JTJ T 239-1998 水运工程土工织物应用技术规程.pdf
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1、中华人民共和国行业标准水运工程土工织物应用技术规程JTJ/T 239-98主编单位:交通部第一航务工程局批准部门:中华人民共和国交通部施行日期:1998年12月1日关于发布水运工程土工织物应用技术规程的通知交水发1998D675号各省、自治区、直辖市交通厅(局、委、办),部属及双重领导企率业单位:由我部组织交通部第一航务工程局等单位制定的水运工程土工织物应用技术规程,业经审查,现批准为推荐性行业标准,编号为JTJ/T 239-98,自1998年12月1日起施行。本规范的管理和出版组织工作由部水运司负责,具休解释工作由交通部第一航务工程局负责。中华人民共和国交通部一九九八年十一月五日前言土工织物
2、是用高分子聚合物为基础原料制成的可用于土木工程的合成材料。土工织物材料以其多功能的特点.已在我国水运工程中得到广泛的使用,取得了十分明显的经济效益和社会效益。为适应我国水运工程事业的发展,更好地推广应用土工织物技术,保证工程质量,交通部组织交通部第一航务工程局等单位编写了水运工程土工织物应用技术规程(以下简称规程)。本规程在总结我国水运工程近十年来应用土工织物的经验的基础上,并吸收了有关研究成果,参考借鉴了国内外类似的有关工程资料编写而成。主要包括了土工织物滤层、土工织物加筋垫层、直立式加筋土岸壁、模袋混凝土护坡、土工织物袋充填筑堤等工程的设计、施工和工程质量检验等内容。本规程共分8章182条
3、及8个附录,并附有条文说明。本规程由交通部第一航务工程局负责解释。由于土工织物应用是一种新技术,还存在一些需要进一步研究、改进、完善和总结提高之处。因此请各单位在执行过程中针对工程具体情况分别对待,注意积累资料、总结经验,并将对规程的修改、补充意见和有关资料随时函告交通部第一航务工程局,以便今后修订时参考。本规程如有局部修订或补充,其修订和补充内容将在水运工程标准与造价管理信息_上刊登。1总则1.0.1为提高在水运工程建设中应用土工织物的技术水平,保证工程质量,特制定本规程。1.0.2本规程适用于水运工程的土工织物滤层、土工织物加筋垫层、直立式加筋土岸壁、模袋混凝土护坡及土工织物袋充填筑堤的设
4、计、施工与质量检验。1.0.3土工织物在工程中应用时,应根据工程结构形式、工程的重要程度、施工条件等因素确定;重大工程和有特殊要求的工程,应进行专门试验并进行技术经济论证。1.0.4土工织物宜采用专业化工厂生产的产品。1.0.5水运工程应用土工织物的设计、施工与质量检验除应符合本规程规定外,尚应符合国家现行有关强制性标准的规定。2术语、符号2.1术语2.1.1土工合成材料岩土工程和土木工程所应用的高分子聚合物材料的总称。2.1.2土工织物(土工布)用高分子聚合物为基础原料制成的织物,可用于岩土工程和土木工程。织物分织造(有纺)与非织造(无纺)两大类。2.1.3编织土工织物(编织土工布)由片状薄
5、膜开条成扁条状或再加捻,采用不同机型的织机编织的布状材料。2.1.4机织土工织物(机织土工布)由一种或两种以上纱线,用织机织成的布状材料。2.L5针织土工织物(针织土工布).用针织机针织成的布状材料。2.1.6非织造土工织物(无纺土工布)2.L2. 1.2.L2。L2。L由各种化学纤维的长丝或短纤,用不同的工艺流程和不同的机械设备加工成的片状材料。7土工模袋用纱线机织成的双层起模板作用的连续或单独的袋状材料。8土工带经挤压拉伸或复合加筋拉伸形成的条带状抗拉材料。,土工网经过挤压或用条带、粗股条编织成的具有较大孔眼的网目结扣的平面或三维网状材料。10土工织物滤层采用土工织物单独地或与砂石料共同组
