土聚工苯合乙成烯材板料块膨、润发土泡衬土垫工（材料GC等L） 、三维植被网垫、
二、路用土工合成材料的类型及作用
主要作用：加筋、增强、过滤、排水、隔离等功能。
在 软土地基处理； 提高路基、路面工程质量； 增强稳定性方面有重要作用。
土工合成材料的聚合物（原材料）
二、路用土工合成材料的类型及作用 (一)土工织物
一、土工合成材料发展概况
我国发展概况
（三）组织建立时期 1983年，国际土工织物学会（简称IGS）成立，1994年更名 为国际土工合成材料学会（仍简称IGS）。 1984年底，成立了“土工织物科技情报协作网”。 1986年更名为“土工合成材料技术协作网”（简称CTAG） 1990年中国正式加入“国际土工合成材料学会”（IGS）， 并成立了“国际土工合成材料学会中国委员会”（CCIGS）; 1986年至今先后在天津、沈阳、仪征、宜昌、西安、上海召 开了八届全国土工合成材料学术会议。 1995年正式成立 “中国土工合成材料工程协会” (仍简称 CTAG)。
(一)土工织物
织造型土工织物（有纺）
织造型土工织物
平纹 斜纹 缎纹
非织造型土工织物
热粘合 化学粘合 机械粘合
非织造型土工织物
➢ 纺粘法是粘合法中的一种，是将聚合物原料经过熔融、挤压，纺丝成 网，纤维加固后形成的产品。这种织物厚度薄而强度高，渗透性大。 由于制造流程短，产品质量好，品种规格多，成本低，用途广，近年 来在我国发展较快。
土工格栅
土工格栅 土工格栅是聚合物高分子材料经过定向拉伸形成的具有开孔网格、较 高强度的平面网状材料。
特点：具有很高的柔性、延展性、抗疲劳性能， 抗土和地下水的化学腐蚀性，耐霉性、与填料联锁性好。
土工格栅主要用于土体的加筋，是工程中应用很广的加筋材料。
土工格栅
加筋带焊成的土工格栅
土工格栅
用途：
①用于软土地基加固，增加地基抗剪强度、提高地基承载力、促进 地基均匀沉降；
一、土工合成材料发展概况
国际发展概 况
1968年法国的罗纳.普朗克（Rhone Poulenc ）公司首创无 纺土工织物，可替代传统的砂砾料用作滤层， 使土工织物的应用 领域广为拓展；
上世纪八十年代初英人麦瑟（Mercer）发明了以聚合物制成 的至今仍为土加筋的最佳材料的土工格栅（geogrid）。
土工网
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Байду номын сангаас材料，可因网孔尺寸、 形状、厚度和制造方法的不同而造成性能上 的差异。
用于坡面防护、植草和软基加 固垫层的土工网（geonet）
土工网
特点：抗拉强度较低、延伸率较高。
用途：土工网与路基填料间有较大的联锁性， ①可增加路基的抗剪强度； ②控制基底变形； ③防止路基边坡表土流失。
编织
（二）土工膜
土工膜 是一种基本不透水的材料，有很好的防渗防 漏性。广泛用于大坝、堤防、水闸、地下工 程、围堰、垃圾填埋场等工程。
土工膜作用：过滤、排水、防渗、保土、 抵制地下翻浆； 防止上下层混杂、使局部负荷分布均匀
土工膜应用的技术在于： ①合适的材料 ②合理的防渗层结构设计 ③正确严格的施工
一、土工合成材料发展概况
我国发展概况
（二）技术引进时期 八十年代初，铁科院用杜邦公司赠送的2万平方米无纺土工织 物，试用于治理铁道长期存在的翻浆冒泥病害，算是我国采用正规 土土合成材料的开端。土工模袋的引进，并由无锡毛纺织染厂将其 国产化。 1983年又引进了加筋技术和加筋土工格栅。到九十年代 中期，自行研究出国产化产品。
➢ 以非织造型土工织物复合，不仅对膜提供加筋与 保护，还可以起到排水排气的作用，同时提高膜 面的摩擦系数。
复合型排水材
复合型排水材种类： ➢ 塑料排水板、无纺织物与塑料网状管构成的排水
材 ➢ 无纺织物、芯材与土工膜构成的排水材 ➢ 无纺织物、网状管材与土工膜构成的排水材 ➢ 无纺织物、芯材排水管等。 ➢ 软式排水管，又称渗水软管，由高强度钢丝圈作
七十年代末有了塑料排水带，替代砂井用于软基排水固结。 以有纺织物制成的大直径大长度的土工管袋，可容纳疏浚泥沙、 淤泥等物，脱水固结，形成连续大体积土管袋，可作岸边的防冲 障墙，也可建成河工丁坝、顺坝，以及围垦造地、兴建人工岛。
一、土工合成材料发展概况
国际发展概 况
八十年代后期，大体积土工包产生，土工包放置在开底船上容 纳废弃物、疏浚土料等后封闭，靠GPS定位系统运到指定水域， 开启船底投放，修成水下稳定平台、防波堤等，或控制海底侵蚀 和建潜坝结构等。
置于土体内部、表面或各层土体之间，发挥加强或保护土体的 作用。
早期产品主要是透水的土工织物（俗称土工布）和基本不透水 的土工膜以及组合产品，所以称为：土工织物、土工膜和相关产 品。
随着工程建设需要和制造技术发展，产品种类不断扩展， 1994年在新加坡召开的第5届国际土工合成材料学术讨论会议上 正式确定为：土工合成材料。
为支撑壁+管壁包裹材料（有反滤、 透水及保护作用）。
复合型排水材
