道路与桥梁工程中土工合成材料的应用

覃永师

[摘 要]土工合成材料早在20世纪20年代就已经出现了，土工合成材料主要是人工采用料、化纤、合成橡胶等原材料，从而制造出各种类型的品放置于土体的内部、表面或者各层之间的一种土木工程材料。土木合成材料的品种繁多，其独特的性能与其具备的特性给道桥工程提供了理想的材料。所以我们就道路与桥梁中土工合成材料的应用作了以下的探讨。

[关键词]土工合成材料；道路与桥梁；应用

中图分类号：V546 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）18-0123-01

在当今社会，道路与桥梁工程是十分重要的基础设施。在新社会时期，我国的道路与橋梁工程就有了很大程度上得发展，也对我国的国民经济发展做出了很大的贡献。其中它独特的技术性质可以广泛地应用到岩土工程、土木工程、水利工程、市政工程及环境工程等。土工合成材料作为一种新的建筑工程材料，历史性并不是很悠远，土工材料在各个国家也有着一定的地位，被广泛的使用，运用在了工程的领域，得到了成功的应用。土木合成材料的品种多，运用也很复杂，在土木工程中最早应用的是纤维织物。随着科学时代技术的发展，土木工程中兴起了一场新的革命—土工合成材料大量的应用于工程实践。土工合成材料以人工合成的聚合物为原料加工而成的。土工合成材料最早应用于水利工程，最近几年在道路工程中的应用日趋广泛。在修建公路桥梁中，经常会经过河道穿越山路，这个时候我们就会建造挡土墙来保护坡道，采用土工布作为加筋材料加固挡土墙，土工合成材料不但在公路和桥梁中应用广泛，在排水工程及岩土工程中都很广泛。在工程领域中，土工合成材料及其相关的重要性得到了人们的认可，从而使道路和桥梁工程专业的到了大幅度的提升，也给发展业带来了前所未有的变化和提升。

一、土工合成材料的种类和特点

土工合成材料的种类繁多，我们常见的种类包括四种，其中包括土工织物、土工膜，土工特种材料及土工复合材料。土工织物是一种透水材料，按照不同的方法，可以分成两种，如果在路集中运用这种材料，可以起到过滤排水的作用，同时可以减薄面层的厚度防止反射裂缝。土工膜基本上是一种不透水材料，主要可以用做不同的技术上去，防止层与层之间混杂，使土工合成材料分布的均匀。土工合成材料提高了土工膜面提高了摩擦系数，在公路中的应用十分广泛，对于特种合成材料主要有土工格栅，土工膜构成，无纺织物，对于其独特的较高强度耐久性及其抗腐蚀能力的提高，土工合成材料在公路工程及桥梁工程中的应用已经很广泛了。土工膜袋是由双层聚合化纤制成的连续，主要用于冲刷防护工程。土工网是以合成材料条带或合成树脂压制成的平面网状结构的土工合成材料。土工网与路基的抗剪强度、控制基地变形、防止路基边坡表土流失。

二、土工合成材料的应用

在道路与桥梁工程施工中，土工合成材料有着促进人类自然和谐发展和保护生态环境的优点，对于土工合成材料的应用，我们有着不同的见解和意见，对于土工合成材料的防护作用、滤层作用、排水作用、加筋作用和防渗作用已经在我们的专业领域中有了很好的利用及应用，每个作用在我们的应用中早已经很成熟的并且被广泛的应用了，进而对土工合成材料将土体的强度提高了，对湿软路基也加筋处理了，对于排水通道也能将水分离出去。但地基湿软，土层是软土层时，由于自重及荷载作用，可能会使粗粒料陷入软土层里，就会破坏路基层结构，降低了强度和道路的变形，这时需要设置隔离层，土工编织物正常发挥作用，有时候道路工程中，土工合成材料有时候也能起到隔离的作用，软土层中能挤进去粗粒料，严重时甚至粗粒层会翻浆，我们既要满足渗滤要求又要满足冻融现象，因为土织物具有较大的孔径，如果不被淤塞填充，可以保持良好的切断毛细管，另一方面土工合成材料的亲水性差，所以会减少其温度上升，道路的路面经常开裂，导致路面严重变形，路面变形对过往的车辆产生颠簸感，不能达到标准的路面行车规格。

