一建市政教材解讀： 1K411033 土工合成材料的應用
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1K411033 土工合成材料的應用
一、土工合成材料
土工合成材料是以人工合成的聚合物為原料制成的各類型產品，是城鎮道路巖土工程中應用的一種新型工程材料的總稱。
(一)分類
土工合成材料可分為土工織物、土工膜、特種土工合成材料和復合型土工合成材料等類型。
(二)功能與作用
(1)土工合成材料可設置于巖土或其他工程結構內部、表面或各結構層之間，具有加筋、防護、過濾、排水、隔離等功能，應用時應按照其在結構中發揮的不同功能進行選型和設計。
(2)當工程中使用土工合成材料兼有其他功能且要考慮這些功能的作用時，還需進行相應項日的校核設計。
二、工程應用
(一)路堤加筋
(1)路堤加筋的主要目的是提高路堤的穩定性。當加筋路堤的原地基的承載力不足時，應先行技術處理。加筋路堤填土的壓實度必須達到路基設計規范規定的展實標準。土工格柵、土工織物、土工網等土工合成材料均可用于路堤加筋，其中土工格柵宜選擇強度高、變形小、糙度大的產品。土工合成材料應具有足夠的抗拉強度、較高的撕破強度、頂破強度和握持強度等性能。
(2)加筋路堤的施工原則是以能夠充分發揮加筋效果為出發點。合成材料連接應牢固，受力方向的連接強150mm。于材料設計抗拉強度，其疊合長度不應小于300mm.連接時搭接寬度不得小于1 5 0mm 。鋪設土工合成材料的土層表面應平整，表面嚴禁有碎、塊石等堅硬凸出物。土工合成材料攤鋪后宜在48h以內填筑填料，以避免其過長時間受陽光直接曝曬。lm不應直接卸在土工合成材料上面，必須卸在已攤鋪完畢的土面上;卸土高度不宜大于1 m，以防局部承載力不足。卸土后立即攤鋪，以免出現局部下陷。
(3)第一層填料宜采用輕型壓路機壓實，當填筑層厚度超過600mm后，才允許采用重型壓路機。邊坡防護與路堤的填筑應同時進行。
(二)臺背路基填土加筋
(1)采用土工合成材料對臺背路基填土加筋的目的是為了減小路基與構造物之間的不均勻沉降。加筋臺背適宜的高度為5.0～10. Om。加筋材料宜選用土工網或土工格柵，其20℃時抗拉強度(kN/m2)應大于6(縱向)和大于5(橫向)，拉伸模量(kN/m)大于1 00 。臺背填料應有良好的水穩定性與壓實性能，以碎石土、礫石土為宜。土工合成材料與填料之間應有足夠的摩阻力。
(2)土工合成材料與構造物應相互連接，并在相互平行的水平面上分層鋪設，加筋材料間距應經計算確定。在路基頂面以下5.0m的深度內，間距宜不大于1.0m。縱向鋪設長度宜上長下短，可采用緩于或等于1:1的坡度自下而上逐層增大，最下一層的鋪設長度不應小于計算的最小縱向鋪設長度。
(3)施工程序：清地表→地基壓實→錨固土工合成材料、攤鋪、張緊并定位→分層攤鋪、壓實填料至下一層土工合成材料的鋪設標高→下一層土工合成材料錨固、攤鋪、張緊與定位。相鄰兩幅加筋材料應相互搭接，寬度宜不小于200mm，并用牢固方式連接，連接強度不低于合成材料強度的60%。臺背填料應在最佳含水量時分層壓實，每層壓實厚度宜不大于300mm，邊角處厚度不得大于150mm。壓實標準按相關規范執行。施工時應設法避免任何機械、外物對土工合成材料造成推移或損傷，并做好臺背排水，避免地表水滲入、滯留。
(三)路面裂縫防治