塑料排水带（板）塑料排水带是具有纵向连续沟槽的塑 料芯带外包裹薄型无纺土工织物而成的复合排水材料。断 面形状有多种。
（四）特种土工合成材料
特种土工合成材料主要包括: ➢ 土工格栅 ➢ 土工膜袋 ➢ 玻纤网 ➢ 土工垫 ➢ 土工格室 ➢ 超轻型合成材料等
土工网强度模量比土工格栅低，但对于受力和变 形要求不高的情况，如坡面防护等，也可用于加筋材 料。
主要用于路堤加筋、路基防护。
土工垫
土工垫是以热塑性树脂为原料、经挤出、拉伸等工序 形成的相互缠绕、并在节点上相互融合、底部 为高模量基础层的三维网垫，用于防护工程。
➢ 由于布加筋的作用，使复合膜既具有布的特点又具有膜的 特点，抗胀破、撕裂、刺破能力大大加强。
➢ 设计时优先考虑膜的变形率和布的强度。 ➢ 复合膜生产宽度有限，大幅使用时，搭接缝的防渗与强度
特性不容忽视。
复合土工膜
复合土工膜优点：
➢ 以织造型土工织物复合，可以对土工膜加筋，保 护膜不受运输或施工期间的外力损坏；
一、土工合成材料发展概况
我国发展概况
（四）步入标准化时期 1998年的特大洪水中，国家领导与各部门领导认识了土工合 成材料在防汛抢险中的显著作用； 水利部率先编制土工合成材料应用技术规范 SL/T225-1998 《水利水电工程土工合成材料应用技术规范》，结束了我国无标 准的状态； 继后国家标准和铁路、公路、水运的行业技术标准随之发布； 产品标准和材料测试标准紧随其后。 1998年年底，土工合成材料及技术步入规范化时期。
CH2 土工合成材料
第一节 常用土工合成材料
一、土工合成材料发展概况 二、路用土工合成材料的类型及作用
一、土工合成材料发展概况
土工合成材料名称由来
土工合成材料（geosynthetics）土工合成材料是应用于岩土 工程、以人工合成的聚合物为原材料制成的各种产品的统称。因 为它们主要用于岩土工程，故冠以“土工”( geo—)两字，称为 “土工合成材料” ，以区别于天然材料。
为了改善生态、保护环境，各种三维土工网垫相继问世，可用 于坡面植草。
环保问题的高度重视，不仅防渗用土工膜及应用技术有了很大 的改进，也促成了土工合成材料膨润土垫（GCL）的研制成功， GCL结合土工膜构成垃圾填埋场的防渗系统。并逐渐推广到渠道、 水池和人工湖等防渗。
一、土工合成材料发展概况
我国发展概况
②可用于加固地基边坡，可放陡边坡至1：1.5，达到少占地的目的， 并可防止水流冲刷；
③在半挖半填和挖方、填方交界处或路基加宽处，在新旧路基结合处 铺设土工格栅可减少不均匀沉降；
④还可用于路面，减少路面裂纹（主要铺在基层底面）及车辙深度（ 主要铺在基层顶面），以延长路面维修周期并可减薄路面厚度。
⑤用于桥台或其他人工构造物台背，防止其填土部分沉降，以减少“ 跳车”现象。
一、土工合成材料发展概况
国际发展概况
以天然植物作为岩土工程材料，已经有几千年的历史。如：茅 草作为土的加筋材料，在我国北方的大部分地区仍在沿用。
荷兰在水利工程上，大量利用柳条加固堤防，防止冲刷。 但天然植物易于腐烂，不能耐久；金属容易锈蚀；到20世纪 30年代，塑料、合成纤维和合成橡胶问世。 土工合成材料随化学工业聚合物的发展和工程拓展而兴起，其 应用技术则依赖于岩土力学基本原理。 创始人之一吉劳德教授（Dr.Giroud.J.P.）曾誉为“可能是岩 土工程历史上的一次重要革命”
土工合成材料的应用在我国的发展可归纳为四个阶段。 （一）自发应用时期 早在上世纪六十年代，山东打渔张灌区、河南人民胜利渠即采 用塑料薄膜作渠道防渗，后推广用于水池、水库等防漏； 1965年辽宁桓仁水电站用沥青聚氯乙烯膜为混凝土支墩坝上 游面止裂防漏； 1976年江苏长江岸边的江都嘶马以扁丝土工织物结合混凝土 块压重，制成软体沉排防治江岸冲塌； 这一时期的特点，是个别工程应用该材料，既无一定规格的的 产品，也无定型的设计方法，纯属按既往岩土工程经验，群众性 自发应用。
不同的工程有不同的综合功能要求，故复合型土 工材料的品种繁多，主要分为：
复合土工膜和复合排水材两大类。
复合土工膜
复合土工膜是将土工膜和土工织物（包括织造和非织 造型）组合在一起的产品。
➢ 是一种以土工膜为主体，同时在其一侧或两侧粘有无纺织 物、有纺织物或加筋材料等土工材料等的复合土工材料。 其功能较多，发展潜力较大。
一、土工合成材料发展概况
国际发展概况
土工合成材料开始应用的确切年代已难以考证。 只能从部分早期有里程碑意义的工程事例中知其大概； 上世纪30年代，聚氯乙烯土工膜已被应用游泳池防渗； 1953年美国垦务局开始用聚乙烯膜于渠道防渗； 前苏联也较早地在渠系上铺设设低密度聚乙烯膜； 1958年美国佛罗利达州在海岸块石护坡下展铺土工织物作反 滤护垫，至今被认为是近代史土工织物应用的发端。 1952~1953年荷兰遭遇特大风暴，造成重大生命财产损失， 灾后启动著名的三角洲工程，这个项目动用了大量的早期的土工 织物，因此大大推动了土工织物的发展。于1968年，荷兰又开发 研制成双层土工织物缝制成的用于护岸的混凝土模袋。