三、防渗功能的应用

由于土工膜具有防止水气或有害物质的防渗作用即防渗作用，现在我国有很对水库已经采取了土工膜的防渗体，尤其是受害比较严重的东北地区，减少水体的入侵，达到降低提高减少工程冰冻的危害，应用施工围堰，及膨胀湿软地基防渗工程中，主要在防渗功能应用中能起到一个很好的防渗系统及排水系统，个人建议这种应用在我国公路工程种有着密不可分的联系。土工合成材料采用的轻质材料替代了普通简单的方法，目的是减少土工合成材料对路面表层材料的稳定性起到危害，为了保护路面面层材料与土工编织物层的变形相协调，铺设沥青面层时，温度应与编织物相匹配。

四、土工合成材料的功能

土工合成材料具有加筋隔离防护和排水等功能，这些功能有着相关密切的作用，利用土工合成材料的不同路径或者粒径不同，利用了土工合成材料集中的水分还有排除到体外的水分，从而形成了排水通道，同时，作为无纺物和某些具体的合成材料，都可以起到排水的作用；防渗的功能是阻止了水分的流失，防止了结构物的水分子渗漏，保护了其相关的结构物的安全及稳定性。在土工和合成材料中，将有利于工程的因素画到里面。土工合成材料虽然应用只有几十年，但是给施工带来了方便，效果还很明显，主要还节约了资金，更利于工程上使用，土工合成材料的研发成功，不单是带来了方便，更是增加了工程措施，解决了长期以来存在的问题。用于湿软路基中加固的处理方法是：用塑料排水板替代了砂井并且加速了软土地基的固结，从而提高地基的承载力。传统的施工方法有：排水固结、夯实、预压等，但是这此方法通常施工工序特别复杂，速度则非常缓慢，而且投资也比较大。在软土路基处理中应用上土工合成材料目前主要有两种形式：一种是单独使用土工合成材料做湿软土基处理和在传统地基处理的方法中使用土工合成材料。单独使用土工合成材料就是在软基上铺设土工格栅等土工合成材料后直接做面层结构。近几年来使用特别多的还是在传统地基处理方法中使用土工合成材料。

五、结论

总之，随着社会的发展，我国的建设领域也将土工合成材料以独特的工程特性展现给世人，下研究的过程中，有着对新鲜事物的好奇。土工合成材料在工程中的作用显著，土工合成材料应针对问题的特点充分的发挥泡沫塑料，在一些特定的道路地段，为了使路堤稳定性提高，减少路堤加筋，节约成本，路堤加筋时使用土工合成材料，我么防止土工合成材料遭到腐蚀，会对原路面铺设一定厚度的砂砾做垫层，在这个基础上，在铺设土工合成材料，会对表面起到一定的保护作用。在桥梁工程中我们经常会发现因为某些原因导致的不均匀沉降，主要是利用构造物和土工合成材料之间的锚固力和回填土之间的界面摩擦力，构造物和回填土基本上是可以连接成一个整体，从而减轻了不均匀沉降，提高了整体性。在路基的强度和稳定性跟谁有着密切的关系，路基的病害现象发生主要的是水引发的，所以我们对路基的设计应该高度重视，当道路工程使用土工合成材料可以减轻应力产生的裂缝可以降低水流对路面的冲刷，道路会填充满土工合成材料，通过使用土工合成材料，我们有效地提高了防护及冲刷的影响，对道路起到了保护的作用，同时也对桥梁起到了保护，更稳定了各结构的材料。土工合成材料的应用和广泛，也很方便工程的使用。

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