土工合成材料应用

２０１０年第６期　

（总第１９６期）　黑龙江交通科技　

ＨＥＩＬＯＮＧＪＩＡＮＧ　ＪＩＡＯＴＯＮＧ　ＫＥＪＩ　Ｎｏ．６，２０１０　

（Ｓｕｍ　Ｎｏ．１９６）　

土工合成材料在工程中的应用　

齐影辉　

（河北路桥集团有限公司）　

摘要：从土工合成材料的分类出发，总结各类土工合成材料的代表材料及其应用要求，并结合现今工程应　

用的实际情况，归纳了土工合成材料在工程中的主要功能。结果表明，与其他工程材料相比，土工合成材料　

功能广泛，但造价较高，工程应用经验还有待积累完善。　

关键词：土工合成材料；过滤；加筋；隔离；反射裂缝　

中图分类号：Ｕ２１４　文献标识码：Ｃ　文章编号：１００８—３３８３－（２０１０）０６—００１２—０２　

１土工合成材料的分类　

土工合成材料是以人工合成的高分子聚合物为原料制　

成的各种类型产品，它置于土体内部、表面或各层土体之间，　

具有加强、保护土体作用或其他结构功能，是一种新型工程　

材料，也是岩土工程中应用的合成材料的总称。　

土工合成材料大体可以分为土工织物、土工膜、特种土　

工合成材料和复合型土工合成材料四大类，土工织物包括有　

纺和无纺织物；土工膜包括沥青土工膜和聚合物土工膜；特　

种土工合成材料包括土工格栅、土工膜袋、玻纤网、土工网、　

土工垫、土工格室及超轻型合成材料；复合型土工合成材料　

包括复合土工膜和复合排水材。　

２土工合成材料的应用　

２．１过滤作用与排水作用　

把土工织物置于土体表面或相邻土层之间，可以有效地　

阻止颗粒的通过，从而防止由于土颗粒流失而造成土体的破　

坏。同时允许土中的水或气体通过织物自由排出，以免由于　

孔隙水压力升高而造成土体失稳的不利后果。　

土工合成材料可单独或与其他材料配合，作为过滤体、　

排水体用于暗沟、渗沟、坡面防护、支档结构壁墙后排水，软　

基路堤地基表面排水垫层，处理翻浆冒泥和季节性冰冻土的　

导流沟等。较厚的针刺无纺织物和具有多孔隙的复合型土　

工合成材料多可以起到排水作用，在土体中形成排水通道，　

土工合成材料处治层施工作业指导书

一、 编制依据

1、HN-D3标《施工图设计》

2、JTJ017-96《公路软土地基路堤设计与施工技术规范》

3、省扩指《路基施工指导意见》暂行稿

二、 土工合成材料设置类型及要求

1、单向土工格栅 为协调拼接路基的变形，均化荷载，减少新老路基的不均匀沉降，提高拼接路基的抗剪强度，增加拼接路基的整体性，在路床顶部以下20cm设置一层单向土工格栅，在非软基处理段底部设置1~2层单向土工格栅（路堤高大于4m设2层，反之设1层）；铺设宽度为台阶内侧至边坡；格栅采用抗拉强度不小于80KN/m，2%应变时抗拉强度不小于20KN/m。

2、双向钢塑土工格栅 为预应力管桩桩帽浇筑摊铺40cm碎石垫层后，于垫层内铺设两层钢塑土工格栅，分别位于垫层的10 cm和30cm位置；土工格栅伸长量10%的强度；经向≥80KN/m，纬向≥80KN/m。

3、双向土工格栅 水泥搅拌桩施工完成检查合格后，摊铺40cm砂垫层，砂垫层内铺设2层双向土工格栅，土工格栅伸长10%的强度；经向≥80KN/m，纬向≥80KN/m。

三、 施工技术要求

1、根据设计图中铺设宽度，现场准确放样，确保铺设宽度符合设计要求；

2、单向土工格栅铺设时，主受力方向应垂直于路线轴线方向；

3、格栅铺设在底部时从第一级台阶内侧到新拓宽路基边坡全断面铺设，摊铺时应拉直平顺，紧贴下承层，避免出现扭曲、折皱、重叠；

4、格栅搭接宽度不小于20cm，单向土工格栅铺设后，周边以U型钢筋或钢钉按间距1m加以固定，钢钉插入土层不小于10cm，双向格栅搭接应以铁丝加以绑扎，间距20cm；

5、铺设土工布时应在每边留足够的宽度，回折覆裹在压实的填料面上，平整顺适，外侧用土覆盖，土工布搭接采用缝接法时，缝接重叠宽度不小于50cm，采用搭接法时搭接长度应大于30cm；

6、双层土工格栅设置时，上、下层位的接缝必须交替错开，错开长度不小于0.5m。

10.8 土工合成材料

10.8.2 材料

10.8.2.1 土工合成材料的分类

（1）土工织物：包括织造（含机织和针织）及非织造（又称无纺，含针刺、热粘法和化学胶黏）。

（2）土工膜：有材质、厚薄之分及吹塑、压延、涂覆及膜面加糙等不同类别。

（3）土工复合材料：包括复合土工膜、复合土工织物和复合排水材料（含排水带、排水管和排水材料等）。

10.8.3 运输及储存

（1）若采用折叠装箱运输土工合成材料，不得使用带钉子的木箱，以防运输途中受损；若采用卷材运输，应注意防止在装卸过程中造成卷材表面的损害，承包人在采购土工合成材料卷材时，应按卷材下料长度留有适当的余量。

