1、CH2 CH2 土工合成材料土工合成材料一、土工合成材料发展概况一、土工合成材料发展概况 第一节第一节 常用土工合成材料常用土工合成材料 二、路用土工合成材料的类型及作用二、路用土工合成材料的类型及作用土工合成材料土工合成材料（geosynthetics）土工合成材料是应用于土工合成材料是应用于岩土岩土工程工程、以、以人工合成的聚合物为原材料人工合成的聚合物为原材料制成的各种产品的统称。因制成的各种产品的统称。因为它们主要用于岩土工程，故冠以为它们主要用于岩土工程，故冠以“土工土工”(geo(geo)两字，称为两字，称为“土工合成材料土工合成材料”，以区别于天然材料。，以区别于天然材料。置于土
2、体内部、表面或各层土体之间，发挥加强或保护土体的作用。早期产品主要是透水的土工织物（俗称土工布）和基本不透水的土工膜以及组合产品，所以称为：土工织物、土工膜和相关产品。随着工程建设需要和制造技术发展，产品种类不断扩展，1994年在新加坡召开的第5届国际土工合成材料学术讨论会议上正式确定为：土工合成材料正式确定为：土工合成材料。土工合成材料名称由来土工合成材料名称由来一、土工合成材料发展概况一、土工合成材料发展概况国际发展概况国际发展概况以天然植物作为岩土工程材料，已经有几千年的历史。如：茅草作为土的加筋材料，在我国北方的大部分地区仍在沿用。荷兰在水利工程上，大量利用柳条加固堤防，防止冲刷。但天
3、然植物易于腐烂，不能耐久；金属容易锈蚀；到20世纪30年代，塑料、合成纤维和合成橡胶问世。土工合成材料随化学工业聚合物的发展和工程拓展而兴起，其应用技术则依赖于岩土力学基本原理。创始人之一吉劳德教授（Dr.Giroud.J.P.）曾誉为“可能是岩土工程历史上的一次重要革命”一、土工合成材料发展概况一、土工合成材料发展概况土工合成材料开始应用的确切年代已难以考证。只能从部分早期有里程碑意义的工程事例中知其大概；上世纪30年代，聚氯乙烯土工膜聚氯乙烯土工膜已被应用游泳池防渗游泳池防渗；1953年美国垦务局开始用聚乙烯膜聚乙烯膜于渠道防渗渠道防渗；前苏联也较早地在渠系上铺设设低密度聚乙烯膜；1958
4、年美国佛罗利达州在海岸块石护坡海岸块石护坡下展铺土工织物土工织物作反反滤护垫滤护垫，至今被认为是近代史土工织物应用的发端。19521953年荷兰遭遇特大风暴，造成重大生命财产损失，灾后启动著名的三角洲工程，这个项目动用了大量的早期的土工织物，因此大大推动了土工织物的发展。于1968年，荷兰又开发研制成双层土工织物缝制成的用于护岸护岸的混凝土模袋混凝土模袋。一、土工合成材料发展概况一、土工合成材料发展概况国际发展概况国际发展概况1968年法国的罗纳.普朗克（Rhone Poulenc）公司首创无无纺土工织物纺土工织物，可替代传统的砂砾料用作滤层滤层，使土工织物的应用领域广为拓展；上世纪八十年代初
5、英人麦瑟（Mercer）发明了以聚合物制成的至今仍为土加筋的最佳材料的土工格栅土工格栅（geogrid）。七十年代末有了塑料排水带塑料排水带，替代砂井用于软基排水固结软基排水固结。以有纺织物制成的大直径大长度的土工管袋土工管袋，可容纳疏浚泥沙容纳疏浚泥沙、淤泥淤泥等物，脱水固结脱水固结，形成连续大体积土管袋土管袋，可作岸边的防冲防冲障墙障墙，也可建成河工丁坝河工丁坝、顺坝顺坝，以及围垦造地围垦造地、兴建人工岛兴建人工岛。一、土工合成材料发展概况一、土工合成材料发展概况国际发展概国际发展概况况八十年代后期，大体积土工包产大体积土工包产生，土工包放置在开底船上容纳废弃物、疏浚土料等后封闭，靠GPS
