浅析土工合成材料在软土路基中的应用

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1、浅析土工合成材料在软土路基中的应用龚勋华彭晓平上高县城乡规划管理局上高县城乡规划建设局摘要：软土具有高含水量、高空隙比、透水性差、抗剪强度低、流变性显著等不良工程性质，一直以来都是公路建设中的一大技术难题。本文概述了土工合成材料的分类、加固原理及其在工程屮的应用情况，并指出了应用土工合成材料时应注意的些许问题，为相关研宄人员提供借鉴。关键词：土工合成材料;软上路基;加固原理;稳定性;随着国家“一带一路”计划的出台，对我国的铁路和公路等建设也提出了较高的要求。目前，在软土路基处理方面，土工合成材料七据重要地位，特别是高速铁路加筋土路堤，

2、其工后沉降的严格控制，给软土路基的处理提出了新的机遇和挑战U1。将土工合成材料运用于铁路和公路等工程建设中，可以显著提高地基承载力和稳定性，从而减少我国日益严重的公路病害问题。木文主要对软土路基的概念、特征和土工合成材料的分类、加固原理及工程应用等进行了阐述。实践证明，土工合成材料的运用，不仅提高了软土路基的强度，而丑可以有效的减少施工成本，提高经济效益。1软土路基的概念及特征随着国家公路建设的大力发展，施工过程中经常会遇到各种复杂的地质条件，尤其是一些特殊路基，使得施工难度增大，软土路基就是其屮一种。软土一般是淤泥、泥质粉土的简称，

3、广泛分布在我国沿海、水库及江河湖泊等处。软土路基主要有软黏性土、淤泥质土和泥炭质土等儿类，主要有以下儿个特征：（1）高含水量和高空隙比。经研究表明，软土天然含水量较高，一般大于30%,严重的甚至超过100%，接近或大于液限;空隙比一般大于1,绝大多数在1-2之间，直接影响土的压缩、渗透、固结等特性；（2）高压缩性。由于软土屮水分较高、空隙比大，导致土颗粒结构极不稳定，受到外界作用容易产生严重压缩，且压缩性一般与液限成正和关；（3）透水性差。一般软土中所含黏粒和有机物质较高，黏粒具有亲水性，导致软土层的透水性较差，渗透系数大多在10-l

4、Ocm/s之间。因此，在外荷载作用下，土体内排水条件不良，土体固结缓慢，不利于土体强度的提高，从而加大Y软土路基的施工难度；（4）抗剪强度低。在外荷载作用下，土层有条件排水固结时，有效应力提高，土体抗剪强度增加;反之，不排水剪切时，内摩擦角基本为零，粘聚力约10kPa,土体的剪切强度随剪切变形增加而骤减；（5）触变性和流变性显著。软土在被扰动之前因已固结一段时间有一定强度，但一经扰动，强度迅速骤降，其至出现流动性，后随时间增加强度逐渐恢复;流变性主要表现在两个方面，一是外荷载不变，土体变形随时间增加而增加,二是外荷载不变，土体抗剪强度

5、随时间增加而降低。基于以上软土的特性可知，软土路基建成后，沉降时间漫长，总沉降量和不均匀沉降会很大，严重威胁行车安全，必须采取相应处理措施，提高路基强度和减小变形，以满足实际工程要求。2土工合成材料的加固原理及工程应用我国土工合成材料的应用起步较晚，最早是以土工膜为代表运用于水利工程中。近儿十年来，土工合成材料在我国逐渐慢慢成熟，广泛用于水利、铁路、公路、大坝等工程领域m。土工合成材料是由多种材料合成的新型岩土工程材料，具有强度高、耐腐蚀、质轻、易于施工等优点，将该材料放于土体之间，能冇效的加强或保护土体。目前可将土工合成材料分为四类

6、:土工膜、土工织物、特种土工合成材料和复合土工合成材料m。其中土工膜和土工织物分别属不透水和透水材料;特种土工合成材料一般由土工膜和土工织物以外材料研制而成;复合土工合成材料由两种或两种以上的材料复合而成。根据其使用功能及目的，土工合成材料在软土路基中主要起到排水作用、隔离作用、加筋作用、防渗作用、抗震作用等。2.1排水作用为了降低土中含水量和控制土中水位，工程中往往需要在土中设罝一些排水材料。一般来说，处理方法就是将土工布或土工织物等材料分层埋于路基中，在土体中形成一条专门的排水通道，由此将水汇集并引出路基，加速土体固结，加之该处理

7、还可避免材料之间的相互混合而污染带来的影响，从而有效提高丫路基的强度和稳定性。但单独使用土工合成材料其排水能力有限，需与其他排水材料或排水结构和结合，方可达到较为满意的效果。此外，和比传统的排水通道，路基加筋后土体结构中受力区域得到改善，缩短了施工工期，从而减少了工作量。例如某公路工程，考虑到实际路基地质情况，采用了某公司生产的三种土工布（渗透系数较高），且在其上铺厚10cm的竹排，用机器碾压近千次，发现土工布无一损坏，事实证明，该土工材料的应用，不仅提高了路基的强度，而且大大降低了施工成木和工作量，取得了满意的结果U1。土工织物具有

8、抗拉、耐腐蚀、连续性和柔韧性好等特点，在外力和各种环境作用下基本不会损坏，而公路施工过程复杂，常涉及到不同粒径的砂石材料。隔离就是将土工织物放置在两种不同土层材料之间，防止互相影响，既保存了材料各自结构的完整性，又有效避