挥第二章所提及的各种主要功能的场合。鉴于堤防的渗透控制原则仍是“上堵下排”,因此本节着重于土工合成材料的防渗、反滤和排水三个方面功能的应用,同时也叙及加筋加固功能。

一、堤防防渗 (一) 国内外应用情况

土工膜作为一种良好的防渗材料,目前在坝工中,特别是土石坝中已被广泛地采用,在混凝土坝或碾压式混凝土坝的修补中,作为防渗护面也逐渐增多,其使用量约为土工织物使用量的11%左右。然而在我国的堤防建设中,它的应用则刚刚才开始,如作为垂直防渗墙的墙体材料等,但可以预计,它在今后新建的堤防和已有堤防的加固中将会广泛地被使用。为了说明堤防防渗问题,借鉴一些坝工中的应用实例,或许是有益的。表3-1(见参考文献[3])和表3-2中分别给出了国内外坝工中采用土工膜防渗的工程情况。从中可以看出一些特点:①土工膜在坝工中的应用,从地域上看已很广泛,国内外已经普遍接受了这种新型的防渗材料和技术。许多工程实录都表明它的防渗效果良好、经济、施工方便,有推广使用价值。②国内在坝工中使用土工膜防渗虽然较晚(1978年开始,比国外晚19年),但从土工膜承受20m以上水头的实例所占的百分数来看,已与国外相当,且国内也有土工膜承受超过50m水头的实例。这些都说明国内在坝工中使用土工膜的技术水平已逐渐接近国际先进水平。③关于土工膜的厚度目前有两种观点:一种主张用厚膜(膜厚>1.0mm),以欧洲国家为多;另一种观点是使用薄膜(膜厚<1.0mm),以美洲国家和我国的实例较多,这些坝的使用情况至今仍然良好,因而值得很好地总结经验。根据上述情况以及目前SL/T225—98和GB50290—98《土工合成材料应用技术规范》中所列入的土工膜在坝工中的防渗使用规定,都表明土工膜防渗技术在我国坝工中的应用已经渐趋成熟。这将为这项新技术和新材料在堤防中的推广应用提供良好的范例。

(二) 设计和施工中的几个问题 l.土工膜在堤防中铺设的范围和部位

土工膜在土堤中铺设的范围可从堤基开始,直到堤顶。土堤迎水面若设置铺盖,则铺盖长度应按渗流计算确定,或大于等于5倍水头。土工膜材料目前的挡水水头已达30~40m,因此可以完全满足一般江河堤防的要求。

PVC为聚氯乙烯,LDPE为低密度聚乙烯,HDPE为高密度聚乙烯,CSPE为氯磺化聚乙烯,RI为异丁橡胶,PUR为聚氨脂。

土工膜的铺设部位,对新建的土堤,可以铺在堤的中间(即心墙)或迎水面(即斜墙),两种形式各有特点。心墙布置方式比较省料,但施工时要求堤身填筑与土工膜心墙同时上升,而且土工膜应做成锯齿形铺设(图3-1),以适应堤身的沉陷,因此施工比较复杂。斜墙式布置的优点是堤身填筑完成后才铺膜,施工干扰小,铺膜质量较易保证。因此,国内外新建的堤防工程中大都采用斜墙形式的结构。但对于已建堤防的修补和加固工程,由于迎水面有水,为避免水下施工,故采用堤内开槽铺膜方法施工,筑成心墙。当然,若迎水面无水,则用斜墙形式更为方便。

图3-1 2.土工膜防渗结构形式

在土工膜与堤身或堤基接触处应加一定的垫层(过渡层)或反滤层,尤其对于膜与粗粒料直接接触的情况,应防止粗粒的尖角刺破土工膜,影响其防渗性能。若防渗膜选用复合土工膜材料(膜的侧面为非织造织物),则反滤层可以简化。对于已有的堤防加固的情况,由于铺反滤层较困难,可以直接选用复有较厚的非织造土工织物的复合土工膜作为反滤层,以便利施工。但应强调指出,不管什么情况下,反滤层是必不可少的。还应指出,心墙式与斜墙式的选用还与堤基地层结构及其渗透性有关。关于堤基的地层结构,一般可分为单层结构、双层结构和多层结构三种。单层结构是指从地表往下至基岩基本上是同一类土,粘性土的单层结构均质地层不会发生渗透变形,而均质的砂性土单层结构在靠近背水坡的地面易发生渗透变形,远离堤段的地方则是安全的,这种地层在大江大河上比较少见。双层结构(常称二元结构)是指地层大致由两种土层组成,上层透水性较弱,其下为较厚的透水性较强的土层,当地层受深泓切割直接与江水连通时,往往是最容易出现渗透失稳状态的。这种“二元结构”在长江、黄河等大江大河上比较常见,是一种在我国颇具代表性的堤基地层结构。多层结构往往是弱、较强、弱、较强、强透水层的组合,即在深度上有弱透水层与透水地层相间,而深部则往往是砂卵石等强透水层,这种地层也比较常见。对于不同的地层形式,在堤防防渗措施上有明显的不同特点。①对于堤基透水性土层厚度不大(10m左右)的情况,采用心墙防渗是有效和可靠的,因为土工膜心墙可以从堤身穿过透水地层直接与不透水土层相连,形成封闭式的防渗结构,保证背水坡不发生渗透破坏。②对于透水性土层比较深厚的地基,心墙达不到不透水土层,故只能形成“悬挂式”的防渗结构。然而研究和经验已经表明,这种“悬挂式”防渗体系的防渗效果不佳,因此不宜采用。例如长江科学院对湖北荆江大堤的垂直防渗深度分析表明,对于“二元结构”,上层透水性弱,下层透水性强的情况,防渗墙进入地层的深度h1小于0.8倍的地层总厚度(h2)时,堤后最大出逸比降J垂仅降低0.02~0.3, J水平降低0.01~0.05,相当于削减渗透水头10%~20%(荆南长江干堤加固工程可行性研究阶段渗流控制措施专题研究报告。长江委长江科学院,1998:12.),如图3-2。这时就应采用土工膜斜墙加铺盖或者其他专门研究的防渗结构了。③近年,在堤防建设中还遇到渗透性各异的另一种多层地基结构的情况,其特点是在深厚的透水层中存在一层相对不透水的土层,埋深也不大,这时仍可以用心墙的形式,使其达到相对不透水土层,以形成“半封闭”的防渗结构(图3-3)。在采用心墙式的防渗结构时,还有一个实际问题,就是要注意水环境的变化,以及非汛期地下水位的升高。