6、定位系统运到指定水域，开启船底投放，修成水下稳定平台水下稳定平台、防波堤防波堤等，或控制海底侵蚀控制海底侵蚀和建潜坝建潜坝结构等。为了改善生态、保护环境，各种三维土工网垫三维土工网垫相继问世，可用于坡面植草坡面植草。环保问题的高度重视，不仅防渗用土工膜及应用技术有了很大的改进，也促成了土工合成材料膨润土垫膨润土垫（GCL）的研制成功，GCL结合土工膜结合土工膜构成垃圾填埋场的防渗系统防渗系统。并逐渐推广到渠道渠道、水池水池和人工湖人工湖等防渗。一、土工合成材料发展概况一、土工合成材料发展概况国际发展概国际发展概况况土工合成材料的应用在我国的发展可归纳为四个阶段。（一）自发应用时期（一）自发应用
7、时期早在上世纪六十年代，山东打渔张灌区、河南人民胜利渠即采用塑料薄膜作渠道防渗，后推广用于水池、水库等防漏；1965年辽宁桓仁水电站用沥青聚氯乙烯膜为混凝土支墩坝上游面止裂防漏；1976年江苏长江岸边的江都嘶马以扁丝土工织物结合混凝土块压重，制成软体沉排防治江岸冲塌；这一时期的特点，是个别工程应用该材料，既无一定规格的的产品，也无定型的设计方法，纯属按既往岩土工程经验，群众性自发应用。一、土工合成材料发展概况一、土工合成材料发展概况我国发展概况我国发展概况（二）技术引进时期（二）技术引进时期八十年代初，铁科院用杜邦公司赠送的2万平方米无纺土工织物，试用于治理铁道长期存在的翻浆冒泥病害，算是我国
8、采用正规土土合成材料的开端。土工模袋的引进，并由无锡毛纺织染厂将其国产化。1983年又引进了加筋技术和加筋土工格栅。到九十年代中期，自行研究出国产化产品。一、土工合成材料发展概况一、土工合成材料发展概况我国发展概况我国发展概况（三）组织建立时期（三）组织建立时期1983年，国际土工织物学会（简称IGS）成立，1994年更名为国际土工合成材料学会（仍简称IGS）。1984年底，成立了“土工织物科技情报协作网”。1986年更名为“土工合成材料技术协作网”（简称CTAG）1990年中国正式加入“国际土工合成材料学会国际土工合成材料学会”（IGS），并成立了“国际土工合成材料学会中国委员会国际土工合成
9、材料学会中国委员会”（CCIGS）;1986年至今先后在天津、沈阳、仪征、宜昌、西安、上海召开了八届全国土工合成材料学术会议。1995年正式成立“中国土工合成材料工程协会中国土工合成材料工程协会”(仍简称CTAG)。一、土工合成材料发展概况一、土工合成材料发展概况我国发展概况我国发展概况（四）步入标准化时期1998年的特大洪水中，国家领导与各部门领导认识了土工合成材料在防汛抢险中的显著作用；水利部率先编制土工合成材料应用技术规范 SL/T225-1998 水利水电工程土工合成材料应用技术规范，结束了我国无标准的状态；继后国家标准和铁路、公路、水运的行业技术标准随之发布；产品标准和材料测试标准紧