(1)采用玻纖網、土工織物等土工合成材料，鋪設于舊瀝青路面、舊水泥混凝土路面的瀝青加鋪層底部或新建道路瀝青面層底部，可減少或延緩由舊路面對瀝青加鋪層的反射裂縫，或半剛性基層對瀝青面層的反射裂縫。用于裂縫防治的玻纖網和土工織物應分別滿足抗拉強度、最大負荷延伸率、網孔尺寸、單位面積質量等技術要求。玻纖網網孔尺寸宜為其上鋪筑的瀝青面層材料最大粒徑的0.5～1.0倍。土工織物應能耐1 70℃以上的高溫
(2)用土工合成材料和瀝青混凝土面層對舊瀝青路面裂縫進行防治，首先要對舊路進行外觀評定和彎沉值測定，進而確定舊路處理和新料加鋪方案。施工要點是：舊路面清潔與整平，土工合成材料張拉，搭接和固定，灑布粘層油，按設計或規范要求鋪筑新瀝青面層。
(3)舊水泥混凝土路面裂縫處理要點是：對舊水泥混凝土路面評定，舊路面清潔和整平，土工合成材料張拉、搭接和固定，灑布粘層油，鋪瀝青面層。
為防止新建道路的半剛性基層養護期間的收縮開裂，可將土工合成材料置于半剛性基層與下封層之間，以防止裂縫反射到瀝青面層上。施工方法與舊瀝青面裂縫防治相同。
(四)路基防護
1.路基防護
主要包括：坡面防護――防護易受自然因素影響而破壞的土質或巖石邊坡;沖刷防護一一防護水流對路基的沖刷與淘刷。土質邊坡防護可采用拉伸網草皮、固定草種布或網格固定撒草種。巖石邊坡防護可采用土工網或土工格柵。沿河路基可采用土工織物軟體沉排、土工模袋等進行沖刷防護，以保證路基堅固與穩定。
2.坡面防護
土質邊坡防護的邊坡坡度宜在1：1.0~1：2.0之間;巖石邊坡防護的邊坡坡度宜緩于1:0.3。土質邊坡防護應做好草皮的種植、施工和養護工作。施工步驟是：整平坡面，鋪設草皮或土工網，草皮養護。易碎巖面和小量的巖崩可采用土工網或土工格柵加固，以裸露式或埋藏式方式進行防護。巖石邊坡防護施工步驟是：清除坡面松散巖石，鋪設固定土工網或土工格柵，噴護水泥砂漿，巖面設置排水孔。
3.沖刷防護
土工織物軟體沉排系指在土工織物上放置塊石或預制混凝土塊體為壓重的護坡結構，適用于水下工程及預計可能發生沖刷的路基坡面。排體材料宜采用聚丙烯編織型土工織物。土工織物軟體沉排防護，應驗算排體抗浮、排體壓塊抗滑、排體整體抗滑三方面的穩定性。
土工模袋是一種雙層織物袋，袋中充填流動性混凝土、水泥砂漿或稀釋混凝土，凝固后形成高強度和高剛度的硬結板塊。采用土工模袋護坡的坡度不得陡于1:1。模袋選型應根據工程設計要求和當地土質、地形、水文、經濟與施工條件等確定。確定土工模袋的厚度應考慮抵抗彎曲應力、抵抗浮動力兩方面因素。土工模袋不允許在沿坡面的分力作用下產生滑動。模袋鋪設流程：卷模袋→設定位樁及拉緊裝置→鋪設模袋;模袋鋪設、壓穩后，應拉緊上緣同定繩套，防止模袋下滑。模袋鋪設后及時充灌混凝土或砂漿并及時清掃模袋表面、濾孔和進行養護。
(五)過濾與排水
可單獨使用土工合成材料或與其他材料配合，作為過濾體和排水體用于暗溝、滲溝、坡面防護，支擋結構壁墻后排水，軟基路堤地基表面排水墊層;也可用于處治翻漿冒泥和季節性凍土的導流溝等道路工程結構中。
三、施工質量檢驗
(一)基本要求
(1)土]二合成材料質量應符合設計或相關規范要求，外觀無破損、無老化、無污染。
(2)在平整的下承層上按設計要求鋪設、張拉、固定土工合成材料，鋪設后無皺折、緊貼下承層，錨同端施工符合設計要求。
(3)接縫連接強度應符合要求，上、下層土工合成材料搭接縫應交替錯開。
(二)施工質量資料
(1)施工質量資料包括材料的驗收、鋪筑試驗段、施工過程中的質量管理和檢查驗收。
(2)由于土工合成材料大多用于隱蔽工程，應加強旁站監理和施工日志記錄。
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