市政工程学习资料:土工合成材料的应用
土工合成材料可设置于岩土或其他工程结构内部、表面或各结构层之间，具有加筋、防护、过滤、排水、隔离等功能。土工合成材料可分为土工织物、土工膜、特种土工合成材料和复合型土工合成材料等类型。
（一）路堤加筋
采用土工合成材料加筋，以提高路堤的稳定性。当加筋路堤的原地基的承载力不足时，应先行技术处理，以确保路堤的整体稳定。加筋路堤填方的压实度必须达到现行路基设计规范规定的压实标准。土工格栅、土工织物、土工网等土工合成材料均可用于路堤加筋，其中用作路堤单纯加筋目的时，宜选择强度高、变形小、糙度大的土工格栅。土工合成材料应具有足够的抗拉强度，且应具有较高的撕破强度、顶破强度和握持强度等性能。
加筋路堤的施工原则是应能充分发挥土工合成材料的加筋效果。合成材料连接应牢固，在受力方向处的连接强度不得低于该材料设计抗拉强度，其叠合长度不应小于150mm.
铺设土工合成材料的土层表面应平整，表面严禁有碎、块石等坚硬凸出物。土工合成材料摊铺后宜在48h以内填筑填料，以避免其过长时间受阳光直接暴晒。填料不应直接卸在土工合成材料上面，必须卸在已摊铺完毕的土面上；卸土高度不宜大于lm，以防局部承载力不足。卸土后立即摊铺，以免出现局部下陷。第一层填料宜采用轻型压路机压实，当填筑层厚度超过600mm后，才允许采用重型压路机。边坡防护与路堤的填筑应用同时进行。
（二）台背路基填土加筋
采用土合成材料对台背路基填土加筋的目的是为了减少路基与构造物之间的不均匀沉降。加筋台背适宜的高度为5．0～10．Om.加筋材料宜选用土工网或土工格栅，其200c时抗拉强度（kN／m）应达到大于6（纵向）和大于5（横向），拉伸模量（kN／m）>100.台背填料应有良好的水稳定性与压实性能，以碎石土、砾石土为宜。土工合成材料与填料之间应有足够的摩阻力。
土工合成材料与构造物应相互连接，并在相互平行的水平面上分层铺设，加筋材料间距应经计算。在路基顶面以下5.Om的深度内，铺网间距宜不大于1.Om.纵向铺设长度宜上长下短，可采用缓于或等于1：1的坡度自下而上逐层增大，最下一层的铺网长度应不小于计算的最小纵向铺设长度。
台背加筋的施工程序：清地表一地基压实一锚固土工合成材料、摊铺、张紧并定位，分层摊铺、压实填料至下一层土工合成材料的铺设标高，进行下一层土工合成材料锚固、摊铺、张紧与定位。相邻两幅加筋材料应相互搭接，宽度宜不小于200mm，并用牢固方式连接，连接强度不低于合成材料强度的60％。
（三）路面裂缝防治
土工合成材料可减少或延缓由旧路面对沥青加铺层的反射裂缝，或半刚性基层对沥青面层的反射裂缝。用于裂缝防治的玻纤网和土工织物应分别满足抗拉强度、最大负荷延伸率、网孔尺寸、单位面积质量等技术要求。玻纤网网孔尺寸宜为其上铺筑的沥青面层材料最大粒径的0．5～1．0倍。土工织物应能耐1700C以上的高温。
用土工合成材料和沥青混凝土面层对旧沥青路面裂缝进行防治，首先要对旧路进行外观评定和弯沉值测定，进而确定旧路处理和新料加铺方案。施工要点是：旧路面清洁与整平，土工合成材料张拉，搭接和固定，洒布黏层油，按设计或规范规定铺筑新沥青面层。
旧水泥混凝土路面裂缝处理要点是：对旧水泥混凝土路面评定；旧路面清洁和整平，土工合成材料张拉、搭接和固定，洒布黏层油，铺沥青面层。
（四）路基防护
路基防护主要包括：坡面防护；冲刷防护。
土质边坡防护可采用拉伸网草皮、固定草种布或网格固定撒草种。岩石边坡防护可采用土工网或土工格栅。
沿河路基可采用土工织物软体沉排、土工模袋等进行防冲刷保护：
1．坡面防护
土质边坡防护的边坡坡度宜在1：l.0～1：2．0之间；岩石边坡防护的边坡坡度宜缓于1：0.3.土质边坡防护应做好草皮的种植、施工和养护工作。施工步骤是：整平坡面，铺设草皮或土工网，草皮养护。易碎岩面和小量的岩崩可采用土工网或土工格栅加固。以裸露式或埋藏式两种方式进行防护。岩石边坡防护施工步骤是：清除坡面松散岩石，铺设固定土工网或土工格栅，喷护水泥砂浆，岩面排水设置孔。
2．冲刷防护
冲刷防护是保证路基坚固与稳定的重要措施。
土工织物软体沉排系指在土工织物上放置块石或预制混凝土块体为压重的护坡结构，适用于水下工程及预计可能发生冲刷的路基坡面。排体材料宜采用聚丙烯编织型土工织物。
（五）过滤与排水
土工合成材料可单独或与其他材料配合，作为过滤体和排水体用于暗沟、渗沟、坡面防护，支挡结构壁墙后排水，软基路堤地基表面排水垫层，处治翻浆冒泥和季节性冻土的导流沟等道路工程结构中。
（六）施工质量管理
施工质量管理包括新型材料的验收、铺筑试验段、施工过程中的质量管理和检查验收。由于土工合成材料大多用于隐蔽工程，应加强旁站监理和施工日志记录。
工程质量检验基本要求：
（1）土工合成材料质量应符合设计要求或相关标准规定，外观无破损、无老化、无污染。
（2）在平整的下承层上按设计要求铺设、固定土工合成材料，并应按设计要求张拉、无皱折、紧贴下承层，锚固端施工应符合设计要求。
（3）接缝连接强度应符合要求，上、下层土工合成材料搭接缝应交替错开。