【文章內(nèi)容簡介】 15 mt —— 排體垂直于土坡的厚度， (m)。 ② 排體與壓塊間的摩擦系數(shù) 應滿足式 (3— 5)的要求。 2tan Ffcg ?? (3— 5) 式中： 2F — 安全系數(shù)，取 。 ③ 排體整體抗滑穩(wěn)定性應滿足式 (3— 6)的要求。 ? ?3s inc os Ft fht cmcm sgwgcmcm ????? ??? (3— 6) 式中 ： 3F —— 安全系數(shù)，取 ； cm? —— 排體連同壓塊的平均浮密度， ( 3KN/m )，； cmt —— 排體連同壓塊的總厚度， (m)； sgf —— 排體與坡面的摩擦系數(shù) (在水下應采用水下值 )。 土工織物軟體沉排的施工要點 (1) 平整坡面，保證沉排與坡面宜接觸良好 將坡面整理成無凹凸的平面，保證土工織物與坡面接觸良好。 (2) 將排體按要求縫合，每塊排體搭結(jié)宜不小于 。 將土工織物切割成規(guī)定大小的片塊，如系雙片墊，則應按設計要求先縫成格袋狀，然后運輸?shù)浆F(xiàn)場。最好在坡頂先臨時堆放，堆放時應有一定的 防老化措施。 格柵的縫合有針線縫合、熱粘合和膠粘合等方法，縫合后每塊排體搭結(jié)宜不小于 。 (3) 沉排鋪放 ① 水上沉排。單片排可采用順坡滾下的攤鋪方式，土工織物墊攤鋪后應及時壓重塊，防止其移動。 雙片排的鋪放應作準確的位置測量，并應考慮土工沉排墊在充填時會出現(xiàn)橫向收縮。同時雙片墊的質(zhì)量大，底部纖維可能會因拉力過大而損壞，應進行事先驗算。充填方法有水力、壓縮空氣和溜槽充填等三種。充填材料有砂、碎石、多孔混凝土等。施工中應注意：對于水力充填法通常要排出大量的水，可能引起岸邊的侵蝕和沖刷，應采取 保護措施；對于用壓縮空氣充填時，伴隨高速氣流，萬一出料口操作不慎，可能引起夾砂氣流沖破土工織物，甚至可能危及人體生命安全，應采取一定的預防措施。沉排鋪設完成后，應用塊石壓載。 石家莊鐵道學院畢業(yè)論文 16 ② 水下沉排。土工織物單片沉排由于其質(zhì)量輕，在水下會浮起，尤其在波量和流速大的情況下可能被掀起和沖動而難以到位，必須采取壓載下沉的措施。對雙片沉排由于其質(zhì)量大，可采用自重下沉法。 (4) 排面壓重可采用人工施工或機械施工： 軟體沉排的錨固 (1) 頂端和周邊錨固。軟體排頂端一般應錨固在路基頂肩內(nèi)，使其在施工期和整個運行期 內(nèi)不產(chǎn)生滑動而保持穩(wěn)定。錨固方式有下列幾種： ① 樁錨法。在路基頂肩稍向里處，用樁或釘將沉排固定。這種方法適用于比較平緩。高度較小、下滑力不大的情況。 ② 溝漕錨固法。將沉排頂端埋在溝漕中，再用塊石或礫石回填壓實。 ③ 鎮(zhèn)塊或鎮(zhèn)梁法。將沉排頂端埋在一定深度的溝漕中，其上壓以鎮(zhèn)塊或鎮(zhèn)梁。對穩(wěn)定性要求較高或岸坡較陡時，采用此法較多。 (2) 坡面錨固。為了保證沉排的穩(wěn)定，在整個沉排平面上尚應按一定間距設置錨釘。錨釘一般間距 為：坡陡于 1:3時，采用 ；坡度為 1:31:4時，采用 ；坡度緩于 1:4時，則采用 移動時，錨釘間距可酬情增大，甚至不設。 護坡墊應延伸到平均低水位以下，防止由于水流作用便岸坡受沖刷。墊的搭接方式，通常順水流方向按疊瓦式鋪放，且上游塊應搭在下游塊上，接頭至少應重疊 。當岸坡承受波浪沖擊時，常規(guī)施工實踐是使墊塊沿岸坡垂直向下鋪放，上面的墊塊搭在下面的墊塊上。 土工膜袋護坡的概述 土工膜袋是一種采用合成纖維機織而成的雙層織物，其內(nèi)灌注具有一 定流動度的混凝土或砂漿成型。由于膜袋自身具有透水性，加之灌注時的壓力，使混凝土或砂漿中的部分水分被擠壓而流出膜袋，從而降低混凝土或砂漿的水灰比，加速其凝固速度，獲得高密度和高強度的混凝土或砂漿的硬結(jié)體。可用于土壩上下游邊坡、渠道和河道岸坡、公路和橋臺坡面及港灣等工程。 