6、成的倒滤材料结构。11土工织物加筋垫层通过铺在构筑物底层的土工织物与砂垫层或砂石垫层共同组成的具有连续完整的垫层。2.1.12直立式加筋土岸壁用预制墙面板、加筋材料和填土修筑的一种岸壁式结构。2.1.13模袋混凝土护坡将混凝土(或砂浆)压力充灌入土工模袋内,硬化后形成的板状或块状的护坡结构形式2.1.14土工织物袋充填筑堤利用水力充灌将砂土充填入土工织物袋形成的层层叠砌的堤、坝。22主要符号Lp土工织物锚固长度(m)P,主动土压力(kN/m)几被动土压丸(kN/m)Ka静止土压力系数K,主动土压力系数k,土工织物渗透系数(cm /s )叙土的渗透系数(cm/s)KSP土工织物抗拔安全系数KSR
7、有土工织物加筋时的抗滑稳定安全系数凡。无土工织物加筋时的抗滑稳定安全系数Km土工织物材料安全系数T,土工织物材料允许抗拉强度(kN/m)T.土工织物材料试验得出的极限抗拉强度(kN/m)Td土工织物设计抗拉强度(kN/m)9Y土的内摩擦角(。)93,土工织物与土的视摩擦角()3土工织物材料3.1原材料3.1.1水运工程使用的土工织物可选用聚醋、聚酞胺、聚丙烯、聚乙烯和聚乙烯醉等高分子聚合物纤维制造。其纤维的物理力学性能和耐久性能比较参见表3.1.1,农3.1.1土工织物硕料的物理力学性能和耐久性能比较赢迪段无纺土工布机织土工布编织土工布聚乙姗醉(维纶)票酥胺锦纶)聚西(涤纶)聚丙烯(丙纶)聚丙
8、烯(丙纶)聚乙烯短纤裘断裂强度I CN/dT(kN/m)4.4-5.13.78-6.164.22-5.193.96-6.16断裂伸长%17-22255530-4530-60霎断裂强度CN/dT.二(kN/m)3.52-4.313.34-5.284.22-5.193.96-6.16断裂伸长%17-2527-5830-4530-60强力长丝森断裂强度CNIdT.二(kN/m)5.3-7.95. 6-8. 45. 6-7. 94.0-6.6断裂伸长%9-2216-2571725-60XC断裂强度CN/dT (kN/m )4. 4-7.05.2-7.15.6-7.94.06.6断裂伸长%10-2620
9、307172560一续表3.1.1产品无纺土工布机织土工布聚合物名称编织土工布纤维性能聚乙烯醉(维纶)聚酞胺(锦纶)涤纶)聚丙烯(丙纶)聚丙烯(丙纶)聚乙烯默Jl CN/dT(kN/m)wwofc李0. 32妻0. 3215-301.380. 91153094-0. 96干湿态裂膜丝相对密度耐热性(软化点)(C)%.26-1. 30220-2301. 14180100-115在3%伸长下的弹性恢复力70-90233-24095-10085-97耐酸性浓的硫酸、一镖. MIR7MX “A“.10%的盐酸、硫酸对其无影响98-100浓的硫酸、盐酸、硝酸可使其分解。7%的盐酸、20%的硫酸、10%的
10、硝酸对其强度无影响140-16095-10035%的盐酸、?5%的硫酸、65%的硝酸对其强度无影响在50%的苛性钠溶液中强度不降低在50 %的苛性钠和28%的氮水中强不降低在10%的苛钠和28%的水中强度不耐浓碱耐浓碱耐磨性耐蛀、耐母性耐紫外线抗微生物降低优良优良良好优良优良优良差优良优良优良良好优良注:(1)目前工程上应用的非织造土工布,大部分是针刺土工布,采用短纤原料,(21CN/dT,二一一单纤维强度.:一:水运工程中严禁使用掺有天然纤维的土工织物。水运工程中使用的土工带,宜选用掺入防老化材料的聚丙烯土工带或复合加筋土工带。心J工J3.2土工织物分类及性能12. 1土工织物按其形态和制造