10、随其后。1998年年底，土工合成材料及技术步入规范化时期。一、土工合成材料发展概况一、土工合成材料发展概况我国发展概况我国发展概况二、路用土工合成材料的类型及作用二、路用土工合成材料的类型及作用土工织物土工织物（土工布）土工膜土工膜土工复合材料土工复合材料土工特种材料土工特种材料有纺 无纺（长丝和短丝）针刺黏结热黏结胶剂黏结复合土工织物复合土工膜复合防、排水材料土工格栅、经编格栅、土工带、土工网、土工格室、土工包等土工合成材料膨润土衬垫（GCL）、三维植被网垫、聚苯乙烯板块、发泡土工材料等最常用如：经编土工织物主要作用：加筋、增强、过滤、排水、隔离等功能。在 软土地基处理；提高路基、路面工程质
11、量；增强稳定性方面有重要作用。二、路用土工合成材料的类型及作用二、路用土工合成材料的类型及作用(一一)土工织物土工织物二、路用土工合成材料的类型及作用二、路用土工合成材料的类型及作用(一一)土工织物土工织物织造型土工织物（有纺）织造型土工织物平纹平纹斜纹斜纹缎纹缎纹非织造型土工织物热粘合热粘合化学粘合化学粘合机械粘合机械粘合非织造型土工织物纺粘法是粘合法中的一种，是将聚合物原料经过熔融、挤压，纺丝成网，纤维加固后形成的产品。这种织物厚度薄而强度高，渗透性大。由于制造流程短，产品质量好，品种规格多，成本低，用途广，近年来在我国发展较快。化学粘合法土工织物是通过不同工艺，将粘合剂均匀地施加到纤维中
12、，待粘合剂固化，纤维之间便互相粘连，使网得以加固，厚度可达3 mm。常用的粘合剂有聚烯醋、聚醋乙烯等。也可以在施加粘合剂前加以滚压，得到较薄的和孔径较小的产品。这类产品在工程中的应用较少。机械粘合法是以不同的机械工具将纤维网加固，应用最广的是针刺法，还有用水刺法的。针刺法利用装在针刺机底板上的许多截面为三角形或棱形且侧面有钩刺的针，由机器带动，作上下往复运动，让网内的纤维互相缠结，从而织网得以加固。产品厚度一般在1mm以上，孔隙率高，渗透性大，反滤排水性能均佳，在水利工程中应用很广。水刺法是利用高压喷射水流射人纤维网，使纤维互相缠结加固。其产品较为柔软，主要用作卫生用品，工程中尚未应用。编织（
13、二）土工膜土工膜 是一种基本不透水的材料，有很好的防渗防 漏性。广泛用于大坝、堤防、水闸、地下工 程、围堰、垃圾填埋场等工程。土工膜作用：过滤、排水、防渗、保土、抵制地下翻浆；防止上下层混杂、使局部负荷分布均匀土工膜应用的技术在于：合适的材料 合理的防渗层结构设计 正确严格的施工（二）土工膜改善土工膜性能/降低成本的措施：（1）掺入碳黑，可以提高抵抗日光紫外线的能力，可延缓老化；（2）掺入铅盐、钡、钙等衍生物，可以提高材料的 抗热与抗光照稳定性；（3）掺入滑石粉等润滑剂，可以改善可操作性；（4）掺入杀菌剂，可防止细菌破坏等。（三）复合型土工合成材料复合型土工合成材料是两种或两种以上的土工合成材
14、 料组合在一起的产品。这类产品 将各组合材料的特性相结合，以 满足工程的特定需要。不同的工程有不同的综合功能要求，故复合型土工材料的品种繁多，主要分为：复合土工膜和复合排水材两大类。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）组合在一起的产品。是一种以土工膜为主体，同时在其一侧或两侧粘有无纺织物、有纺织物或加筋材料等土工材料等的复合土工材料。其功能较多，发展潜力较大。由于布加筋的作用，使复合膜既具有布的特点又具有膜的特点，抗胀破、撕裂、刺破能力大大加强。设计时优先考虑膜的变形率和布的强度。复合膜生产宽度有限，大幅使用时，搭接缝的防渗与强度特性不容忽视。复合土工膜复合土工膜优