3.土工膜的选择

土工膜的选择涉及两个问题,一是选择何种原材料的土工膜,二是选用何种形式的土工膜(单膜或复合膜)。

(1)国内外土工膜所用的原材料主要是聚乙烯(PE)和聚氯乙烯(PVC)两种。工程选料时,主要根据以下几个方面来选定合适的土工膜:①力学特性,上述两种材料制成的土工膜的拉伸强度相差不大。由于土工膜只用于防渗而不作为加筋材料使用,故其拉伸强度不是选材的重要指标。但从另一方面来说, PVC膜因添加有塑化剂,使得其伸长率比PE膜的大一些,柔性较好,与砂粒接触时可使砂粒嵌入得更深一些而不破裂,从而增加二者之间的摩擦系数。因此,PVC膜与砂之间的摩擦系数明显大于PE膜与砂之间的摩擦系数,摩擦角平均至少大50~60。这是一个关键性的指标,会影响到膜与土体接触面以及膜与其上保护层之间的滑动稳定性。增大PE膜摩擦性能的方法有三种:一是采用复合膜,因复合膜外层的土工织物与土料的摩擦系数较大,接近于PVC膜与土料的摩擦系数。二是对PE膜采用加糙措施,例如在土工膜的光滑表面上压纹或喷涂加糙材料。三是改变水工建筑物的结构,如调整坝坡,加防滑槽或防滑槛等。另外,当PE膜的厚度从0.12mm增加到0.24mm时,其与粗砂的摩擦系数可以增加30%。②可连接性。土工膜无论出厂时幅有多宽,在实际使用时仍需将其幅与幅之间连接起来,以成为一个整体的防渗膜体。一般PE膜只能用加热熔合的方式连接,而PVC膜除此之外,还可以采用特殊的粘合剂进行粘接。薄型土工膜由于不能用热焊方法连接而必须用粘接法连接,因此只能选用PVC膜。③经济性。目前两种材料的价格大体相当,一般均在10000元/t左右,而PE的比重小于PVC的比重,所以同样厚度的情况下每单位面积的价格PE膜要少一些。另外PVC膜出厂时的幅宽一般为1.5~ 2.0m, PE膜幅宽可达4~4.5M,相应地PE膜的接缝数量就比PVC膜的要少,因而搭接的用量就少一些,现场接缝的工作量也少一些。综合这三个方面的优缺点,再结合工程实际情况,可以对膜材作出合理的选择。 (2)选用单膜还是复合膜主要是从复合膜的作用和经济性两个方面综合考虑来选定。复合膜的一个作用已如上述,可以增加与土料之间的摩擦系数,第二个作用是保护士工膜不受运输和施工过程中外力的损害。复合膜的力学性能比单一膜有很大提高,其破坏应变虽不如单膜的大,但仍远大于土体的破坏应变,因而有较强的适应各种情况的能力,例如重物冲击,临时性的局部荷载等等。据长江科学院为三峡工程所做的研究表明,复合土工膜的强度和防渗性能要优于单一膜和土工织物两者简单叠加的性能,其优良的程度与膜和织物之间复合的紧密程度密切相关,因此复合膜的设计不能简单地参照膜和织物各别的性能指标直接套用。第三个作用是复合土工膜具有反滤排水功能。由于土工膜不可避免地总会有一些缺陷,如生产过程造成的不均匀性,或施工中机械刺破形成的漏洞等等,此时膜一侧的土工织物能够起到反滤排水作用,从而维护了保护层的稳定。如复合土工膜是铺在透水性不强的坝体表层,则膜下的土工织物可以迅速消除库水位骤降时在膜后形成的水位差,避免土工膜被水压力顶起的危险。要达到这种排水作用的必要条件是土工织物要与坝后的排水通道相连接。

