地基基础工程:土工合成材料地基
土工合成材料地基
1 土工织物地基
土工织物地基又称土工聚合物地基、土工合成材料地基，系在软弱地基中或边坡上埋设土工织物作为加筋，使形成弹性复合土体，起到排水、反滤、隔离、加固和补强等方面的作用，以提高土体承载力，减少沉降和增加地基的稳定。图7-41为土工织物加固地基、边坡的几种应用。
图7-41 土工织物加固的应用
（a）排水；（b）稳定路基；（c）稳定边坡或护坡；
（d）加固路堤；（e）土坝反滤；（f）加速地基沉降
1-土工织物；2-砂垫；3-道渣；4-渗水盲沟；5-软土层；6-填土或填料夯实；7-砂井
1．材料要求
土工织物系采用聚酯纤维（涤纶）、聚丙纤维（腈纶）和聚丙烯纤维（丙纶）
等高分子化合物（聚合物）经加工后合成。一般用无纺织成的，系将聚合物原料投入经过熔融挤压喷出纺丝，直接平铺成网，然后用粘合剂粘合（化学方法或湿法）、热压粘合（物理方法或干法）或针刺结合（机械方法）等方法将网联结成布。土工织物产品因制造方法和用途不一，其宽度和重量的规格变化甚大，用于岩土工程的宽度由2~18m；重量大于或等于0.1kg/m2；开孔尺寸（等效孔径）为0.05~0.5mm，导水性不论垂直向或水平向，其渗透系数k≥10-2cm/s（相当于中、细砂的渗透系数）；抗拉强度为10~30kN/m（高强度的达30~100kN/m）。
2．特点和适用范围
土工织物的特点是：质地柔软，重量轻，整体连续性好；施工方便，抗拉强度高，没有显著的方向性，各向强度基本一致；弹性、耐磨、耐腐蚀性、耐久性和抗微生物侵蚀性好，不易霉烂和虫蛀；而且，土工织物具有毛细作用，内部具有大小不等的网眼，有较好的渗透性（水平向1×10-1~1×10-3cm/s）和良好的疏导作用，水可竖向、横向排出。材料为工厂制品，材质易保证，施工简便，造价较低，与砂垫层相比可节省大量砂石材料，节省费用1/3左右。用于加固软弱地基或边坡，作为加筋使形成复合地基，可提高土体强度，承载力增大3~4倍，显著地减少沉降，提高地基稳定性。但土工聚合物存在抗紫外线（老化）能力较低，如埋在土中，不受阳光紫外线照射，则不受影响，可使用40年以上。
适用于加固软弱地基，以加速土的固结，提高土体强度；用于公路、铁路路基作加强层，防止路基翻浆、下沉；用于堤岸边坡，可使结构坡角加大，又能充分压实；作挡土墙后的加固，可代替砂井。此外，还可用于河道和海港岸坡的防冲；水库、渠道的防渗以及土石坝、灰坝、尾矿坝与闸基的反滤层和排水层，可取代砂石级配良好的反滤层，达到节约投资、缩短工期、保证安全使用的目的。
3．施工工艺方法要点
（1）铺设土工织物前，应将基土表面压实、修整平顺均匀，清除杂物、草根，表面凹凸不平的可铺一层砂找平。当作路基铺设，表面应有4%~5%的坡度，以利排水。
（2）铺设应从一端向另一端进行，端部应先铺填，中间后铺填，端部必须精心铺设锚固，铺设松紧应适度，防止绷拉过紧或褶皱，同时需保持连续性、完整性。避免过量拉伸超过其强度和变形的极限而发生破坏、撕裂或局部顶破等。