15、点：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；以非织造型土工织物复合，不仅对膜提供加筋与保护，还可以起到排水排气的作用，同时提高膜面的摩擦系数。复合型排水材复合型排水材种类：塑料排水板、无纺织物与塑料网状管构成的排水材 无纺织物、芯材与土工膜构成的排水材 无纺织物、网状管材与土工膜构成的排水材 无纺织物、芯材排水管等。软式排水管，又称渗水软管，由高强度钢丝圈作 为支撑壁+管壁包裹材料（有反滤、透水及保护作用）。复合型排水材塑料排水带（板）塑料排水带是具有纵向连续沟槽的塑料芯带外包裹薄型无纺土工织物而成的复合排水材料。断面形状有多种。（四）特种土工合成材料特种土
16、工合成材料主要包括:土工格栅 土工膜袋 玻纤网 土工垫 土工格室 超轻型合成材料等土工格栅土工格栅 土工格栅是聚合物高分子材料经过定向拉伸形成的具有开孔网格、较高强度的平面网状材料。特点：具有很高的柔性、延展性、抗疲劳性能，抗土和地下水的化学腐蚀性，耐霉性、与填料联锁性好。土工格栅主要用于土体的加筋，是工程中应用很广的加筋材料。土工格栅土工格栅 加筋带焊成的土工格栅加筋带焊成的土工格栅 土工格栅用途：用于软土地基加固，增加地基抗剪强度、提高地基承载力、促进地基均匀沉降；可用于加固地基边坡，可放陡边坡至1：1.5，达到少占地的目的，并可防止水流冲刷；在半挖半填和挖方、填方交界处或路基加宽处，在新
17、旧路基结合处铺设土工格栅可减少不均匀沉降；还可用于路面，减少路面裂纹（主要铺在基层底面）及车辙深度（主要铺在基层顶面），以延长路面维修周期并可减薄路面厚度。用于桥台或其他人工构造物台背，防止其填土部分沉降，以减少“跳车”现象。土工格栅土工格栅土工格栅土木膜袋土木膜袋是由双层聚合物化纤织物制成的连续（或单 独的）袋状材料，可以代替模板使用。常用高压泵把混凝土或砂浆贯入模袋中，最后形成板状或其他形状材料。主要用于冲刷工程。土木膜袋以织物代替模板用于护坡的土工模袋（fabriform）玻纤网玻纤网是以玻璃纤维制成的平面网格材料，具有较好 的高温稳定性，适用于路面裂缝防治。土工网土工网 是以合成材料条
18、带或合成树脂压制成的平面 网状结构的土工合成材料，可因网孔尺寸、形状、厚度和制造方法的不同而造成性能上 的差异。用于坡面防护、植草和软基加固垫层的土工网（geonet）土工网特点：抗拉强度较低、延伸率较高。用途：土工网与路基填料间有较大的联锁性，可增加路基的抗剪强度；控制基底变形；防止路基边坡表土流失。土工网强度模量比土工格栅低，但对于受力和变形要求不高的情况，如坡面防护等，也可用于加筋材料。主要用于路堤加筋、路基防护。土工垫土工垫是以热塑性树脂为原料、经挤出、拉伸等工序 形成的相互缠绕、并在节点上相互融合、底部 为高模量基础层的三维网垫，用于防护工程。土工垫土工格室土工格室是用聚合物制成的蜂