我国的堤坝建设在1993年以前大多采用单膜或多层单膜,这和当时复合膜尚处在研制阶段,未大规模生产有关。1994年后大多数工程都采用了复合土工膜。但从已往采用单膜的土石坝防渗效果,以及SL/T225—98规范中对土工膜类型的规定上看,单膜对低水头的小型水库防渗效果良好,仍然是一种具有竞争力的膜材。当然,在有条件的情况下复合膜有着更为优越的工程特性,但工程造价也会相应地有所增加。

4.土工膜的防渗性、厚度和缺陷的渗流分析

(1) 从表面上看土工膜是一片密不透水的材料,但实际上在压力作用下膜的孔隙大小可以变化,仍能够透水,只不过其渗透系数很小而已。一般来说渗透系数取为1×10-12cm/s是稳妥的。这个数值较之粘土要小得多,这就是为什么土工膜用作防渗材料的原因。实际工程中更关心的是土工膜与土层接触时能承受多大的水头。当土工膜与粗粒土相接触时,由于土粒之间的孔隙较大,土工膜在上覆水压力作用下被迫向土孔隙中陷进,因而产生拉伸应变、承受拉应力。如拉应力过大,土工膜被拉裂,则会产生漏水点,影响其防渗性能。

(2) 土工膜能承受多大的水头取决于土工膜的力学性能(极限拉伸强度,拉伸模量)、厚度和垫层土(如土粒大小和级配)的情况。确定土工膜的防渗性有两类办法,一类是直接法,即将拟用的土工膜在试验仪器中铺在实际使用的垫层土料上,然后施加水压力,直到土工膜破裂或施加的水压力超过工程最大水压力一个安全倍数而不破裂为止。这类方法最为可靠,但工作量大,一般重要的工程才采用。对低水头的堤防工程似无必要。另一类是间接法。这类方法有两种途径,一是通过公式计算;二是按规范规定的数值取用,对于堤防工程适用此法。现行规范要求土工膜的厚度不小于0.5mm,但目前国内土工膜产品的厚度一般均小于0.5mm。因此在选料时,经过论证,对于较小的工程也可选用厚度为0.3mm左右的土工膜,但要特别注意施工质量。例如以表3-2中湖北毛儿冲土坝用土工单膜修复补漏工程为例,所用的PVC膜的厚度只有0.22mm,接缝为粘接缝,水头达20m,从1993年到现在,经历了多年的汛期高水位的考验,防渗效果一直是良好的。可见土工膜防渗的成败关键之一是施工质量。

(3) 土工膜的缺陷也是工程中可能发生和比较关心的一个方面,不论是由于生产制造,还是焊接或施工造成的漏水点,都会影响到土工膜的防渗效果。据国外对某工程28处共20万m2土工膜的质量检测结果来看,平均每1万m2中有26个漏水孔,其中15%是自身的孔眼,69%出现在焊缝处,由此可见焊接质量的重要性。而当严格控制施工质量时因焊接而产生的漏水孔的发生率可以降到平均l万m2中仅有2.5个。

从渗流角度来讲,如果膜中的孔其上下完全不受阻碍地敞开漏水,其漏水量是不小的,但实际上水的流动受到膜上保护层渗透性、膜两侧土工织物(对复合膜而言)以及其下垫层或堤的土料渗透性的限制,要精确地估计其渗漏量是不容易的。但问题是要防止因漏水引起土体的渗透变形,图3-4中给出土工膜中一小孔产生渗漏时的情况。图3-4(a)为流线分布图,超出浸润线则无渗流。图3-4(b)给出在b/Hs=0.02和hW/Hs=1的条件下平面状态的渗流等势线图,hω为1。从3-4(a)图中可以看到水通过小孔后开始以圆形(空间问题则以球形)的形状扩散,渗透面积迅速扩大,因而水头降低较快,但到一定距离后渗透面积稳定,水头下降减慢并维持一定的水力坡降,到最后仍保持一定的水头。如果多个漏水点的最后逸出水头叠加起来,则坝体下游的渗透水头是不可忽视的,必须采取反滤层措施。应当强调指出,土工膜后的反滤层是十分重要的,不管土工膜有无破损,反滤层都应十分认真地做好。

当进行土工膜的定量渗流分析时,可以把渗透系数很小(Km=l×10-2cm/s),厚度很薄(1mm)的土工膜,换算为1m厚的渗透系数Ks为l×10-9cm/s的粘土层进行计算;同时考虑到土工膜中不可避免的缺陷,再将其渗透系数加大100倍,亦即按Ks=10-7cm/s的lm厚的不透水材料进行渗流量和水头分布的数值计算,可以得到近似值。

5.斜墙式土工膜的稳定性

斜墙式土工膜的失稳情况除第二章中列举的两种以外,还可能有以下两种,即土工膜上的表面保护层被水压力顶起失稳和土工膜受其下水压力的作用而被拉断或被顶起失稳。

(1) 第一种失稳情况主要和保护层的渗透性有关。当保护层是透水的,且其坡角与土工膜铺设垫层的坡角相同时,一般都利用通常的斜坡稳定分析法(见第二章)。但若保护层透水性不良(如现浇混凝土板等),库水位下降时,容易在保护层上下形成水位差.到一定程度后,就可能造成面板的抬动而失稳。此时的关键问题在于如何使保护层下的透水垫层与底部排水通道连通,以迅速消散保护层下的滞留水。如王甫洲工程(图3-5),其现浇混凝土面板下的透水垫层下部有排水通道,当库水位变化时,透水层中的水位也随之变化,水位差有限,故不会影响到膜上保护层的稳定性。据估算,1m水头就足以把250mm的混凝土板推动上抬,造成失稳。解决问题的关键是采取措施令透水层的水位基本上与库水位同步下降。