土工膜袋是護坡的一種形式，它是在工廠按照施工現(xiàn)場的地形條件縫制而成。從而給鋪設帶來極大方便。使用土工膜袋進行護坡，具有以下優(yōu)點：便于水下施工，在河道流速小于 ，可直接將膜袋鋪設于整坡后的坡面上，由灌注孔注入混凝土或砂漿，無需排水或 修筑施工圍堰；可縮短施工工石家莊鐵道學院畢業(yè)論文 17 期，提高工效；可適應變化復雜的地形，達到均一厚度的混凝土或砂漿的塊體，且外形整齊美觀；質(zhì)輕便于運輸；土工膜袋內(nèi)的混凝土或砂漿的早期強度較高， 7d的抗壓強度可達 28d抗壓強度的 60%— 70%，而且比同齡期的混凝土或砂漿的抗壓強度高，養(yǎng)護也方便。 同時土工膜袋材料應滿足表 31的技術(shù)要求，袋內(nèi)可充填混凝土或砂漿。充填混凝土時，粗集料最大粒徑應符合表 32的要求，塌落度不宜小于 200m，其強度等級不低于 C10；充填砂漿時，其強度等級不低于 M2. 表 31 土工膜袋材料要求 指 標 內(nèi) 容 指 標 要 求 頂破強度 (N) ≥ 1 500 滲透系數(shù) ( 310? cm/s) 等效孔徑 950 (mm) 延伸率 (%) ≤ 15 表 32 混凝土集料的最大粒徑要求 土工膜袋厚度 (mm) 集料最大粒徑 (mm) 150250 ≤ 20 ≥ 250 ≤ 40 土工膜袋的厚度確定 土工膜袋的厚度應考慮抵抗彎曲應力、抵抗浮動力兩方面要求確定。對存在冰推力的情況 ，還應考慮抵抗冰推力的要求 (見圖 31)。 圖 31 膜袋穩(wěn)定性分析 石家莊鐵道學院畢業(yè)論文 18 (1) 抵抗彎曲應力所需厚度應按式 (37)確定。 23 aRFt cg ?? （ 37） 式中 ； t —— 土工膜袋所需厚度， (m)； c? —— 砂槳或混凝土浮容重， ( 3KN/m )； R —— 充填料的抗壓強度 ,( 3KN/m )； a —— 假設膜袋底架空面積為正方形的邊長一般取 ～ gF —— 安全系數(shù)，取 3。 (2) 抵抗浮動所需厚度應按式 (38)確定。 m mBLHCt WC WWwm23 ??? ?? ? (38) 式中 ： mC —— 面板系數(shù)， 對無濾點板取 l，有濾點板取 ； WW LH , —— 分別為設計坡高和坡長， (m)； B —— 垂直水邊線護坡面長度， (m)； W? —— 水的密度， ( 3KN/m )； m —— 土坡坡角的余切， m= ?tanC ， m=。 (3)抵抗冰推力土工膜袋所需厚度應按式 (3— 9)確定。 ? ? ? ?? ?GScGSGSgiimfHmCHfmFmtPt ??????? ????? 1111212? (39) 式中 ： iP —— 水平冰推力， ( 3KN/m )，設計時可取 150( 3KN/m )； it —— 冰層厚度， (m)； 1H —— 冰層以上護坡面的垂直高度， (m)； GSC —— 護面與坡面之間的粘結(jié)力， kPa； GSf —— 護面與坡面之間的摩擦系數(shù)，可取 。 土工膜袋穩(wěn)定性 土工膜袋不允許在沿坡面的分力作用下產(chǎn)生滑動，安全系數(shù)應滿足式(310)的要求： s i nc os2 23 ???? GSSRts fL LLTTF ? ? (310) 石家莊鐵道學院畢業(yè)論文 19 式中 ： SR TT、 —— 膜袋沿坡面的抗滑力與下滑力， (kN)； 32 LL、 —— 膜袋在坡面、坡腳處的長度， (m)。 土工膜袋的邊界處理和構(gòu)造要求 (1) 頂部：宜采用漿砌塊石保護或填土覆蓋。對于有地面徑流的坡頂，應設截水溝或其他防止地表水侵蝕膜袋下部基土的措施。 (2) 底部：海岸斜坡護岸，土工膜袋底端應設壓腳棱體或塊體；河岸斜披護岸宜使土工膜袋下端伸過設計沖刷線以下 ，并用塊石保護，以防沖刷。 (3) 側(cè)翼：應開溝槽，將兩側(cè)土工膜袋埋人溝槽中。 (4) 相鄰兩塊土工膜袋接縫處，應墊設土工織物，土工織物與土工膜袋搭接長度不應小于 50cm。 (5) 膜袋鋪設前．應對坡面進行處理：對土坡應按設計要求進行修坡或挖泥，坡面應平順、無明顯凹凸。表面無樹枝、植被、塊石等雜物，并開挖好上、下錨固溝槽：對拋石坡面．先應按設計斷面進行理坡。在理坡后的塊石表面上應用片石、碎石進行整平，要求水下部分表面平整度不大干 15cm。陸上表面平整度不大于 10cm。 膜袋鋪步驟和方法 (1) 卷膜袋 平地上層開膜袋，在 其上、下緣管套中穿入鋼管，以下緣鋼管為軸，將膜袋卷成“卷材”。 (2) 設定位樁及拉緊裝置 定位樁宜打設在坡頂距膜袋上緣 ～ ，其間距宜為 1～ 2m，且每塊膜袋不小于 4根。每根定位樁上均應設緊拉器或滑輪。 (3) 鋪展膜袋 ① 用定位樁及緊拉器拉住膜袋上緣鋼管； ② 預留膜袋縱向收縮富裕量，膜袋的縱向收縮量宜通過試驗確定； ③ 用繩系住下緣鋼管兩端，利用人力或絞車控制膜袋卷向下滾鋪到位，鋪設后的膜袋應平順； ④ 水下部分鋪設應由潛水員配合并進行檢查。 (4) 膜袋鋪展、壓穩(wěn)后，應拉緊上緣固定繩索，并防止膜袋下滑。 (5) 膜袋鋪設后應及時充灌混凝土或砂漿，充灌應符合以下要求。 石家莊鐵道學院畢業(yè)論文 20 ① 水上部分的膜袋在充灌前應灑水潤濕。 ② 充灌應從已充灌的相鄰塊處開始，沿自下而上、從左向右的次序進行，充灌過程應及時調(diào)整膜袋上緣的拉緊力。 ③ 充灌速度應控制在 10～ 15 hm/3 范圍內(nèi)，出口壓力以 ～ 宜。 ④ 每一充灌口的充灌應連續(xù)，灌滿撤管后應將充灌口扎緊。 ⑤ 混凝土充灌將近飽滿時，應暫停約 5min，待膜袋中水分析出后，再充灌至飽滿： (6) 充灌完成后，應及時用水將膜袋表面和濾點孔內(nèi)的灰渣清理干凈，設滲水孔管，并進行養(yǎng)護 . (7) 施 工 中 應 注 意 以下事項。 ① 膜袋的長度方向 必須垂直于坡面方向； ② 膜袋鋪設以及混 凝土或砂漿的充灌應按照先上游后下游、先深水后淺水、先標準斷面后異形斷面的次序； 圖 32 滲水孔布置 ③ 相鄰兩塊膜袋的接縫 應盡量縮小，在鋪設后一塊膜袋時，前一膜袋宜預留一定富裕量，搭在后一塊膜袋之下，在充灌混凝土時輔之人工使之擠嚴。后一膜袋應平 壓在前一膜袋的上面并將扎帶扎牢。 ④ 受潮汐影響的封閉式護岸、堤身的土工膜袋護坡，施工時應考慮內(nèi)外水頭差的影響，并采取相應措施。 ⑤ 膜袋表面應設滲水孔 (見圖 32)，孔的間距為 1～ 。 石家莊鐵道學院畢業(yè)論文 21 第 4章 地基加固 利用土工材料的高強度，韌性等力學性能，分散荷載，增大土體的剛度 模量，改善土體或作為筋材構(gòu)成加筋土以及各種復合土工結(jié)構(gòu)。 土工材料用于加固補強地基 當?shù)鼗赡墚a(chǎn)生沖切破壞時，鋪設的土工材料將阻止破壞面的出現(xiàn)，從而提高承載能力。當土 工材料受集中荷載作用時，在較大的荷載作用下，高模量的土工材料受力后將產(chǎn)生一垂直分力，抵消部分荷載。 當很軟的地基可能產(chǎn)生很大的變形時，鋪設的土工材料由于其承受拉力和與土的摩擦作用而增大側(cè)向限制，阻止側(cè)向擠出，從而減小變形特別是側(cè)向變形，增大地基的穩(wěn)定性。 以土工材料加筋墊層為例，用公式 41說明土工材料承受拉力而產(chǎn)生的支撐和減小側(cè)向擠出的效 果。 2 si na c c q f qTp a c N b T N b D N bR?? ? ? ? ? ? ? （ 41） 式中 ： 第一項原地基的極限承載能力： 第二項為地基在荷載下沉降使土工材料承受拉力所產(chǎn)生的效應： 第三項是土工材料阻止隆起而產(chǎn)生的平衡鎮(zhèn)壓作用效應： 第四項為隆起產(chǎn)生的埋深效應。 abp? —— 每延米荷載（ KN）； ? 、 ? —— 地基的形狀系數(shù)，一般 ? =； ? =； C—— 土的粘聚力 （ pkN ）； cN 、 qN —— 與內(nèi)摩擦