19、窝状三维结构。可以在运输和储存时缩叠起来，施工时再张开使用。特点：张开的土工格室可保持形状不变，在其中填入土料，由 于格室对土的侧向位移的限制，可大大提高土体的刚度 和强度。广泛用于软土地基加固和防护工程。土工格室利用其侧向约束作用以固定散粒土的土工格室（geocell）土工条带 物理性指标：厚度、等效孔径等。力学性指标：抗拉强度、延伸率、撕裂强度、握持强度、膨胀强度等。水力特性指标：渗透性、淤堵性指标、水通量和抗渗指标。界面特性：土与土工合成材料的摩擦系数及相互作用的 界面特性。流变特性：蠕变强度折减系数，长期疲劳强度特性指标。老化特性：紫外线老化强度折减系数，抗化学腐蚀指标，冻融和干湿影响
20、指标等。延缓土工合成材料老化的措施影响土工合成材料老化的因素：热和温度引起的热氧化；阳光中紫外线产生的光氧化；化学和生物侵蚀、干湿作用、冻融变化和机械磨损等 其中光氧化的破坏作用很强。延缓土工合成材料老化的措施：在原材料中加入防老化剂，如适量的抗氧化剂、光稳定剂和深色碳黑等，抵制光、氧、热等外界因素对材料的作用；在工程中采取防护措施，如尽量缩短材料在日光中的暴露时间，用岩土或深水覆盖等。第二节第二节 加筋（加筋（Reinforcement）在公路工程中加筋补强主要有两大类：1.路堤的稳定性不足，为了提高路堤的稳定性，控制路堤沉降，采用土工合成材料进行路堤加筋；2.为了减少路基与结构物之间的不均
21、匀沉降,台背路基采用土工合成材料进行加筋。常见的加筋材料：土工格栅、土工织物和土工加筋带等。绝大部分是针对筋材与土的交界面上两种材料的相互作用展开的。流行观点（围绕在摩阻力上）：1、筋材在土体内增加了一个阻止侧向变形的摩擦力 2、加筋作用使土体黏聚力增大。新观点：1、张力膜理论 2、应力场和位移场改变 3、间接影响带理论 4、深基础效应 将材料按要求置于土内，依靠材料与周围土之间的界面摩阻力限制土体侧向移动，使土的模量增大，整体性增强，以增加土体承载力的作用。加筋土工程：目前加筋土已大量应用于软土地基加固建筑挡墙、建造陡坡、浅基础地基、桥台、道路防裂加筋土挡墙等。1 1、筋材的抗拉强度和应力应
22、变关系（延伸率）、筋材的抗拉强度和应力应变关系（延伸率）2 2、筋材的抗拉刚度（蠕变和应力松弛）、筋材的抗拉刚度（蠕变和应力松弛）3 3、筋材的粗糙度及与土体的咬合性能（抗磨性）、筋材的粗糙度及与土体的咬合性能（抗磨性）4 4、筋材的抗温度、老化性能及耐久性、筋材的抗温度、老化性能及耐久性新老路基结合处加筋高速公路土工合成材料铺设层位示意图高速公路土工合成材料铺设层位示意图新老路基结合处加筋河南安阳-新乡高速公路改扩建工程-土工布加筋土工布加筋新老路基结合处加筋河南安阳-新乡高速公路改扩建工程土工格栅加筋土工格栅加筋新老路基结合处加筋河南安阳-新乡高速公路改扩建工程土工格室加筋土工格室加筋有包
23、裹式和条带式两种。由五部分组成：挡墙土体、土体中筋材、面板、帽石、地基和基础。设计基本资料：筋材特性指标、外载荷、地基土特性指标、回填土特性、结构安全系数（内部稳定及外部稳定）。典型工程典型工程青藏铁路加筋土挡墙青藏铁路加筋土挡墙典型工程典型工程青藏铁路加筋土挡墙青藏铁路加筋土挡墙典型工程典型工程青藏铁路加筋土挡墙青藏铁路加筋土挡墙典型工程典型工程青藏铁路加筋土挡墙青藏铁路加筋土挡墙典型工程典型工程青藏铁路加筋土挡墙青藏铁路加筋土挡墙加筋土挡土墙第三节第三节 过滤：防止土工建筑物在排水过程中土颗粒的大 量流失。排水：排出多余水，保持土体稳定性。过滤与排水常常同时被要求，加强土层抗渗透破坏能力。
