土工合成材料在道路工程中的应用

科技信息　。建筑与工程ｏ　ＳＣＩＥＮＣＥ　ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ　２００７年第６期　

土工合成材料的种类及在道路工程中的应用　张建中’李冬梅　（１．河南路桥建设集团有限公司；２．商丘市公路管理局河南商丘４７６０００）　摘要：土工合成材料作为一种新型的土建工程建筑材料的历史虽然不长，但因其重量轻、强度高、渗滤性好、质地柔软、经久耐用等突出特　点．在国内外已被广泛应用于工程建设中并将雀工程建设中发挥着越来越大的作用。　关键词：土工合成材料；种类；功能；应用　土工合成材料作为一种新型建筑材料，自２Ｏ世纪７Ｏ年代引人我　国以后．以其重量轻、强度高、渗滤性好、质地柔软、经久耐用等突出特　点，在国外已广泛用于公路、铁路、机场、港湾及海岸工程、地下工程、　农田水利、环境工程等。我国开发应用虽晚，但发展很快，它将在工程　建设中发挥越来越大的作用。　一、土工合成材料的种类与特征　土工合成材料是以高分子聚合物制成的新型建筑材料。目前大致　可以分为以下四大类。　１．土工织物　土工织物的制造一般是先把聚合物加工成丝、短纤维、纱或条带，　然后再制成平面结构的织物。它可分成以下四种类型：　１．１有纺土工织物：一般是由相互正交的经丝和纬丝织成或用压　粘法织成。由单丝或细丝带织成者一般都很薄，约０．５ｍｍ；由多丝织成　者较厚，为３～５ｍｍ；其他特殊产品可达１０ｍｍ。　１．２针织土工织物（编织物）：由单丝、多丝、各种细股丝按一定联　锁方式编织而成。　１＿３无纺土工织物：是由细丝或短纤维按定向排列或任意排列，并　按热粘法或针刺机械结合法生产的平面结构织物。前者生产的是１ｍｍ　厚以下的薄型织物．后者一般生产１～５ｍｍ或更厚些。　１Ａ复合土工织物：由两种或两种以上的土工织物组合而成。如有　纺织物与无纺织物的组合、有纺织物或无纺织物与土工薄膜的组合以　及塑料板与无纺织物的组合等。　２．土工薄膜　土工膜是一种基本不透水的材料。根据原材料不同．可分为聚合　物和沥青两大类。为满足不同强度和变形需要，又有不加筋和加筋的　区分。聚合物膜在工厂制造，沥青膜则大多在现场制造。　制造土工膜的聚合物有热塑塑料、结晶热塑塑料、热塑弹性体和　橡胶等。　工厂制造土工膜的方法主要有挤出、压延或加涂料等　挤出是将　熔化的聚合物通过模具制成土工膜，厚０．２５～４ｒａｍ。压延则是将热塑性　聚合物通过热辊压成土工膜，厚０．２５～２ｍｍ。　现场制造土工膜是在地面喷涂或敷一层冷或热的粘滞聚合物而　成。沥青土工膜用的是沥青聚合物或合成橡胶。工地制造的厚度则常　在３～７．５ｍｍ之间。　３．特种土工合成材料　它包括土工格栅、土工网、超轻型土工合成材料、土工膜袋、土工　垫、土工格室等。常用的为前三种。　４．复合型土工合成材料　它由土工织物、土工薄膜和某些特种土工合成材料中两种或两种　以上的材料互相组合而成，可将不同构成材料的性质结合起来．以满　足具体工程的需要。土工复合材料的品种繁多，是当前和今后一段时　期发展的大方向　４．１复合土工膜　复合土工膜是将土工膜和土工织物（包括织造和非织造型）复合　在一起的产品。应用较多的是非织造针刺土工织物，其单位面积质量　一般为２００～６００ｇ／ｍ　。