简述土工织物在软土地基处理中的应用

分类：建筑工程论文发表 时间：2012-12-10 10:26 关注：(1)

　　摘要：在工程设计和施工中，常常会遇到软土地基的处理。如果软土地基的处理方法采用不当，不仅浪费了资源,甚至造成严重的生命及财产安全。因此，在工程设计和施工中，对软土地基的处理方法的选择上要特别慎重。

　　关键词：软土地基;处理;港口工程;作用

　　港口工程往往在水深、浪大的海上或水位变幅大的河流上施工，水上工程量大，质量要求高，施工周期短，中国和其他国家的一些海港还受台风或其他风暴的袭击。因此要求尽可能采取装配化程度高，施工速度快的工程施工方案，尽量缩短水上作业时间，并采取切实可行的措施保证建筑物在施工期间的稳定性，防止滑坡或其他形式的破坏。由于施工方法不当或对风暴的生成机理和破坏性认识不足，措施不力，都将造成施工期间建筑物的破坏。因此在选择软土地基处理方法时应考虑周到。

　　一、选择软土地基处理方法时应注意的问题

　　1、在确定软土地基处理方法之前，要先进行该工程段水文地质勘查，搞清楚地基的工程地质和水文地质条件，这是搞好工程设计和施工的关键。

　　2、根据地基处理的目的、使用要求、结构类型、荷载大小等，并结合地形地貌、地层结构、土质条件、地下水特征、周围环境等因素，初步选定几种处理方案。

　　3、对初步选定的各种处理方案，分别从处理效果、材料来源、机具条件、工程进度、环境影响等方面进行技术、经济等方面的比较，根据安全可靠、施工方便、经济合理的原则选择最佳处理方案。

　　4、对已选定的处理方案，根据工程等级和场地复杂程度，可在有代表性的场地上进行相应的现场试验，通过试验，检验设计参数和处理效果如达不到设计要求，要查找原因，采取措施或修改设计。试验工程的修筑也可以为打规模施工积累经验，提供设计依据和控制指标。

　　二、选择软基处理方法应考虑的条件

　　为保证地基稳定和控制工后剩余沉降在选择处理方法时，除了考虑处理方法的特点，对低级的适用性和效果外，还应考虑港口条件、施工条件、经济性和可靠性等。目前，新技术、新工艺、新机具、新测试方法不断涌现，当开发、引进新的软基处治方法或进行软基处治方法比较时，应在打规模施工前进行现场试验，以验证该处治方法的可靠性，并验证设计参数、工艺参数作为施工时的控制指标，掌握必要的施工经验和施工工艺。

　　三、土工织物在软土地基处理中的应用

　　软土地基的处理方法有很多，如抛石挤淤法、排水固结法、超载预压法等等，土工织物是较普遍应用的方法之一，作者根据自身多年的工程建设施工经验，简单介绍土工织物在软土地基处理中的应用。

　　土工织物又称土工聚合物，是岩土工程领域中一种新型建筑材料，它具有高抗拉强度，耐久性、耐腐蚀性，同时具有排水反滤性能。用它来处理港口工程淤质软土地基，不仅可以加速土体排水固结和增强土体强度，提高工程整体的稳定性，而且操作简便、投资省、工期短。由于它所具备的以上性能特点，被广泛地应用于港口工程的软土地基处理中。其主要作用如下：

　　1、排水作用。土工织物是良好的透水材料。无论是材料法向或水平向均具有较好的排水能力，能够将土体内的水集聚到织物内部，形成排水通道，排出土体。土工合成材料现已经广泛应用于土坝、路基、挡土墙建筑以及软土基排水等方面。它与工程中的其他排水结构充分配合，形成完善的排水体系，排除地下水、地表水和结构中多余水分。

　　2、隔离防护作用。利用土工织物的高抗拉性，抗撕裂性、良好的韧性、整体性和耐酸碱性、耐生物侵蚀性能，将渗透性较土工织物大的两种材料相互隔开，以发挥其各自的作用。这是软土地基处理中较为重要的作用，其目的在于防止由于局部承载力丧失而造成的路基填土与软弱地基相互混杂、补偿地基中抗剪强度不足，防止由此可能导致的圆弧滑动破坏，并可有效地加快工期，降低成本，减少路堤间不均匀沉降，又利于排水和加速土体固结。

　　土工织物还可以起到分散应力的作用，当水流对土体冲刷时，有效的将集中应力扩散，传递或分解，防止土体受外力作用而破坏，从而起到对材料的防护作用。

　　3、加固地基作用。土工织物对软土的加固作用主要体现在水平加筋上。复合地基中，在土工织物主要处于受拉状态下，土工织物在产生拉伸应力的同时，对土地产生了一个类似于侧向约束压力的作用，使得复合土体的抗剪强度和变形模量。也就是说由于土工织物有较高的强度和韧性等力学特性，且能紧贴于地基表面，使其上部施加的荷载能均匀分布在地层中。当地基可能产生剪切破坏时，铺设的土工织物将阻止破坏面的出现，从而提高地基的承载力。当土工织物受到集中荷载作用时，在较大的荷载作用下，高弹性模量的土工织物受力后将产生一部分垂直分力，抵消部分荷载。

　　土工织物作为路堤底面的垫层，除了能提高地基承载力和增加地基稳定外，还有一个主要作用就是减少路基底部的差异沉降。一般情况下土工织物与砂垫层共同作为一层，这一层具有与路堤本身及软土地基不同的刚度;通过这一垫层将路堤自身荷载传递到软土地基中去，它既是软土地基固结时的排水层，又是路堤的柔性筏基。使地基变形显得均匀，基底中心最终沉降量比不铺土工织物要小，施工速度加快，并且能较快地达到所需的固结度，提高地基承载力。

　　四、结束语

　　地基与建筑物的关系非常密切。地基虽不是建筑物本身的一部分，但它在建筑中占有十分重要的地位。地基问题的处理恰当与否，不仅直接影响建筑物的造价，而且直接影响建筑物的安危，它关系到整个工程的质量、投资和进度。港口工程中淤泥质软土地基有很多种处理方法，而处理的目的是利用换填、夯实、挤密、排水、胶结、加筋和热学等方法对地基土进行加固，用以改良地基土的工程特性。鉴于港口工程中淤泥质软土地基承载力低，压缩性大，透水性差，不易满足水工建筑物地基设计要求，应根据软土地基处理的原理和作用，

　　采取技术可行、投资经济的方法。

　　参考文献：

　　[1]土工合成材料工程应用手册.北京.中国建筑工业出版社，1994

　　[2]王伟、杨志，土工织物与土相互作用的机理[J].无锡轻工业大学学报，1993，18(3)：107-112.