（2）土工合成材料以大片或卷材的货包，必须贴有标签，标明该膜的制造厂

名称、制造号（或组装号）、安装号、类型、厚度、尺寸及重量。并应附有专门的装卸和使用说明书。

（3）土工合成材料运输过程中和运抵工地后应妥为保存，避免日晒，防止黏结成块，并应将其储存在不受损坏和方便取用的地方，尽量减少装卸次数。

10.8.4 拼装

（1）土工合成材料的拼接方式及搭接长度应满足施工图中的要求。

（2）土工合成材料的接头施工前应先做工艺试验。采用黏结方式，则应进行黏结剂比较、黏结后的抗拉强度、延伸率以及施工工艺等试验；若采用热熔焊接方式，则应进行焊接设备的比较、焊接温度、焊接速度以及施工工艺等试验。试验前承包人应向监理人提交试验大纲，批准后才能进行试验。试验完成后，应将试验成果和报告报送监理人审批，报告应说明选定的施工工艺及相应的施工参数，经监理人批准后才能进行施工。

（3）拼接前必须对黏结面进行清扫，黏结面上不得有油污、灰尘。阴雨天应在雨棚下作业，以保持黏结（搭接）面干燥。

（4）土工膜的拼接接头应确保其具有可靠的防渗效果。在涂胶时，必须使其均匀布满黏结面，不过厚、不漏涂。在黏结过程中和黏结后2h内，黏结面不得承受任何拉力，严禁黏结面发生错动。土工膜接缝黏结强度不低于母材的80%，土工织物接缝黏结强度不低于母材的70%。

第１５卷第３期　２００７年６月　非织造布　Ｎｏｎｗｏｖｅｎｓ　Ｖｏ１．１５．Ｎｏ．３　Ｊｕｎ．，２００７　

杨光烈　，储思敏　（１．纺织工业非织造布技术开发中心，辽宁沈阳１１００１６；２．辽宁省纤维检验局，辽宁沈阳１１０００４）　摘要：简述了土工合成材料的类型和作用，介绍了国内外非织造土工布的发展概况及我国土工布　的应用潜力．指出了国内在应用非织造２．５－．布中存在的问题，并预测了土工布的应用前景。　关键词：土工合成材料；非织造布；应用；发展　中图分类号：ＴＳ１７６．５文献标识码：Ａ文章编号：１００５—２０５４（２００７）０３—００１２—０４　１土工合成材料的分类　土工合成材料是用于土木工程建筑的新兴材　料．它包括的种类繁多，除广泛采用的以纤维为原料　制成的机织和非织造土工布外，还包含了土工格栅、　土工网、排水板和复合型土工物等各种合成材料，而　且这些材料往往是相互结合地应用于工程建设中　的。下面是在公路、铁路、水利等工程中常用的几种　土工合成材料。　１．１机织土工布　机织土工布是发展最早而且应用至今的一种纺　织土工材料，这种材料主要是通过传统的纺织工序　制造而成。目前使用较多的有长丝机织布和扁丝机　织布两种，材料以聚丙烯（ＰＰ）为主，单位重量一般　为１００～３００ｇ／ｍ２。其特点是二维结构特性，其强度　高、伸长率低、孔隙率和孔隙稳定性不及非织造土工　布，主要适用于堤坡地基加固、水利工程防冲、防汛　抢险等方面。在我国，最常见于堤坝防冲蚀和防汛　抢险工程。　１．２非织造土工布　非织造土工布的成功应用最早出现于上世纪中　叶的荷兰、美国等欧美国家的一些重大工程中，也因　此而受到人们的关注。非织造土工布是采用与传统　纺织截然不同的非织造方式，即以纤维随机成网再　收稿日期：２００７．０３．２８　经热轧和针刺等固结工艺而制成的，一般常用的规　格为１５０　８００ｇ／ｍ２。目前，应用最广泛的有梳理成　网针刺法非织造布、纺粘法热轧和针刺非织造布。　它与机织土工布最大的不同是其呈三维结构特性，　有较大厚度，孔隙小而孔隙率大且孔径曲折、孔隙稳　定。作为机织土工布，其最小孑Ｌ径大都在０．０５～　０．０８ｍｍ之间。难以阻隔０．０５ｍｍ以下的微细土壤　颗粒，而非织造土工布正好弥补了这一缺陷。此外，　非织造土工布的伸长率较大，能够满足工程上对较　大变形的要求，同时它的厚度和纤维分布结构使它　能具备优良的纵向和横向排水功能。由于非织造土　工布所具有的独有特性和功能，使之得以飞速发展，　越来越多地得到应用，并已成为土工合成材料中的　重要组成部分。目前，它已被广泛地应用于防止路　基沉陷及翻浆冒泥、土石坝排水、地下排水、软质地　基加固、水利工程反滤等诸多领域。　１．３土工格栅　土工格栅是一种由聚乙烯等塑性高聚物薄膜经　有规律的刺孔、加热后，向一个方向拉伸，使高聚物　中大分子链沿拉伸方向取向，并获得单轴向格栅。　也可继续在另一方向上进行拉伸，从而得到双轴向　的格栅，使格栅在两个方向上都有较高的强度。土　工格栅的外形如同一个上面布满条状开ｉＺｌ的塑料片　材，这些开ｉＺｌ有利于片料握持土壤，使之与土壤紧密