第18篇:最新试验员考试题土工类

最新试验员考试题土工类

一、填空题 1.( 烘干法 )是测定土的含水量的标准方法,对于细粒土时间 不得少于( 8 )小时,对于砂类土不得少于( 6 )小时,对含有机质超过5%的土,应将温度控制在( 65-70℃)的恒温下烘干。 2.土的不均匀系数Cu反映粒径分部曲线上的(土粒分布范围)。 曲率系数Cc则描述了粒径分部曲线上的(土粒分布形状 )。

3.土由以下三部分组成( 固相 )、( 液相 )和( 气相 )。 4.测定土密度的常用方法有(环刀法)、(电动取土器法)、(蜡封法)、(灌水法)、(灌砂法)等。

5.土的塑性指数即是指土的液限与塑限之差值,IP越大,表示土越具有高塑性。 6.土的击实试验目的在于求得( 最大干密度 )和( 最佳含水量 ),小试筒适用于粒径不大于(25 )mm的土;大试筒使用粒径不大于( 38 )mm的土。

7.土的击实试验中,试筒加湿土质量3426.7g,试筒质量1214g,试筒容积997cm3,土样含水量16.7%,则土样干密度是 1.90(取小数2位)。 8.土的三种组成物质?

答:土的三种组成物质:颗粒(固体)、水(液体)、气体(气相)。

9.水在土工以哪三种状态存在? 答:固态、液态、气体。

10.土可能是由(两相体或三相体)相体组成的。(两相体是三相体的特例,含水量为零)。 11.土的物理性质指标:

(1)比较土粒密度、饱和密度、天然密度、干密度、浮密度的大小 答:

ρS>ρsat>ρ>ρd>ρ′

Vv V

Vv Vs

(2)孔隙比、孔隙率的计算

答: e =

n = ×100% 12.含水量试验中含水量是指什么水分,包括哪两种水。 答:土颗粒表面以外的水分(包括自由水和结合水)。 13.土的含水量测试方法规范规定几种方法?

答:测定方法:烘干法、酒精燃烧法、比重法、碳化钙气压法。

14.受水的表面张力和土粒静电引力的共同作用而在土层中运动的水是(毛细水 )。 15.含有石膏土和有机质土的含水量测试法的温度、时间? 答:温度控制在60-70℃,时间8个小时以上。

16.无机结合料稳定土的含水量测试温度、时间?

答:温度:105-110℃。 烘干时间随土类和试样数量而变。当冷却试样连续两次称量的差值(每次间隔4h)不超过原试样质量的0.1%,即认为样品已烘干。

17.土的密度测定方法有哪些?

答:土的密度测定方法:环刀法、蜡封法、灌水法、灌砂法、电动取土器法。

18.蜡封法测定的适用范围?

答:对于坚硬易碎和形态不规则的粘性土。 19.环刀法可以测定(细粒)土的密度。

20.现行《公路土工试验规程》中适用测定土含水量的方法有(烘干法、酒精燃烧法、比重法、碳化钙气压法)。 21.土体密度的测试方法有( 环刀法、电动取土器法、蜡封法、灌水法、灌砂法

)。 22.对于同一种土样,在孔隙比一定的情况,饱和密度、天然密度、浮密度由大到小。 23.有机质含量大于5%的土在进行含水量测试,温度为(65-70℃

)。

24.某土的干土重为MS。固体颗粒体积为VS,土粒密度PS为( MS/VS )。 25.密度测试中的难点是( 体积的确定 )。 26.含水量测试中,对有机质土应采用( 65-70℃ )温度。 27.土的密度在工程上有哪些应用?并说明公路上常用的现场测试的方法有哪些

地质分析、压实度、地基承载力等。现场测试方法有环刀法、电动取土器法、蜡封法、灌水法、灌砂法 28.公路上常用的测试含水量的方法有哪些?并说明这些方法各自的适用范围 答:测定土含水量的方法有烘干法、酒精燃烧法、比重法、碳化钙气压法。

烘干法:适用于粘质土、粉质土、砂类土和有机质土。

酒精燃烧法:用于现场快速测定。不适用于含有机质土、含盐量较多的土和重粘土。 比重法:适用于砂类土。

29.颗粒分析试验中曲线绘制中横座标和纵坐标分别是什么

答:横坐标是土粒粒径d(mm),纵坐标是小于某粒径土重的百分数p(%)。

30.颗粒分析、击实试验、固结试验、静力触探试验中属于室内试验是(颗粒分析、击实试验、固结试验)。 31.Cu反映什么,Cc反映什么

答:Cu反映粒径分布曲线上的土粒分布范围,Cc反映粒径分布曲线上的土粒分布形状。 32.用比重计法在对土进行颗粒分析的试验中,土粒越大,下沉速率(越快 )。 33.d60代表什么含义? 答:累计百分含量为60%的粒径。

34,土的筛分法适用范围,沉降法适用范围?