复合土工膜有许多优点，例如：以织造型土工织　物复合，可以对土工膜加筋，保护膜不受运输或施工期间的外力损坏：　以非织造型织物复合，不仅对膜提供加筋和保护，还可起到排水排气　的作用，同时提高膜面的摩擦系数，在水利工程和交通隧洞工程中有　广泛的应用。　４．２塑料排水带　塑料排水带是由不同截面形状的连续塑料芯板外面包裹非织造　土工织物（滤膜）而成。芯板的原材料为聚丙烯、聚乙烯或聚氯乙烯。芯　板起骨架作用，截面形成的纵向沟槽供通水之用，而滤膜多为涤纶无　纺织物．作用是滤土、透水。　４Ｉ３软式排水管　软式排水管又称为渗水软管，是由高强钢丝圈作为支撑体，以及　具有反滤、透水及保护作用的管壁包裹材料两部分构成的，高强钢丝　由钢线经磷酸防锈处理，外包一层ＰＶＣ材料，使其与空气及水隔绝，　避免氧化生锈。软式排水管兼有硬水管的耐压与耐久性能，又有软水　管的柔性和轻便特点，过滤性强，排水性好，可用于各种排水工程中。　二、土工合成材料的功能　土工合成材料具有加筋、隔离、防护、防渗、过滤和排水等多种功　能．这些功能或作用相互间有着密切的关系。　１．增强功能　将土工合成材料埋设在土体中或路面结构适当位置，可以分布土　体或路面结构的应力、传递拉应力、限制其侧向位移，增强它与土体或　路面结构层材料之间的摩阻力，使土或路面结构层土工合成材料复合　体的强度提高，从而约束土体或路面结构层的变形，并抑制或减少土　体的不均匀沉降．提高土体或路面结构层的稳定性。　２．分隔与过滤功能　利用土工合成材料将两层性质不同或粒径不等的土石料分开，以　免相互混人影响某一层材料的工程性质。同时、作为滤层允许土或石　料中的水份穿过织物自由排出。　３．排水功能　利用土工织物汇集土体中的水份．使之沿织物的平面排出土体外　面，形成排水通道。较厚的针刺型无纺织物和某些具有较多孔隙的复　合型土工合成材料（如塑料排水板），都可以起排水作用。　４．防渗功能　利用土工膜和土工合成材料防止水份渗漏．阻截流过土体的水　流．保护结构物的安全　５．防护功能　利用土工垫（三维网）和网布进行路基边坡的植被防护；利用土工　膜袋进行临水路基边坡的冲刷防护。　三、土工合成材料在道路工程中的应用　土工合成材料及其应用技术正是当前西部开发实施基础设施建　设行之有效的工程材料和技术手段。多年来土工合成材料已在国内数　以万计的大小工程中应用，特别在公路工程各个方面的应用都充分地　显示出其优越的工程性能。软基处理和加筋土、加筋土挡墙、陡边坡路　堤加筋、路堤边坡的植被防护、路基排水、路面裂缝的防治是目前公路　工程应用土工合成材料的主要场合。　１．土工合成材料在路基工程中的应用　土工合成材料在软基处理、加筋土路堤、加筋土挡土墙、加筋土桥　台等路基工程中的应用，不仅积累了较为丰富的使用经验，而且有关　成果已经编人行业标准。此外，在处理路基翻浆、唧泥以及排水和滤水　方面也有相当广泛的应用。　１．１将土工织物、土工格栅、土工网铺设于软土地基和路堤之间，　加筋软基路堤，保证路堤的稳定性　１．２采用塑料排水板处理软土路基。　１．３利用土工格栅构筑加筋陡边坡路堤，增强路堤稳定性．节省占　地。　１．４采用土工格栅和复合加筋带构筑加筋土挡墙，采用土工格栅　和土工织物构筑加筋土桥台　１．５在地基承载力较低的地基上．采用土工网、土工格栅结合碎石　或砂砾垫层形成加筋垫层，提高地基承载力，满足涵（下转第１５８页）