24、采用土工织物用作反滤排水的技术被大量使用。第三节第三节 土工织物的过滤机理Filtration，当土中的水从土工织物中流过时,水可以顺畅穿过,而土粒却被阻留的现象称为过滤或反滤。此种功能是保持土体结构稳定性的关键要求。第三节第三节 第三节第三节 淤堵类型 淤堵：土工织物中的孔道被堵塞，过水面积减小，渗透性下降的现象 按淤堵形成原因，分为以下三种：机械淤堵:土体中细颗粒随水流进入土工织物空隙并停留其中，随着时 间增长，停留的颗粒越来越多，土工织物透水性越来越小。化学淤堵:水中各种离子发生化学作用生成不溶于水的化合物，停留在 土工织物孔隙中，减小水流通道从而降低了土工织物的渗透 性。生物淤堵：土体
25、或土体水中的藻类、菌类微生物和有机质在土工织物 孔隙中繁殖，堵塞孔隙。一般情况下，机械淤堵为主要形式。第三节第三节 过滤结构形式与设计要求渗沟 坡面防护支档结构物等效孔径：表示土工合成材料孔隙的大小。如：O95表示土工合成材料中95%的孔径低于该值。保土性和透水性：保土性：保证土中起骨架作用的较大颗粒不流失。透水性：透水准则表明反滤织物透水性与土的渗透性的关系。织物的长期透水性（防淤堵准则）：找到“最恰当”的设计，使后期透水性不致显著降低。要求在保证滤层稳定的情况下尽量选择孔径较大的材料。透水率和导水率一般认为无纺针刺土工织物是最适用于反滤层的防淤材料。1、土工织物的种类和特性2、被保护土的性
26、质和状态 （内部稳定土和内部不稳定土，粘性土和沙性土）3、水流的特性（动态流和静态流，单向流和双向流）4、土工织物铺设的施工质量和土层接触面情况5、其他外部情况（如反滤层下游排水材料情况）第三节第三节 排水作用排水作用Drainage材料能让水流沿其内部排走的能力。它作为传统排水材料砂砾料的替代料。无纺土工织物、复合排水材料、排水管与塑料排水带有此功能。右图是挡墙背部利用无纺土工织物或复合排水材料排除地下水至排水管，再由排水管排走的示意。目 的：加速土体排水固结，改善土的性能；导走土体中渗透水，降低渗透压力；降低土体中浸润线，增加土体稳定性。材 料：无纺织物、塑料排水管、塑料排水带、土工网、毛
27、细排水带、软式排水管、速排龙等。在道路、堤坝、隧道及软基等工程中，常需地下 排水，用地下埋管方式排水很普遍。在控制地面侵蚀的结构中，压重（混凝土块等）之下往往垫有土工织物，而两者之间还有砂垫层 。砂垫层作用在于保护土工织物不被压重破坏和 消除土工织物中孔隙水，以免水压力破坏压重。由聚氯乙烯透水芯带外套以无纺织物滤布制成。它排水性能良好、质量轻、施工方便、对土的扰动小、造价低廉、工效高。它一出现便迅速被推广使用，现我国排水带年用量达到近亿延米（赵维炳，2006）。应用：提高软地基的承载力与稳定性 减少建筑基础的沉降 塑料排水带技术新发展 可测深的排水带：“数字式”、“铜丝式”整体式排水带。排水加