答:土的筛分法适用范围:粒径大于0.074mm的土。沉降法适用粒径小于0.074mm的土。 35.相对密度Dr的计算公式,以及什么情况处于什么状态。 Dr = (emax-e)/(emax-emin)

Dr≥0.67

密实 0.67<Dr≥0.3

3中密

0.33<Dr≥0.20

稍松 Dr<0.20 极松

36.液限、缩限、塑限的大小。

液限>塑限>缩限

37.反映天然含水量与界限含量关系的指标(液性指标IL)。 38.滚搓法测定土的什么含水量(塑限)。 39.根据塑性图划分土的类别。

A线上:粘性土,

A线下:粉性土。B线左:低液限土,B线右:高液限土。 ( 都可加有机质) 40.进行液塑限试验所用的土是不是原状土或?(不是)。 41.界限含水量包括(液限、塑限、缩限 )。

42.液性指标IL主要应用于评价(天然含水量的土的稠度指标

)。

43.界限含水量测试时,测得液限WL=58%,WP=28%,W=25%,试判断该土样的状态。

IL = (25-28)/(58-28)= -0.1 IL<0 该土样为坚硬、半坚硬状态

44.颗粒分析中,从级配曲线上求得d60=8.3mm,d30=2.4mm,d10=0.55mm,试判断该土样级配情况。

Cu= d60/ d10 = 8.3/0.55=15.1 Cc= d30-2/ d10 ·d60=2.42/8.3*5.5=1.26

因Cu≥5和Cc=1~3两个条件同时满足,所以该土样级配良好。

45.评价土的级配指标有(不均匀系数)和(曲率系数),前者的定义式为(Cu= d60/ d10 ),后者的定义式为( Cc= d30-2/ d10 ·d60 )。

46.颗粒分析方法有( 筛分法 )和( 沉降法 )两种。

47.我国公路工程中常用的测试界限含水量的方法有(液限塑限联合测定法)和(滚搓法)两种。 48.颗粒分析的目的和意义是什么?

确定土样中各粒组的含量百分率。了解土样颗粒级配。 49.土的压缩系数与土的( 孔隙 )有关。

50.土体的压缩主要表现为( 土孔隙体积的减小 )。 51.固结状态的判定:

超固结状态:Pc>rz 正常固结状态:Pc=rz 欠固结状态:Pc<rz 52.影响土的强度是什么指标(土的粘聚力C,土的内摩擦角υ) 53.土的剪切试验:直剪试验、三轴试验、单轴试验(无侧限压缩试验)

54.单轴固结试验:在无侧胀条件下,对土样施加竖向压力,测记每级压力下不同时间的土样竖向变形以及压缩稳定时的变形量。

绘制△ht-t曲线和△h-p曲线

55.经实验测定,某土层PC<P0(PC为固结压力,P0土的自重压力),则该土层处于(欠固结 )状态。 56.直剪试验按不同的固结和排水条件可分为( 快剪 )、( 固结快剪)、(慢剪 )三种试验。 57.试说明直剪试验的目的和意义,写出库仑定律的表达式,并指出强度指标。

直剪试验的目的:测定土的抗剪强度。

砂性土:τf = σtanυ

粘性土:τf = C + σtanυ

强度指标:C、υ 41.界限含水量包括(液限、塑限、缩限 )。

42.液性指标IL主要应用于评价(天然含水量的土的稠度指标

)。

43.界限含水量测试时,测得液限WL=58%,WP=28%,W=25%,试判断该土样的状态。

IL = (25-28)/(58-28)= -0.1 IL<0 该土样为坚硬、半坚硬状态

44.颗粒分析中,从级配曲线上求得d60=8.3mm,d30=2.4mm,d10=0.55mm,试判断该土样级配情况。

Cu= d60/ d10 = 8.3/0.55=15.1 Cc= d30-2/ d10 ·d60=2.42/8.3*5.5=1.26

因Cu≥5和Cc=1~3两个条件同时满足,所以该土样级配良好。

45.评价土的级配指标有(不均匀系数)和(曲率系数),前者的定义式为(Cu= d60/ d10 ),后者的定义式为( Cc= d30-2/ d10 ·d60 )。 46.颗粒分析方法有( 筛分法 )和( 沉降法 )两种。

47.我国公路工程中常用的测试界限含水量的方法有(液限塑限联合测定法)和(滚搓法)两种。 48.颗粒分析的目的和意义是什么?