浅谈高速公路施工中土工合成材料的应用

摘 要：土工合成材料是一种新型的建筑材料，已被广泛应用到我国高速公路施工过程中。建设者利用土工合成材料非常正确有效地处理高速公路软弱地基、排水、路基护坡、加筋挡土墙等。实践证明土工合成材料是一种实用性强、性价比高的优质建筑材料，非常值得广泛推广。文章主要探讨了土工合成材料在高速公路施工中的运用，供业内人士参考。

关键词：土工合成材料；高速公路；应用；探讨

中图分类号： u412.36+6 文献标识码： a 文章编号：

土工合成材料是一种新型的建筑材料，已被广泛应用到我国高速公路施工过程中。建设者利用土工合成材料非常正确有效地处理高速公路软弱地基、排水、路基护坡、加筋挡土墙等。实践证明土工合成材料是一种实用性强、性价比高的优质建筑材料，非常值得广泛推广。下面主要探讨了土工合成材料在高速公路施工中的运用，供业内人士参考。

一、土工合成材料的含义及特点

土工合成材料指的是以高分子聚合物和玻璃等为主要原料制成的一种新型的工程材料，是土工织物、土工膜、土工复合材料、土工特种材料的总称。

因其具有质量轻、强度高、弹性好、耐磨、耐酸碱、不易腐烂、不易虫蛀、吸湿性小等优点，而被广泛应用于工程建设中。

二、土工合成材料的作用 1、土工合成材料具有隔离作用

土工合成材料的隔离作用主要表现在能够很好地维持各种施工材料结构的相对完整性。我们知道在施工过程中，将土工合成材料安放在土或者砂石料和地基之间，就可以将半径不同的沙粒很好地分开，这样就能够避免沙粒间的相互混杂，导致沙粒的流失，进而影响材料的结构。

2、土工合成材料具有防护作用

土工合成材料的防护作用主要表现在能够对某种应力起到分散的作用。我们在施工的过程中，常常用土工合成材料来进行保温，防止建筑物受到过冷的温度而产生收缩，进而发生危害。在公路的施工过程中，我们利用土工合成材料来分散车辆对路基的荷载，有效的防止了路面由于承受了过大的负载而造成开裂情况。这些都是土工合成材料具有防护作用的体现。

道路工程施工是一项复杂的工程，涉及到多种材料的使用。本文将对道路工程施工中常用的几种主要材料进行介绍。

一、沥青材料

沥青是道路工程施工中使用最为广泛的一种材料。它是由原油经过提炼、加工而成的黑色黏稠状物质。沥青具有良好的防水、抗滑、耐磨、抗裂性能，能够适应各种气候条件下的道路使用要求。在道路工程中，沥青主要用于铺设沥青混凝土路面和沥青碎石路面。

二、混凝土材料

混凝土是道路工程施工中使用的重要材料之一。它是由水泥、砂、石子、水等原材料按一定比例拌和而成的。混凝土具有较高的强度、耐久性和稳定性，适用于道路、桥梁等工程结构的施工。在道路工程中，混凝土主要用于铺设水泥混凝土路面和桥梁等结构物。

三、钢材材料

钢材是道路工程施工中不可或缺的一种材料。它主要用于道路桥梁的施工，包括主梁、桥面板、支座、墩柱等结构的制作和安装。钢材还用于道路施工中的临时支架、模板等设施的制作和安装。

四、土工合成材料

土工合成材料是近年来在道路工程中广泛应用的一种新型材料。它是由人工合成的聚合物制成，具有加筋、防护、过滤、排水、隔离等功能。土工合成材料在道路工程中的应用包括路堤加筋、台背路基填土加筋、过滤与排水、路基防护等。

五、排水材料

排水材料是道路工程施工中用于解决水分问题的重要材料。常用的排水材料有排水板、排水带、排水网格等。这些材料能够有效地将道路表面的水分排出，保证道路的稳定性和使用寿命。

六、路面标线材料

路面标线材料是用于道路标线的材料，包括反光标线涂料、热熔标线涂料、标线带等。这些材料能够为道路使用者提供清晰、醒目的交通标识，保证道路的安全畅通。 总之，道路工程施工中使用的材料种类繁多，每种材料都有其独特的性能和应用。了解和掌握这些材料的特性和使用方法，对于保证道路工程的质量、安全和使用寿命具有重要意义。

土工合成材料应用

土工合成材料是一种由合成纤维和土工膜组成的复合材料，具有优异的物理和化学性能，广泛应用于土木工程、水利工程、环境工程等领域。其主要应用包括以下几个方面：

1. 防水隔离

土工合成材料具有优异的防水隔离性能，可以用于各种水利工程、地下工程和建筑物的防水隔离。例如，可以将土工合成材料铺设在水坝、水库、隧道、地下室等地方，起到防水隔离的作用。

2. 加筋增强

土工合成材料可以用于土体的加筋增强，提高土体的抗拉强度和抗剪强度。例如，在公路、铁路、机场等基础工程中，可以将土工合成材料与土体结合，形成复合材料，提高基础的承载能力和稳定性。

3. 土壤改良

土工合成材料可以用于土壤改良，改善土壤的物理性质和化学性质。例如，在农业生产中，可以将土工合成材料与土壤混合，改善土壤的透气性、保水性和肥力，提高农作物的产量和质量。

4. 环境保护

土工合成材料可以用于环境保护，防止土壤侵蚀和水土流失。例如，在水土保持工程中，可以将土工合成材料铺设在坡面和沟渠中，防止水土流失，保护生态环境。

总之，土工合成材料具有广泛的应用前景和市场需求，是一种重要的土木工程材料。未来，随着科技的不断进步和应用领域的不断扩展，土工合成材料的应用将会越来越广泛，为人类的生产和生活带来更多的便利和效益。