11、方法分为编织土工布、机织土工布、非织造(无纺)土工布、复合土工布及其相关产品等种类在使用中应根据工程要求、使用环境和施工条件等合理选用。3.2.1.1编织土工布:具有加筋、隔离和防护功能,宜用于加筋垫层、固滩护底工程或缝制土工织物充填袋等。3.2.1.2机织土工布:具有加筋、隔离、反滤和防护功能,宜用于加筋垫层、土工织物浦层工程或缝制土工模袋。3.2. 1. 3非织造(无纺)土工布:具有反滤、隔离、排水功能,宜用于土工织物滤层工程或与编织土工布、机织土工布复合。3.2,1.4浆)板块。3.2.1.53.2.1.6土工模袋:具有柔性模板功能,其内压力充填流动性混凝土(砂浆),硬化后形成混凝土(砂
12、宜用于护岸、围堤和河道整治中大面积护坡、护底工程。土工带:具有加筋功能,宜用于直立式加筋土岸壁工程。土工网:具有加筋、防护功能,宜与机织土工布、无纺土工布等联合用于加筋垫层,土工织物滤层等工程,或用之编造石笼。3.2.2在工程应用中对土工织物及相关产品的性能指标要求应包括下列内容:(1)产品形态指标:材质、幅度、每卷的长度等;(2)物理性能指标:单位面积(或单位长度)质量、厚度、有效孔径(或开孔尺寸)等;(3)力学性能指标:抗拉强度、延伸率、撕裂强度、顶破强度、与岩土间的摩擦系数等;(4)水力学性能指标:(5)耐久、抗老化要求渗透系数等;3.3土工织物的验收与储存3.3.1土工织物及相关产品进
13、场前,应要求生产厂家按有关标准和合同规定,对产品进行逐批检验,并提交出厂合格证明和试验检验报告,其中主要力学和水力学性能试验应委托国家或部门认可的检测试验单位进行。3.3.2土工织物及相关产品的取样、试样准备和主要物理、力学、水力学性能测试方法应符合本规程附录A至附录G的规定。3.3.3土工织物及相关产品进场后,除应检查外包装外,还应核对产品名称、材质、批号、商标、规格、卷长、生产日期、出厂合格证、厂名、厂址等。3.3.4土工织物进场后应存放在通风遮光的仓库内,严禁暴露日晒。4土工织物滤层4.1一般规定4.1.1本章适用于码头、护岸、围堰和河道防护等工程的土工织物滤层的设计与施工。4.1.2土
14、工织物滤层可替代碎石倒滤层,或与碎石共同组成倒滤层。4.1.3土工织物滤层材料宜选用无纺土工织物和机织土工织物,不得采用编织土工织物。当采用无纺土工织物时,其单位面积质量宜为300-500g/m,抗拉强度不宜小于6kN/m;对设在构件安装缝处的滤层,宜选用抗拉强度较高的机织土工织物。4.2设计4.2.1土工织物滤层设计应包括下列内容:(1)确定土工织物保土性能指标;(2)确定土工织物透水性能指标;(3)土工织物滤层表面防护措施;(4)土工织物滤层构造设计。4.2.2土工织物保土性能应符合下列规定。4.2.2.1静荷载、单向渗流条件下的保土性能应符合下式要求:(I)非枯性土(2)粘性土095d,