确定土样中各粒组的含量百分率。了解土样颗粒级配。 49.土的压缩系数与土的( 孔隙 )有关。

50.土体的压缩主要表现为( 土孔隙体积的减小 )。 51.固结状态的判定:

超固结状态:Pc>rz 正常固结状态:Pc=rz 欠固结状态:Pc<rz 52.影响土的强度是什么指标(土的粘聚力C,土的内摩擦角υ) 53.土的剪切试验:直剪试验、三轴试验、单轴试验(无侧限压缩试验)

54.单轴固结试验:在无侧胀条件下,对土样施加竖向压力,测记每级压力下不同时间的土样竖向变形以及压缩稳定时的变形量。

绘制△ht-t曲线和△h-p曲线

55.经实验测定,某土层PC<P0(PC为固结压力,P0土的自重压力),则该土层处于(欠固结 )状态。 56.直剪试验按不同的固结和排水条件可分为( 快剪 )、( 固结快剪)、(慢剪 )三种试验。 57.试说明直剪试验的目的和意义,写出库仑定律的表达式,并指出强度指标。

直剪试验的目的:测定土的抗剪强度。

砂性土:τf = σtanυ

粘性土:τf = C + σtanυ

强度指标:C、υ

二、判断题

1.粉质土是最理想的路基填筑材料。(×)

2.土的空隙比增大,土的体积随之减小,土的结构愈紧密。(×)

3.土的颗粒大小分析法是筛分法和比重计法。(√)

4.轻型击实试验,仅适用于粒径不大于25mm的土,重型击实试验适用于粒径大于25mm的土。( ×) 5.粘性土的界限含水量是土体的固有指标,与环境变化无关。( √ ) 6.击实试验中,最后一层超出筒顶越高,试件所受的击实功越大,也就越密实。( × ) 7.测定土的含水量就是测土中自由水的百分含量( × ) 8.土的物理性质指标是衡量土的工程性质的关键( × ) 9.测试含水量时,酒精燃烧法在任何情况下都是适用的( × ) 10.土中的空气体积为零时,土的密度最大( × )

11.环刀法适用于测定粗粒土的密度( ×

12.土的液限含水量是表示土的界限含水量的唯一指标( F ) 13.颗粒分析试验是为测得土中不同的粒组的相对百分比含量( T )

14.对细粒组质量超过5%-15%的砂类土的分类应考虑塑性指数和粒度成分。( F ) 细粒组质量小于5%的砂类土的分类应考虑粒度成分

细粒组质量为5%-15%的砂类土的分类直接定名:含细粒土砂,SF 细粒组质量为15%-50%的砂类土的分类应考虑塑性指数

15.塑性图是以液限含水量为横坐标,塑性指数为纵坐标,对细粒土进行工程分类的图(T) 16.用比重法对土进行颗粒分析时,悬液配置过程中必须加六偏磷酸钠。( T)

17.相对密度是一种最科学、合理地评价粗粒土状态的方法,所以工程师总是采用该指标评价粗粒土的状态( F ) 18.塑性指数是指各种土的塑性范围大小的指标( T ) 19.直剪试验方法分为快剪、固结快剪及慢剪((

T )

20.对于疏松的砂和含水量大的软粘土抗剪强度的破坏标准是以15%的剪应变值作为破坏值( (T ) 21.一般对粘性土地基用液性指数和天然孔隙比确定地基的容许承载力( T )

三、选择题

1.砂土的密实度一般用( C )表示

A、天然孔隙比

B、最大孔隙比

C、相对密度

2.土的粒组划分中,粗粒组与细粒组的粒度筛分分界线为( C ) A.0.5 B、0.25 C、0.074 D、以上都不是

3.在研究土的性质时,其最基本的工程特征是( A )

A、土的物理性质

B、土的力学性质 C、土的压缩性

D、土的渗透性 4.绘制土的颗粒级配曲线时,其纵坐标为(C )

A、界限粒径 B、各粒组的相对含量 C、小于某粒径的累计百分含量 D、有效粒径

4、土的工程分类中,粗粒土和细粒土的分界粒径是 D

A .5mm

B .1mm C .0.25mm

D .0.074mm 5.测定土的含水量的标准方法是( B )法 A、酒精燃烧法 B、烘箱烘干法 C、标准击实法

6、土的含水量是指在(A)下烘至恒量所失去水分质量与达恒量后干土质量的比值。A、105-110 B、100-105 C、100-110 D、100以上 7.土从可塑状态到半固态状态的界限含水量成为(B ) A.缩限

B、塑限

C、液限

8.土的液限和塑限联合试验法条件有

BCD 。

A .锥入土深度 B .锥质量100g C .锥体沉入土样时间 D .锥角30度

9.土的轻型击实与重型击实试验方法的不同点是

AC

。 A .锤质量 B .试筒尺寸

C .锤落高

D .锤底直径

10.土液塑限试验中,在h-w图上用以下沉深度h对应含水量确定的土的液限( B ) A、h=10mm B、h=20mm C、h用公式计算 11.酒精燃烧法的述说,错误的是( B )

A.本试验法适用于快速简易测定细粒土(含有机质除外)的含水量。 B.所用酒精纯度为90%

C.实验时用滴管将酒精注入放有试样的称量盒中,直至盒中酒精出现自由面为止

D.点燃盒中酒精,燃至火焰熄灭,将试样冷却数分钟后,再次加入酒精,重新燃烧,共燃烧三次。 12.对于坚硬易碎的粘性土,欲求其天然密度宜采用((3)

) (1)环刀法 (2)灌砂法

(3)蜡封法

(4)灌水法 13.受表面张力作用而在土层中运动的水是((2)