28、固工程的发展。3 隔离作用隔离作用Separation将两种不同的材料分隔，使其不混和的功能。例如：将铁路轨道下道碴碎石和地基细粒土隔开。用于隔离的材料常为土工织物或土工膜。通过隔离可保持介质和结构的完整性和稳定性。右图是地基有无隔离层的比较示意软土路基有无隔离层的比较示意图软土路基有无隔离层的比较示意图4 防渗作用防渗作用Waterproofing利用材料阻隔液（水）体或防止其流失的作用。常用的防渗材料有土工复合膜等。右图是以土工膜作渠道防渗。土工膜渠道防渗土工膜渠道防渗过滤与排水工程土工膜渠道防渗土工膜渠道防渗过滤与排水工程第四节第四节 路基防护路基防护防护作用防护作用Protection
29、利用合适材料防护岩土体免受环境影响导致破坏的作用。例如在堤坝临水岸坡铺上土工织物来抵抗水流冲刷；也用于土体防冻和景观绿化等。常用的防护材料有土工织物、土工模袋、土工网和三维植被网垫等路基防护主要包括：坡面防护和冲刷防护。第四节第四节 路基防护路基防护 坡面防护 保护路基边坡表面免受雨水冲刷，减缓温差及湿度变化的影响，防止和延缓软弱岩土表面的风化、破碎、剥蚀演变进程，保证路基整体稳定性。土质边坡拉伸网草皮固定草种布网格固定撒种岩质边坡（裸露式或埋藏式）土工网土工格栅 冲刷防护 防止水流对路基的冲刷、拍击和淘洗，或是防止水位骤降时路基内细粒填料流失。土工织物软体沉排土工膜袋防护工程1)土工织物注浆
30、模袋、土砂石织物袋、织物软体排等材料 防止河岸或海岸被冲刷;2)防止垃圾、废料或废液污染地下水或散发臭味;3)防止水面蒸发或空气中的灰尘污染水面;4)防止路面反射裂缝;5)防止土体的冻害;6)临时保护岸边或草地，防止水土流失，促进植物生长;7)防止地面水渗透人地下(在膨胀土或湿陷性黄土地区修 建建筑物时尤为必要);8）在地下工程施工中为防止对邻近建筑物的影响而采取 的措施。土质边坡防护-拉伸网草皮在平整的地坪上铺3-5cm的种植土层，土工网或土工垫布布置在种植土层的中间，然后撒种、养护，待草苗旺盛，土体、土工网与根系固定后，成捆运送至施工地点进行铺设。优点：可任意切割、搬运方便、草种易存活、可
31、防止雨水冲刷。土质边坡防护-固定草种布在土工织物纺织时，将草种固定 于土工织物内，然后到现场铺筑，促使草皮生长，形成植被护坡层。铺设前应先将坡面整理平整，将固定草种布产铺固定在坡面上，并将其也坡面紧贴。土质边坡防护-网格固定撒种网格固定撒种护坡方法网格固定撒种护坡方法坡面防护-岩质边坡防护 岩质边坡采用土工网或土工格栅进行防护。可采用裸露式或埋藏式两种防护方式。裸露式防护：将土工合成材料直接固定并裸露于岩面的防护方式。缺点：土工合成材料长期暴露于阳光下容易老化，性能 大大降低。适用：临时性工程边坡防护或永久性工程边坡的临时防 护。或对于更换土工合成材料较方便的永久性工 程边坡防护。埋藏式防护：
32、先将土工合成材料固定于岩面上，再用水泥砂浆喷护的防护方法。采用埋藏式防护的坡面应设置泄水孔。冲刷防护 为防止流水直接危害沿河路堤、滨海路堤，必须采取一定的防止冲刷的措施。土工织物软体沉排护坡 在土工织物上以块石或预制混凝土为压重的护坡结构。适用：水下工程及预计可能发生冲刷的河床和岸坡土面上。土工膜袋护坡 土工膜袋是一种双层织物袋，袋内充填流动性混凝土或水泥砂浆或稀释混凝土，凝固后形成高强度和高刚度的硬结板块。优点：强度高、抗冻性强、形状适用性强、成型后紧贴地面、水下施工无需围堰或断流等。适用：泥沼、池塘、小型湖泊地区填筑路基临水边坡冲刷防护。Geosystem以高强土工织物缝制成袋或长管袋或大
