土工合成教案分析.ppt

第三节 过滤与排水 土工织物的 过滤机理 Filtration， 当土中的水从土工织物中流过时,水可以顺畅穿过,而土粒却被阻留的现象称为过滤或反滤。 此种功能是保持土体结构稳定性的关键要求。 第三节 过滤与排水 第三节 过滤与排水 淤堵类型 淤堵：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 按淤堵形成原因，分为以下三种： 机械淤堵:土体中细颗粒随水流进入土工织物空隙并停留其中，随着时 间增长，停留的颗粒越来越多，土工织物透水性越来越小。 化学淤堵:水中各种离子发生化学作用生成不溶于水的化合物，停留在 土工织物孔隙中，减小水流通道从而降低了土工织物的渗透 性。 生物淤堵：土体或土体水中的藻类、菌类微生物和有机质在土工织物 孔隙中繁殖，堵塞孔隙。 一般情况下，机械淤堵为主要形式。 第三节 过滤与排水 过滤结构形式与设计要求 渗沟 坡面防护 支档结构物 反滤设计中的若干概念 等效孔径： 表示土工合成材料孔隙的大小。如：O95表示土工合成材料中95%的孔径低于该值。 保土性和透水性： 保土性：保证土中起骨架作用的较大颗粒不流失。 透水性：透水准则表明反滤织物透水性与土的渗透性的关系。 织物的长期透水性（防淤堵准则）： 找到“最恰当”的设计，使后期透水性不致显著降低。 要求在保证滤层稳定的情况下尽量选择孔径较大的材料。 透水率和导水率 一般认为无纺针刺土工织物是最适用于反滤层的防淤材料。 影响织物反滤设计的主要因素 1、土工织物的种类和特性 2、被保护土的性质和状态 （内部稳定土和内部不稳定土，粘性土和沙性土） 3、水流的特性（动态流和静态流，单向流和双向流） 4、土工织物铺设的施工质量和土层接触面情况 5、其他外部情况（如反滤层下游排水材料情况） 第三节 过滤与排水 排水作用 Drainage 材料能让水流沿其内部排走的能力。它作为传统排水材料砂砾料的替代料。无纺土工织物、复合排水材料、排水管与塑料排水带有此功能。 右图是挡墙背部利用无纺土工织物或复合排水材料排除地下水至排水管，再由排水管排走的示意。 土工合成材料排水 目 的： ⑴加速土体排水固结，改善土的性能； ⑵导走土体中渗透水，降低渗透压力； ⑶降低土体中浸润线，增加土体稳定性。 材 料：无纺织物、塑料排水管、塑料排水带、土工网、 毛细排水带、软式排水管、速排龙等。 地下排水管和地面侵蚀控制 在道路、堤坝、隧道及软基等工程中，常需地下 排水，用地下埋管方式排水很普遍。 在控制地面侵蚀的结构中，压重（混凝土块等） 之下往往垫有土工织物，而两者之间还有砂垫层 。砂垫层作用在于保护土工织物不被压重破坏和 消除土工织物中孔隙水，以免水压力破坏压重。 软式透水管 塑料排水板 塑料排水带 塑料排水带（PSDs）在软地基中应用 由聚氯乙烯透水芯带外套以无纺织物滤布制成。 它排水性能良好、质量轻、施工方便、对土的扰动小、造价低廉、工效高。 它一出现便迅速被推广使用，现我国排水带年用量达到近亿延米（赵维炳，2006）。 应用：提高软地基的承载力与稳定性 减少建筑基础的沉降 塑料排水带技术新发展 ⑴可测深的排水带：“数字式”、“铜丝式” ⑵整体式排水带。 ⑶排水加固工程的发展。 3 隔离作用 Separation 将两种不同的材料分隔，使其不混和的功能。 例如：将铁路轨道下道碴碎石和地基细粒土隔开。用于隔离的材料常为土工织物或土工膜。通过隔离可保持介质和结构的完整性和稳定性。 右图是地基有无隔离层的比较示意 软土路基有无隔离层的比较示意图 土工格栅 用途： ①用于软土地基加固，增加地基抗剪强度、提高地基承载力、促进 地基均匀沉降； ②可用于加固地基边坡，可放陡边坡至1：1.5，达到少占地的目的， 并可防止水流冲刷； ③在半挖半填和挖方、填方交界处或路基加宽处，在新旧路基结合处 铺设土工格栅可减少不均匀沉降； ④还可用于路面，减少路面裂纹（主要铺在基层底面）及车辙深度（ 主要铺在基层顶面），以延长路面维修周期并可减薄路面厚度。 ⑤用于桥台或其他人工构造物台背，防止其填土部分沉降，以减少“ 跳车”现象。 土工格栅 土工格栅 土工格栅 土木膜袋 土木膜袋是由双层聚合物化纤织物制成的连续（或单 独的）袋状材料，可以代替模板使用。 常用高压泵把混凝土或砂浆贯入模袋中，最后形 成板状或其他形状材料。