15、5 (4.2.3一1)或者kg)凡k, (4.2.3一2)式中气土工织物渗透系数(cm/s) ;k,土的渗透系数(cm /s) ;凡系数,对粘土取10100;对于砂性土取1-10,4.2.4土工织物在块石层面上铺设时,块石表面应采用二片石或碎石找平。4.2.5在土工织物滤层上面有抛石时,应在土工织物表面上设一层厚度为200-300mm的碎石或砾石保护层。4.2.6在内河航道土坡上的土工织物滤层,其表面可采用干、浆砌块石或预制混凝土板块进行保护。4.2.,铺在护岸或码头抛石棱体上的土工织物滤层,顶部的土工布应和构筑物搭接.其长度不小于l000mm;坡趾的土工布应伸出保护面以外,其长度不小于200
16、0mm,4.2.8沉箱、空心块体、扶壁、圆筒等直立墙安装缝处的土工织物滤层.应设置定位和固定措施。4.2.,内河航道岸坡的土工织物滤层,坡顶应设置锚固措施;坡趾应将土工织物延伸超过冲刷线以下l000mm,并采取防冲刷措施。4.3施工4.3.1土工织物滤层的施工程序宜按下图的程序进行。图4.3. 1土工织物滤层施工程序图4.3.2基层表面处理应符合下列要求。4.3.2.1坡度应符合设计要求,坡趾如有淤泥应清除;4.3.2.2基层表面应按设计要求进行整平;4.3-2.3对于直立墙面,应对构件安装缝宽及土工织物固定设施进行检查;当缝宽超过规范规定的允许值时,应采取相应措施。4.3.3土工织物宜加工成
17、铺设块铺设。铺设块的宽度宜为4-8m,长度应按设计坡长加上一定的富裕量。4.3.4土工织物的拼幅和接长,应采用工业缝纫机缝制,所用尼龙线的强度不得小于150N,其缝接方法宜采用“包缝”或“丁缝”。4.3.5土工织物加工后,宜用钢管作轴卷成卷材,运往铺设地点。4.3.在护岸斜坡面上铺设土工织物应符合下列要求。4.3.6.1坡顶处应锚固、压载并留出富裕量。4.3.6.2宜用绳索系住滚筒(钢管)两端,利用绞车(或人力)控制卷材向下滚铺,两台绞车的速度应一致,防止织物铺斜。4.3-6.3应随展铺随压砂袋,防止织物漂浮、位移,砂袋间距宜为1000一 2000mm;对于受风浪影响的坡面,砂袋宜用绳索连接成
18、申,防止砂袋1;滑.4.3.6.4相邻两块土工织物的搭接长度水下不应小于l000mm。搭接缝应用砂袋压稳。4.3.7水下垂直墙面铺设,宜将土工布卷成捆,吊放下水,由潜水员自上而下铺设并固定。4.3.8内河护岸斜坡干施工时,土工织物宜由坡底向坡顶展铺,随铺随覆盖,相邻两块土工织物的搭接长度不宜小于500mm o4.3,土工织物铺设应保持平顺,松紧适度;对地基条件差、变形较大的基面和墉面变形缝处,应留一定富裕量。4.3.10在河岸和有潮流海岸铺设土工织物时,应注意水流方向,防止搭接口被水流冲开,保证相邻土工织物的搭接长度和搭接严密.4.3.11土工织物如有破损或孔洞,应及时用相同的土工织物进行修补
19、,陆上宜采用缝接,水下可用搭接。4.3.12土工织物铺设后应及时施工表面防护层和上部回填,并应由坡脚向坡顶方向进行;当采用吹填法施工时,吹填管出口与滤层坡趾的水平距离不得小于5m.并应采取相应的消能防冲措施.4.4质f检验与PA收4.4.1土工织物进场时应逐批检查出厂合格证或试验报告,并逐卷进行外观质量检查;其主要物理及技术性能应按设计要求进行抽查复验,抽样数量每批次抽样不少于一次。4.4.2土工织物滤层施工过程中应进行下列检查:(1)基层表面检查;(2)土工织物铺设过程中损伤及修补情况检查;(3)压稳砂袋数量与间距检查;(4)相邻两块土工织物的搭接长度检查;(5)坡顶锚固处理和坡趾压稳处理检
