公路工程中土工合成材料的应用技术

张其刚，虞 海，张其平

(贵州省公路工程集团有限公司，贵州 贵阳 550001)



公路工程中土工合成材料的应用技术

张其刚，虞 海，张其平

(贵州省公路工程集团有限公司，贵州 贵阳 550001)

近些年来我国公路工程取得了突出的进步，对各种土工合成材料的应用有了更高的要求，在后续发展过程中需要对技术形式进行分析，掌握材料类型和作用，根据技术属性，将其合理应用到实践中。本次研究是以公路工程中土工合成材料的类别和作用为基础，结合具体情况，对技术的具体应用进行分析。

公路工程；土工合成材料；应用技术

1 土工合成材料的分类

1.1 土工膜

土工膜是一种复合材料，组成比较复杂，包括沥青、聚合物等物质，具有不透水特性。由于土工膜比较薄，将其分为加筋和无筋两种。土工膜是土工合成材料的重要构成，具有强度大、稳定性高的特点，能提升路面承载力和使用质量。

1.2 土工织物

土工织物分为无纺型和有纺型两种形式，考虑到各项指标的具体要求，需要对应用类型进行分析。土工织物本身具有抗拉强度高和抗腐蚀性强的特点，在具体施工阶段优势显著，能提高项目施工的强度和质量。

1.3 特殊土工合成材料

土工网结构对合成材料的构成有一定的要求，考虑到不同组织形式的具体变化，在应用阶段需要对排水通道系统进行分析，在应用过程中，土工网本身容易出现严重的变形的现象，其隶属于加筋材料的类型，抗拉强度比较低，延伸性高，在应用过程中需要根据材料的特性对其进行合理化选择，使其符合相关标准施工案例的要求。在土工格栅材料应用过程中，要做好聚合板的打孔工作，提升打孔质量。如果孔眼比较大，为了保证施工效果，可以适当嵌入土块，提高其整体强度，为了增加和周围土的摩擦力，需要合理应用加筋材料。土工合成膜袋是由双层聚合化纤维组成的，是一种袋装的材料，在施工过程中能代替模板进行施工。

2 土工合成材料在公路工程中的作用

2.1 过滤作用

土工合成材料本身具有明显的过滤作用，在应用阶段需要对具备的条件因素进行分析和判断。如果水流量通过过滤层，水的流量不断减少，因此必须采用合理的材料，发挥过滤作用。土工合成材料在具体应用过程中能避免颗粒大的物质流失，避免出现土体破坏的情况。由于过滤作用比较明显，因此可以广泛应用到水利施工、公路施工中，凸显出整体优越性。

2.2 排水作用

土工合成材料本身具有比较好的透水性，无论是材料法还是水平方向，都具有明显的排水能力，在应用过程中可以将材料合理应用到施工组织中，发挥排水固结的作用。

2.3 隔离作用

将土工材料放在不同材料之间，保证不同粒径以及土体表面承载力逐渐提升。材料本身受力挤压明显，如果在中间隔开，能起到保持材料整体功能和作用的目的。

2.4 防护作用

土工合成材料防护作用机制比较明显，在应用阶段，能起到分散现有应力体系的作用，将一种物体传递到另一物体中，使原有的应力分散。为了避免出现结构受损的现象，可以将其应用到河道整治、防护中。

3 土工合成材料在公路工程中的具体应用

3.1 加筋挡土墙和路堤中的应用

在挡土墙设计过程中，考虑到不同形式的特殊要求，在控制阶段，需要合理应用加筋材料，发挥其平衡作用。如果在土体中加铺土工格栅，能提升土体抗压强度，避免出现严重的破坏的现象。此外设置挡土墙的形式，能最大限度的节约空间，使其供各种工程建设使用。

此类设计形式的稳定性比较强，在结构设计过程中，通常采用的是极限平衡设计形式，破坏面分为曲线形状和折线形状，因此在规划设计过程中需要对加筋层进行比较，按照加筋长度和土样自身性质对其合理化应用。当前在公路工程施工阶段采用大量的加筋土挡土墙设计形式，其应用范围和应用形式比较突出。由于膨胀路面的现象时有发生，直接影响路堤的强度和高度，可以采用土工合成材料将其合理应用到实践中。

3.2 软弱地基加固中的应用

软弱地基采用土工合成材料能避免出现填土下渗的情况，同时土工合成材料的抗拉力比较强，能根据荷载形式的具体要求，不断提升承载力。此外土工合成材料的排水作用突出，能促进土壤固结，达到稳定设计的要求。充分利用土工合成材料对地基进行处理，能限制地基土出现位移的现象。此类加筋处理形式，能提升堤坝的稳定性，增加堤坝的填筑高度。

3.3 桥头跳车处理中的应用

桥头跳车是公路部门需要解决的重要问题，同时也是比较重要的技术难题。近些年来在具体施工过程中多是采用加筋技术对其进行处理。主要方式有两种，其一是平铺筋材加固桥台台背填料，该施工方式充分利用土工格栅等材料对土体受力状态进行分析，能减少对路基的损害，避免出现严重的沉降的现象。其次是加筋土柔性桥台施工处理方式，将刚性桥台作为加筋土桥台，按照施工比例要求对其进行处理。在过渡段施工阶段，能根据承受力度的具体要求，对相差高度进行处理，桥台和台背填料的支撑性能是一致的，在外部荷载力以及自重作用力的影响，能起到协调处理的作用，避免出现错台的情况。

3.4 路面加固处理中的应用

在公路工程后续施工中，土工合成材料可以应用到加固工程施工中，包括：基层、加筋沥青面层以及罩面层等。将土工布、土工格栅等材料应用到路面施工中，能避免基层受损，此外加筋材料本身有比较强的扩散的作用，将材料应用到内部或者结构层施工中，能减少预应力比例，相应的提高路面结构层整体强度和刚度,延缓路面的使用寿命。这相当于起到了增厚结构层的作用。

3.5 加减罩面处理中的应用

在面层和基层之间，面层施工形式占据重要的地位，在铺设过程中，可以充分利用钢筋的张拉作用，对结构层以及筋材属性进行分析和应用。针对结构层属性的具体变化，可以适当减弱裂缝尖端的集中程度，对扩展方向进行比对，为了避免出现反射裂缝的情况，应用到面层施工的土工合成材料需要以玻璃纤维和土工织物为主，上述材料属性必须符合公路施工材料的应用规范要求，实际采用的玻纤网网孔尺寸宜为上铺筑的沥青面层材料最大粒径的0.5～1.0倍。采用的土工织物应能耐170 ℃以上的高温。

4 结束语

近年来我国高速公路建设取得了突出的成就，在发展过程中需要考虑到交通量的具体要求，对施工属性进行分析。土工合成材料在公路工程施工中有重要的作用，其应用前景比较特殊，在后续应用阶段必须对材料的属性进行了解，按照公路工程施工基准点的要求，将土工合成材料合理应用到施工过程中，满足施工体系的整体要求，进而达到理想的应用效果。

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2016-07-29

张其刚(1986-)，男，贵州贵阳人，工程师，研究方向：交通土建。

U214

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1008-3383(2016)11-0034-02