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淺談土工合成材料在路基邊坡防護(hù)中的應(yīng)用

文檔作者：劉斌劉雄文檔來源：長沙理工大學(xué)		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時間： 2022年12月13日
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城市建筑┃建材?裝飾?裝潢┃URBANISM AND ARCHITECTURE┃BUILDING MATERIALS?ORNAMENT?DECORATION
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淺談土工合成材料在路基邊坡防護(hù)中的應(yīng)用
Discuss the Application of Geosynthetic Materials in the Subgrade Slope Protection
■ 劉 斌 劉 雄 ■ Liu Bin Liu Xiong
[摘 要] 實(shí)踐表明，一種新型的土工合成材料主要有：土
工織物、土工薄膜、復(fù)合型土工合成材料、特種土工合成
材料等，在應(yīng)用于豎直擋土墻及陡坡等的排水系統(tǒng)、加固、
大壩、侵蝕控制等方面后，則明顯改善了路基邊坡的穩(wěn)定
性，提升了路面質(zhì)量。
[關(guān)鍵詞] 土工合成材料 路基邊坡防護(hù)
[Abstract] Practice shows that a new type of geosynthetic
material mainly include: geotextile, geotechnical film, composite
geosynthetic materials, and special geosynthetic materials
etc, which has obviously improved the stability of roadbed
slope, improving the quality of the pavement when using in the
vertical the drainage system and reinforcement of the retaining
wall and steep slope, dam, erosion control.
[Keywords] geosynthetic materials, subgrade slope protection
一、 路基邊坡破壞的原因及影響探討
一般來講，造成路基邊坡破壞的原因有：
（1）自然原因，如：地質(zhì)條件（巖石的成因、
種類、風(fēng)化程度；巖層的厚度；巖石有無遇水軟化
的夾層等）、氣候條件（降水、氣溫、最大凍土深度、
風(fēng)速等）、土質(zhì)狀況（砂粒土、黏性土、黃土質(zhì)砂黏
土、粉土類土等）、水文因素（地表水的排泄、河岸
淤積、有無裂隙水、層間水、泉水等）。
（2）人文因素，如：人為因素（路基邊破設(shè)計(jì)
缺陷、施工技術(shù)不足、地質(zhì)勘查不準(zhǔn)等）。
一旦路基邊坡發(fā)生破壞，不僅會造成邊坡落石、
路面開裂、斷板、路堤大面積滑動等路基設(shè)施損失，
還會造成交通擁堵、癱瘓，甚至是不可預(yù)知的人員
傷亡，財產(chǎn)損失以及一系列潛在的次生環(huán)境災(zāi)害。
給人們的生產(chǎn)生活造成極大的不便。本文中，筆者
將重點(diǎn)介紹土工合成材料在路基邊坡防護(hù)中的應(yīng)
用，推廣這一全新新技術(shù)，以期待減少邊坡防護(hù)技
術(shù)落后對路基邊坡災(zāi)害的不利影響。
二、 土工合成材料的分類
土工合成材料是以如化纖、人工毛料、合成橡
膠等人工合成的聚合物為基本原料而制成的不同類
型的成品。通過成熟的技術(shù)把它成功運(yùn)用到土體的
表面或是內(nèi)部亦或是各層土體之間，會對土體起到
較好的保護(hù)作用。因而，它無疑是一種嶄新的巖土
工程材料。此類土工合成材料主要有以下幾類：
1. 土工膜
土工膜有聚合物土工膜和瀝青土工膜兩類，是
一種不透水的土工合成材料。它透水性低，應(yīng)變能
力和彈性較好、抗老化能力強(qiáng)、工程特性隨制作方
法和產(chǎn)品類型的變化而有所不同。它能有效減小填
料層的厚度、增強(qiáng)土層的剛度、限制土體的（側(cè)向）
位移、改善荷載分布的狀況，最適應(yīng)運(yùn)用于水下工
程。
2. 土工織物
土工織物連續(xù)性強(qiáng)、重量輕、拉伸性強(qiáng)、微生
物侵蝕性佳、耐腐蝕性強(qiáng)、易于制作成運(yùn)用范圍更
加寬廣的成品，是一種利用編織技術(shù)生產(chǎn)出的的透
水性土工合成材料。
3. 特種土工合成材料
它主要由土工薄膜、土工織物及個別特種土工
合成材料內(nèi)的兩種及以上的材料組成。它往往能將
不同構(gòu)成材料的性質(zhì)相互結(jié)合以滿足工程的不同需
求。
4. 復(fù)合型土工合成材料