20、查.4.4.3土工织物滤层施工质量检验标准。4.4.3.1土工织物的品种、规格和技术性能必须符合设计要求和有关规定。检验方法检查出厂合格证和抽样试验报告。4.4-3.2土工织物滤层坡顶、坡趾处理或直立墙安装缝处铺设的固定措施,必须符合设计要求和本规程的有关规定。检验方法观察检查。4.4-3.3土工织物拼幅的缝接方法应符合本规程的有关规定114检验方法观察检查。4.4-3.4土工织物滤层铺设不得发生折叠和破损现象。检验方法观察检查。4.4-3.5压稳砂袋的数量及间距应符合设计要求和本规程的有关规定。检验方法观察检查。4.4-3.6土工织物滤层施工允许偏差、检验数量和方法应符合表4.4. 3. 6
21、的规定班4.4.3.土工织物id层施工允许偏挂、检验傲It和方法序号项目允许偏差 (mm)检验单元和数量单元测点检验方法1平整度抛石面水下200每个断面(每10.一个断面)每2m一个点检查基层理坡或整平测量记录水上100抛砂砾石面水下150水上1002搭接长度陆上族工士1/10每块织物(抽查30%)3用尺量上、中、下三处水下施工士1/5注,l为设计搭接长度.单位mm4.4.4土工织物滤层验收时应提交下述资料:(1)土工织物出厂合格证;(2)土工织物抽样试验报告;(3)土工织物铺设施工验收记录;(4)土工织物滤层分项工程质量检脸评定表。5土工织物加筋垫层5.1一般规定5.1.1:.:.:本章适用
22、于防波堤、护岸和堤坝等工程土工织物加筋垫层的设计与施工。土工织物加筋垫层应设在堤身的底部。:.:一:加筋垫层的土工织物宜选用抗拉强度高、防波堤、护岸和堤坝的土工织物加筋垫层、延伸率低的编织或机织上工织物,土工织物应沿垂直于堤轴线方向铺设。应用土工织物加筋垫层的工程,在施工过程中应安排施工监测,根据监测资料合理安排施工程序及加荷速率。5.2设计5.2.1防波堤、护岸和堤坝的土工织物加筋垫层设计应包括下列内容:(1)整体稳定验算;(2)土工织物抗拉强度计算;(3)土工织物锚固长度计算;(4)土工织物加筋垫层构造设计。5.2.2粟用土工织物力。筋垫层的堤坝坝体稳定性分析计算可采用圆弧滑动面法或水平滑
23、动面法。.2.3厚层软基,可假定为圆弧滑动破坏,圆弧穿过堤身、垫层织物和地基。其抗滑稳定安全系数Ks.可按下式估算:KGR=Mr+OMT Mo(5.2.3)式中或其中MT =Z(CL,+W,cosa;tggj);Mu=EW,sina;OM, =T, (a +btg卯(见图5.2.3-a);AM, =T,R(见图5.2.3-b),KSR有土工织物加筋时的抗滑安全系数,取1. 1-1. 3;M不计土工织物加筋时的抗滑力矩(kNm/m) ;MD滑动力矩(kNm/m);OM土工织物加筋作用产生的抗滑力矩(kNm/m);L;第i土条弧长(m);W;-第i土条的重力(kN /m) ;a,第土条弧线中点切线
24、与水平线的夹角(0);C,p第i土条滑动面上土的抗剪强度指标标准值(kPa);T,土工织物的设计抗拉强度(kN/m);R -滑动圆弧半径(m).图5.2.3圆弧滑动德定计算图示5.2.4薄层软基,可假定沿软层底部滑动破坏(见图5.2.4),行动面土工织物一几FR图5. 2. 4浅层水平滑动稳定计算图示其抗滑稳定安全系数按下式计算:KSR二P,+FR+乙 尸A(5.2.4)式中PA主动土压力(kN/m);P。一一被动土压力(kN /m) ;F8-一软弱层底部抗滑力(kN/m);Te土工织物设计抗拉强度(kN/m) o土工织物材料的允许抗拉强度应通过试验按下式确定(5.2.5)T.土工织物材料的允
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