33、体积包裹体，内填土体或废料，或以土工网等扎成的箱笼，内充石块等功能。这类产品有土工袋（geobag）、土工管袋（geotube）、土工包（geocontainer)和土工箱笼（gabion）等。利用它们可以建堤坝、人工岛、结合疏浚围垦土地、岸边防打护以及处理废料垃圾等。包容作用（包裹）包容作用（包裹）冲刷防护-土工织物软体沉排护坡长管袋作防护结构长管袋作防护结构长管袋冲填过程中长管袋冲填过程中冲刷防护-土工膜袋护坡冲刷防护-土工模袋护坡模袋护坡模袋护坡冲刷防护-土工模袋护坡北京凉水河石笼护岸-裸露式防护北京凉水河石笼护岸第五节第五节 路面裂缝防治路面裂缝防治 土工合成材料用于路面工程的作用：抑
34、制因半刚性基层收缩而产生的裂缝向上扩展；减少沥青路面的车辙；防止和延缓铺设在旧水泥混凝土路面上的沥青加铺层的反 射裂缝；在半刚性基层沥青路面中提高基层和底基层的疲劳寿命。用于路面裂缝防治的土工合成材料主要有：玻纤网、土工织物等。第五节第五节 路面裂缝防治路面裂缝防治一、土工合成材料的选择 1.耐热要求 由于铺设在半刚性基层与沥青面层之间，故 耐热性应满足沥青面层铺筑施工要求。一般要求：170以上的高温。2.防裂要求 起应力消散薄膜作用，抵抗拉应力。要求具有一定的抗拉强度：表2-6和2-7。3.顶破要求 裂缝处的土工合成材料在缝隙中央可能被顶破，故应具有一定的延伸率：表2-6。第五节第五节 路面
35、裂缝防治路面裂缝防治二、旧沥青路面裂缝防治 机理：将土工合成材料加铺在旧沥青路面上，可使基层的垂直传递裂缝由于土工合成材料的存在而转变为水平传递，不至于直接传至沥青表面，延长了沥青面层的使用寿命。注意事项：在旧沥青路面上加铺土工合成材料和沥青混凝土面层，必须先对旧路进行外观 评定和弯沉测定，再确定旧路处理和加铺层的设计方案。二、旧沥青路面裂缝防治 沥青加铺层的施工主要步骤：1.路面清洁和整平 2.土工合成材料张拉 3.土工合成材料搭接 4.洒布粘层油 5.铺设沥青面层 施工车辆不得在土工合成材料表面转弯和紧急制动。第五节第五节 路面裂缝防治路面裂缝防治图1 旧沥青路面综合表面处治结构层矿 料
36、层上 沥 青 层土 工 布 层下 沥 青 层旧 路 面第五节第五节 路面裂缝防治路面裂缝防治三、旧水泥混凝土路面裂缝防治 原因：主要是在水泥混凝土板的接缝处，由于温度变化产生的相对水平位移和车轮荷载作用下产生的相对竖向位移重复作用，故沥青混凝土加铺层容易产生反射裂缝。方法：在旧水泥混凝土路面与沥青加铺层之间设置防裂层，减少加铺层应力集中。材料：可采用玻纤网、土工织物。旧水泥混凝土路面加铺沥青混凝土面层，必须先对旧路进行强度和外观评定。第五节第五节 路面裂缝防治路面裂缝防治四、新建道路路面裂缝防治 由于沥青路面下的半刚性基层自身的收缩，沥青面层或多或少会出现反射裂缝。措施：将土工合成材料铺设在沥青面层底部，减少或延缓反射裂缝的产生。一般采用玻纤网在路面加筋。原因：玻纤网具有较大的抗拉强度及弹性模量，较低的延伸率和很高的熔点，治理沥青路面反射裂缝效果较好。路面裂缝防治工程施工现场谢谢 谢！谢！
