常用加筋土的筋材类型及其特性分析.doc

土工织物及加筋土原理（课程作业）专业：岩土工程姓名：学号：时间：2012.6.18常用加筋土的筋材类型及其特性分析随着加筋土技术理论研究与应用技术日臻成熟，加筋土材料品种多样化、标准化和规范化，使得加筋土技术的应用领域越来越广，已被广泛应用到土木工程的各个领域，加筋土的种类也越来越丰富。加筋土按不同的方式有不同的分类，按所用的加筋材料分类有天然材料加筋土、合成材料加筋土、金属筋材加筋土和复合筋材加筋土四类。一、天然材料一般是经常采用草根、稻草、麦秸秆、竹条、柳条、树枝、麻绳等做筋材的加筋土。其优点有价格便宜、就地取材、天然无污染，节省建造运输成本，可以大量使用而不受限制，但普遍是强度较低，在土中易腐烂虽然可以采用防腐、防虫处理但使用寿命仍较短。作为小型工程的边坡、堤坝、挡墙等是比较良好的拉筋材料，也可以在较大型工程中作为辅助加筋材料使用。一般用于临时工程，临时抢险工程等。1.1土工竹栅土工竹栅是一种以天然竹子经简单物理加工形成的竹条为原材料,经钻孔、纵横交错栓接而成的网格体。土工竹栅适于在各类土木工程的软土地基处理中用做加固、加筋材料。因其强度、变形等特性,特别适用于含水量高的流塑状软土地基的处理。相比于通常以高分子聚合物为主要原料的土工格栅,具有环保无污染、来源广、成本低、强度高、变形小等特点。竹材重量轻,加工容易,强度也很大。可以用于呈流塑状软土地基的处理,特别适用于呈流塑状厚层软土地基的处理。在软土地基处理过程中埋人地下时不会对饮用水源地或地下水资源造成污染,是一种环保材料。竹子自身繁殖能力强,是一种快速再生的清洁能源。竹编土工格栅为具一定刚性的半柔性体，自我刚度大。竹编土工格栅的造价相对传统高分子材料土工格栅的造价要低近一半，且竹子的分布范围很广,竹筋在软土地基加固中的加筋效果亦优于传统的土工格栅。由于其自身刚度较大,对于荷载作用下地基土的竖向位移控制更好,对于减少差异沉降较传统土工格栅效果更佳。经过一段时间固结沉降后,铺设竹筋的差异沉降也更小,在超软土地基施工中竹筋在短期施工上具有明显优势。1.2稻草和麦秸秆稻草和麦秸秆均适宜作加筋材料，稻草加筋优于麦秸秆加筋，两者均可用于加筋滨海盐渍土。为提高加筋土的强度和耐久性，稻草和麦秸秆在用作加筋之前，需对其进行防腐处理。滨海地区的高地下水位和毛细水的强烈上升将导致盐渍土潮湿，稻草和麦秸秆在潮湿环境中易腐烂，故在用于加筋之前，需对稻草及麦秸秆浸泡SH胶，作防腐处理。二、合成材料合成材料加筋土是采用各种土工合成材料做筋材的加筋土。土工合成材料大体可以分为土工织物、土工膜、特种土工合成材料和复合型土工合成材料四大类。目前除土工膜外其余三大类中的大部分产品均可用作加筋材料。2.1土工织物土工织物俗称土工布，是以人工合成的聚合物为原料的建筑材料。国内外土工布种类很多,现在尚无统一的分类方法。习惯上按生产方法划分有织造土工布、非织造土工布、土工膜和复合土工布等几种类型。有织造土工布由两组平行的呈正交或斜交的经线和纬线交织而成。无织造土工布是把纤维作定向的或随意的排列，再经过加工而成。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），价格低廉，施工方便，抗拉强度较高，柔性较好，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。2.1.1织造土工布机织土工布机织土工布抗拉强度大、延伸率低,一般适用于土壤的增强和加固。缺点是过滤性和渗透性差,强度虽高但各向差异大,当斜角受力时尺寸稳定性差,孔隙易变形。而且机织土工布孔隙率低,最小孔径在0.05～0.08mm，难以阻隔小于0.05mm的微细土壤颗粒。但机织土工布依其特点,比较适应发挥增强、加固功能,在加固、增强、防冲蚀等高强度用途上具有其优势。经编土工布经编土工布是由经编方法制成的织物,目前用量在土工布中占比例最小,但增长率是最高的。经编织物的组织结构有传统结构、三维编织结构、定向结构和多层复合结构。经编土工布可以根据其用途进行相应设计,以达到最佳使用效益和经济效益。与机织物和非织造布相比,它可能具有更大的市场。定向结构织物(DSF)就是由经编机编织的经编土工布,是1980年英国和法国在拉舍尔织机上最先生产出来的。近几年德国研制的特种机台生产出多轴向结构的DSF土工布;迈耶公司开发的新型预定向结构织物(DOS)在土壤加固中更具发展潜力。目前这类土工布矿单轴向结构、多轴向结构、网眼结构、组含结构、双层结构、双轴向结构和条带结构,主要用于排水沟、水坝或烟囱过滤,无中间层的海岸保护,桥体保护,阻截自流水压,铁路结构,加固垂直地面,倾斜面和堤岸基层、加固沥青公路等。2.1.2非织造土工布与织造土工布相比,非织造土万巨布具有价格便宜、性能优越