市政工程學習資料:土工合成材料的應(yīng)用
土工合成材料可設(shè)置于巖土或其他工程結(jié)構(gòu)內(nèi)部、表面或各結(jié)構(gòu)層之間，具有加筋、防護、過濾、排水、隔離等功能。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(fù)合型土工合成材料等類型。
（一）路堤加筋
采用土工合成材料加筋，以提高路堤的穩(wěn)定性。當加筋路堤的原地基的承載力不足時，應(yīng)先行技術(shù)處理，以確保路堤的整體穩(wěn)定。加筋路堤填方的壓實度必須達到現(xiàn)行路基設(shè)計規(guī)范規(guī)定的壓實標準。土工格柵、土工織物、土工網(wǎng)等土工合成材料均可用于路堤加筋，其中用作路堤單純加筋目的時，宜選擇強度高、變形小、糙度大的土工格柵。土工合成材料應(yīng)具有足夠的抗拉強度，且應(yīng)具有較高的撕破強度、頂破強度和握持強度等性能。
加筋路堤的施工原則是應(yīng)能充分發(fā)揮土工合成材料的加筋效果。合成材料連接應(yīng)牢固，在受力方向處的連接強度不得低于該材料設(shè)計抗拉強度，其疊合長度不應(yīng)小于150mm.
鋪設(shè)土工合成材料的土層表面應(yīng)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(nèi)填筑填料，以避免其過長時間受陽光直接暴曬。填料不應(yīng)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lm，以防局部承載力不足。卸土后立即攤鋪，以免出現(xiàn)局部下陷。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(yīng)用同時進行。
（二）臺背路基填土加筋
采用土合成材料對臺背路基填土加筋的目的是為了減少路基與構(gòu)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(wǎng)或土工格柵，其200c時抗拉強度（kN／m）應(yīng)達到大于6（縱向）和大于5（橫向），拉伸模量（kN／m）>100.臺背填料應(yīng)有良好的水穩(wěn)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(yīng)有足夠的摩阻力。
土工合成材料與構(gòu)造物應(yīng)相互連接，并在相互平行的水平面上分層鋪設(shè)，加筋材料間距應(yīng)經(jīng)計算。在路基頂面以下5.Om的深度內(nèi)，鋪網(wǎng)間距宜不大于1.Om.縱向鋪設(shè)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，最下一層的鋪網(wǎng)長度應(yīng)不小于計算的最小縱向鋪設(shè)長度。
臺背加筋的施工程序：清地表一地基壓實一錨固土工合成材料、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(shè)標高，進行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(yīng)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％。
（三）路面裂縫防治
土工合成材料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(wǎng)和土工織物應(yīng)分別滿足抗拉強度、最大負荷延伸率、網(wǎng)孔尺寸、單位面積質(zhì)量等技術(shù)要求。玻纖網(wǎng)網(wǎng)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(yīng)能耐1700C以上的高溫。
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，灑布黏層油，按設(shè)計或規(guī)范規(guī)定鋪筑新瀝青面層。
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，灑布黏層油，鋪瀝青面層。
（四）路基防護
路基防護主要包括：坡面防護；沖刷防護。
土質(zhì)邊坡防護可采用拉伸網(wǎng)草皮、固定草種布或網(wǎng)格固定撒草種。巖石邊坡防護可采用土工網(wǎng)或土工格柵。
沿河路基可采用土工織物軟體沉排、土工模袋等進行防沖刷保護：
1．坡面防護
土質(zhì)邊坡防護的邊坡坡度宜在1：l.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(zhì)邊坡防護應(yīng)做好草皮的種植、施工和養(yǎng)護工作。施工步驟是：整平坡面，鋪設(shè)草皮或土工網(wǎng)，草皮養(yǎng)護。易碎巖面和小量的巖崩可采用土工網(wǎng)或土工格柵加固。以裸露式或埋藏式兩種方式進行防護。巖石邊坡防護施工步驟是：清除坡面松散巖石，鋪設(shè)固定土工網(wǎng)或土工格柵，噴護水泥砂漿，巖面排水設(shè)置孔。
2．沖刷防護
沖刷防護是保證路基堅固與穩(wěn)定的重要措施。
土工織物軟體沉排系指在土工織物上放置塊石或預(yù)制混凝土塊體為壓重的護坡結(jié)構(gòu)，適用于水下工程及預(yù)計可能發(fā)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。
（五）過濾與排水
土工合成材料可單獨或與其他材料配合，作為過濾體和排水體用于暗溝、滲溝、坡面防護，支擋結(jié)構(gòu)壁墻后排水，軟基路堤地基表面排水墊層，處治翻漿冒泥和季節(jié)性凍土的導(dǎo)流溝等道路工程結(jié)構(gòu)中。
（六）施工質(zhì)量管理
施工質(zhì)量管理包括新型材料的驗收、鋪筑試驗段、施工過程中的質(zhì)量管理和檢查驗收。由于土工合成材料大多用于隱蔽工程，應(yīng)加強旁站監(jiān)理和施工日志記錄。
工程質(zhì)量檢驗基本要求：
（1）土工合成材料質(zhì)量應(yīng)符合設(shè)計要求或相關(guān)標準規(guī)定，外觀無破損、無老化、無污染。
（2）在平整的下承層上按設(shè)計要求鋪設(shè)、固定土工合成材料，并應(yīng)按設(shè)計要求張拉、無皺折、緊貼下承層，錨固端施工應(yīng)符合設(shè)計要求。
（3）接縫連接強度應(yīng)符合要求，上、下層土工合成材料搭接縫應(yīng)交替錯開。