主要有土工網(wǎng)、土工格柵、土工膜袋、超輕型
土工合成材料、土工格室、土工墊等。其中，復(fù)合
土工膜，即土工織物和土工膜的組合，主要適用于
增強(qiáng)與圖面之間的摩擦力或是加筋、防滲等方面。
而土工復(fù)合排水材料則主要運(yùn)用于軟土地基的處
理，以達(dá)到加速排水固結(jié)的目的。
三、 土工合成材料在路基邊坡防護(hù)中的應(yīng)用
土工合成材料運(yùn)用于不同的工程防護(hù)中，將起
到如防護(hù)、濾層、隔離、加筋、排水、防滲等不同
作用。近年來，這一新型材料在邊坡防護(hù)中得到了
具體運(yùn)用，在降低工程造價、改善邊坡環(huán)境、解決
高陡邊坡或巖質(zhì)邊坡難題、提高邊坡整體質(zhì)量、改
善邊坡穩(wěn)定性方面起到了不可忽視的重要意義，具
體如下：
1. 土工織物在路基邊坡防護(hù)中的應(yīng)用
以京滬告訴路段沿海一段為例，其長時間接受
風(fēng)浪侵襲，造成了路基填筑困難，邊坡土方嚴(yán)重?fù)p
失。路基填筑之后，一旦遭到5 級風(fēng)，浪高將達(dá)到
0.5 m，風(fēng)浪侵襲速度也會高至1.1 m/d。砂石奇缺
的滄州一帶，路基填料主要是土，但是鹽汪子一段
卻是無土可見，汪洋一片，自然，必須以高價從遠(yuǎn)
方購買?；谶@種情況，筆者建議先采用土工織物
進(jìn)行臨時護(hù)坡。方法如下：首先，要對因風(fēng)浪侵蝕
而成的浪窩進(jìn)行填充夯實(shí)，嚴(yán)格按照坡比要求整治
邊坡。其次，要依據(jù)填土高度，得出蛇皮布具體長
度，將蛇皮布下端纏繞在長度超過2 m 的雜木桿子
上，進(jìn)行技術(shù)縫合。再次，在路基坡腳處，利用挖
掘機(jī)開展水下清淤工作；此外，要將石頭、磚等重
量物體捆綁于所得的雜木桿子上順路安放使之能沉
入溝底。繼而利用挖掘機(jī)長臂將蛇皮布雜木桿子壓
至溝低泥土里，填土將其壓牢。
2. 土工格室在路基邊坡防護(hù)中的應(yīng)用
塑料土工格室是一種三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，它由高分
子聚合物片材料經(jīng)高壓及高溫強(qiáng)力焊接而成。為了
便于運(yùn)輸，使用前可以將其緊密疊合；使用過程中
要將其拉開成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，繼而填入碎石、砂子、泥
土等松散性的材料以形成組合結(jié)構(gòu)的材料體，如此
一來，新的材料體就能具有更強(qiáng)的抗沖蝕性能和更
好的承載能力。當(dāng)把土工格室運(yùn)用于邊坡防護(hù)時，
展開之后的格室壁會形成一層一層的擋墻，從而緩
解水流速度，防止形成坡面徑流。同時，可以在格
室內(nèi)適當(dāng)充填種植土，其上可以種草或者灌木，這
樣，即便原始破面已經(jīng)無法恢復(fù)植被，但其同樣能
實(shí)現(xiàn)較好的綠化效果，具有很強(qiáng)的環(huán)保局價值。此
外，由于土工格室的柔韌性和整體性較好，因此極
大地減小了傳統(tǒng)的片石骨架防護(hù)技術(shù)所造成的松動
或塌陷或架空等諸多弊端。一般而言，土工格室是
將12 mm 直徑的螺紋鋼筋制作形成的帶鉤的（長度
超過50 cm）釘子固定在路基邊坡，或鋪設(shè)在石質(zhì)邊
坡，或鋪設(shè)于土質(zhì)邊坡上所得。
3. 土工膜袋混凝土的應(yīng)用
傳統(tǒng)的漿砌片石運(yùn)用于路基邊坡防護(hù)時，由于
鹽汪子水深平均值達(dá)1.6 m，淤泥深度為0.5～0.9 m，
如果護(hù)坡坡腳開挖基坑，采用圍堰方式將需要大量
購買遠(yuǎn)土，成本高，工期長，事后清除難度大，也
并不能準(zhǔn)確保證質(zhì)量。在長時間的實(shí)踐中，土工膜
袋這一全新技術(shù)得到成功運(yùn)用，顯示了明顯的優(yōu)勢。
采用土工膜袋混凝土護(hù)坡需要通過丙綸機(jī)織布后縫
制成我們所稱的名叫“充填單元”的袋裝物。用它
替代模板，平鋪于路基邊坡，繼而把混凝土裝置入
袋，等混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度之后，就自然實(shí)現(xiàn)了土
工膜袋混凝土護(hù)坡。
四、 結(jié)語
實(shí)踐表明，土工合成材料在邊坡防護(hù)中的應(yīng)用
能有效彌補(bǔ)傳統(tǒng)工藝的不足，降低成本投入，縮短
工期，提升環(huán)保性能，從而有效提升坡面穩(wěn)定性和
路面質(zhì)量。但是，在具體的操作中也要注意因地制
宜地進(jìn)行施工，明確施工順序，不斷改進(jìn)施工工藝
以確保土工合成材料的效用最優(yōu)化。
參考文獻(xiàn)
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49.
（作者單位：長沙理工大學(xué)，長沙 410004）

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