) (1)化学结晶水 (2)毛细水 (3)重力水 (4)结合水 14.测定水泥稳定土的含水量要在( 2 )条件下烘干 (1)先放入烘箱同时升温到105-110 (2)提前升温到105-110 (3)先放入烘箱同时升温到65-70 (4)提前升温到65-70 15.环刀法可以测定( (1) )土的密度

(1)细粒

(2)粗粒 (3)坚硬

(4)各种

16.酒精燃烧法测定含水量需燃烧试样的次数为( (1) ) (1)3次 (2)5次

(3)2次

(4)4次

17.密度测定求算术平均值时,其平行差值不得大于( (3) ) (1)0.01 (2)0.02 (3)0.03 (4)0.04 18.土可能是由(

(1) (2))相体组成的

(1)三相体 (2)两相体 (3)四相体

(4)单相体 19.土的三相体比例指标中,可直接测出的指标有((3) (4)

) (1)土的干密度

(2)孔隙比

(3)土的密度和土粒密度 (4)含水量 20.测含有石膏和有机能质土的含水量时,烘箱的温度可采用( (1) (4) ) (1)70 (2)100 (3)105 (4)65 21.土的工程分类中,错误的是( D )

A.土颗粒组成特征应以土的级配指标的不均匀系数和曲率系数表示 B.不均匀系数反映粒径分布曲线上的土粒分布范围 C.曲率系数反映粒径分布曲线上的土粒分布性状

D.细粒土应根据塑性图分类。土的塑性图是以塑限为横坐标。液限为纵坐标构成的。 22.土的缩限含水量是指( B )的界限含水量。

A、塑态转为流态

B、半固态转为固态 C、塑态转为固态 D、半固态转为塑态 23.界限含水量可以( B )

A、评价各种土的状态 B、评价粘性土的状态 C、评价砂性土的状态 D、评价砾类土的状态 24.界限含水量测试时( B )

A、考虑土的结构B、不考虑土的结构C、无法确定土的结构D、考虑不考虑土的结构都行 25.相对密度是用来评价( (3) )土的密实状态 (1)各种

(2)粘性 (3)砂性

(4)砾类

26.界限含水量的测定可评价( (2) (3) )

(1)各种土的状态

(2)粘性土的状态

(3)土的塑性范围的大小(4)粘性土的结构 27.相对密度指标( (3)(4)

(1)可以评价各种土的密实状态

(2)可以评价粘性土的密实状态

(3)可以评价砂性土的密实状态

(4)目前仍不能在工程中广泛应用 28.土的级配情况的评价指标有( (2)(3) ) (1)土粒直径

(2)不均匀系数

(3)曲率系数

(4)以上都不是 29.土颗粒分析的方法有( (1)(2) (3) (4) ) (1)比重计法(2)筛分法 (3)沉降法 (4)移液管法 30.压缩主要是( 3 )的减少

(1)含水量 (2)土的比重 (3)土的空隙体积 (4)固体颗粒

31.反应软粘土原状结构强度的指标是(

2、3

(1)灵敏度 (2)内摩擦角 (3)粘聚力

(4)粒径大小 32.剪切试验所得土的强度指标,可以( 2 )

(1)估算地基承载力 (2)评价土体稳定性(3)评价土的状态 (4)计算地基的沉降量

四、计算题

计算下表中石灰土混合料配料数量(计算至小数1位) 材料名称 土 消石灰 石灰土

比例 100 8 108

含水率(%) 8.1 4.0 14.0 材料干质量(g) (263.2/108)×100=243.7 (263.2/108)×8=19.5 =300/(1+0.14)=263.2 材料湿质量(g) 243.7×(1+0.081)=263.4 19.5×(1+0.04)=20.3 (300) 应加水量(g) =300—263.4—20.3=16.3

第19篇:朔州玻纤土工格栅厂

我公司138主要0538生产6956经营:膨润土防水毯、土工布、防渗土工布、复合土工布、土工膜、HDPE土工膜、防渗土工膜、复合土工膜、双向塑料土工格栅、单向塑料土工格栅、玻纤土工格栅、涤纶土工格栅、钢塑土工格栅、塑料盲沟、软式透水管、三维植被网、排水板等工程材料。

玻璃纤维土工格栅

玻璃纤维土工格栅是一种用于路面增强、老路补强,加固路基及软土基的优良土工合成材料。在处理沥青 路面反射裂纹应用上,已成为不可替代的材料。该产品是以高强无碱玻璃纤维通过国际先进的经编工艺制成网状基材,经表面涂覆处理而制成的半刚性制品。具有经、纬双向很高的抗拉强度和较低的延伸率,并具有耐高 温、耐低寒、抗老化、耐腐蚀等优良性能,广泛应用于沥青路面、水泥路面及路基的增强和铁路路基、堤坝护坡、机场跑道、防沙治沙等工程项目。

玻璃纤维土工格栅产品介绍:

玻纤土工格栅是选用优质增强型无碱玻纤纱,利用国外先进经编机织成基材,采用经编定向结构,充分利用织物中纱线强力,改善其力学性能,使其具有良好的抗拉强度,抗撕裂强度和耐蠕变性能,并经过优质改性沥 青涂覆处理而成的平面网络状材料。其因循相似相容原理,重点突出其与沥青混合料的复合性能,并充分保护玻纤基材,极大提高了基材的耐磨性及抗剪切能力,从而得以用于路面增强,抵抗裂缝车辙等公路病害产生,结束了沥青路面难以增强的难题。

HDPE土工膜施工方法:

土工膜在运输过程中不要拖拉、硬拽,避免尖锐物刺伤。

1、应从底部向高位延伸,不要拉得太紧,应留有1.50%的余幅,以备局部下沉拉伸。考虑到本工程的实际情况,边坡采取从上到下的铺设顺序;

2、相邻两幅的纵向接头不应在一条水平线上,应相互错开1m以上;

3、纵向接头应距离坝脚、弯脚处1.50m以上,应设在平面上;

4、先边坡后场底;

5、边坡铺设时,展膜方向应基本平行于最大坡度线。

土工膜的铺设:

1.铺设土工膜前应由土建工程相应的合格验收证明文件。

2.土工膜裁切之前,应该准确丈量其相关尺寸,然后按实际裁切,一般不宜按图示尺寸裁切,应逐片编号,详细记录在专用表格上。

3.铺设土工膜时应力求焊缝最少,在保证质量的前提下,尽量节约原材料。同时也容

易保证质量。

4.膜与膜之间接缝的搭接宽度一般不小于10cm,通常就使焊缝排列方向平行于最大坡度,即沿坡度方向排列。

5.通常在拐角及畸形地段,应是接缝长度尽量减短。除特殊要求外,在坡度大于1:6的斜坡上距顶坡或应力集中区域1.5米范围内,尽量不设焊缝。

6.土工膜在铺设中,应避免产生人为褶皱,温度较低时,应尽量拉紧,铺平。

7.土工膜铺设完成后,应尽量减少在膜面上行走、搬动工具等,凡能对防渗膜造成危害的物件,均不应放在膜上或携带在膜上行走,以免对膜造成意外损伤。

第20篇:公路工程试验检测工程师资格考试大纲(土工)

公路工程试验检测工程师资格考试大纲(土工)

考试性质及目的

公路工程试验检测工程师资格考试是山东省交通行业统一的资格考试。其目的是为了科学、公平、客观、准确、规范地考核试验检测人员的试验检测水平、分析和解决工程实际问题的能力。把业务能力强、技术素质高、实践经验丰富的工程技术人员选入公路工程试验检测队伍,促进试验检测队伍基本素质和技术水平的整体提高。

二、考试要求

本科目要求考生较为全面地掌握公路工程土工试验检测基本理论与技能,具有高度的责任心和良好的职业道德,熟悉公路土工试验规程。要求考生对本大纲内容有一定的了解、熟悉、掌握。

三、考试内容

本科目主要内容包括土的物理、力学性质指标的试验检测方法和指标的应用。物理性质包括湿度、密度和粒度试验,力学性质有击实试验、抗剪强度参数的确定、压缩性指标的确定和应用、CBR试验指标的确定和应用。 掌握土的含水率、密度、比重的物理意义和基本试验方法,了解特殊性质土的试验和国家标准与行业标准试验方法的差异。含水率、密度、比重是直接测试的基本指标,是计算其他物理、力学指标的基础,所以,实验操作要做到规范、仔细,提供指标要准确。掌握液限、塑限试验仪器的基本性能和基本操作方法及塑性指数确定的行业差异。能够通过试验指标准确地进行细粒土的分类、定名,对土的缩限试验可作为一般了解。掌握土的抗剪强度参数试验的方法及适用的条件,重点掌握直接剪切试验的操作方法,一般了解三轴压缩试验中“快”和“慢”及排水与不排水剪的含义,对直剪仪和三轴压缩仪的性能及适用的条件应当全面了解,依据工程施工条件应选择的试验方法要熟悉。了解土的固结与压缩特性,重点是掌握标准固结试验的操作步骤和各参数的确定方法,了解沉降速率与渗透系数的关系,通过实验,掌握前期固结压力和固结系数等指标的确定方法及其应用。对于黄土的湿陷性试验和膨胀土的胀缩性试验可作为一般了解。最大干密度和最佳含水率是填土工程施工质量控制的主要指标,因此,击实试验重点掌握土的压实机理和试验的操作步骤,国家标准及行业标准中试验仪器的主要差异,熟悉击实功大小和土的颗粒级配对最大干密度、最佳含水率的影响,对于无机结合料稳定土的击实试验中的注意事项应当掌握。了解砂土相对密度试验的意义和指标的应用。土的颗粒组成是影响土的工程性质的一个重要方面,颗粒分析试验重点掌握不同类型的土所采用的试验方法,也就是由土决定试验方法。能够根据土的颗粒组成指标进行分类、定名,判定土的级配良好与否。

四、题形结构及分值

1、单选题:20题/20分

2、多选题:20题/30分

3、判断题:20题/20分

4、简答题:3题/15分

5、计算题:2题/15分

五、试验教科书、参考书

教科书:

1.徐培华路基路面试验检测技术 人民交通出版社2000年1月

参考书:

1.盛树馨等土工试验方法标准中国计划出版社1999年

2.盛树馨等土工试验规程中国水利水电出版社1999年

3.交通部标准公路土工试验规程人民交通出版社1993年

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土工工作总结
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