土工布是一种土工合成材料，用合成纤维织成或经胶结、热压针刺等无纺工艺制成的，类似布匹或薄毡，具有反滤、排水、隔离、增强等独特功能。
将土工布用于工程保障，能够大大提高工程质量，延长工程寿命，降低工程造价⋯。按用途，土工布可分为滤水型、防水型和保温型3种。其中滤水型土工布更适用于软土地基处理、路基边坡加固和防护、加筋挡土墙和路面基层，因而在铁路、公路(包括高速公路)、军用道路、机场跑道、运动场、海岸工事、堤坝、河道护坡、农业排灌设施、高层建筑地基等得到广泛应用。滤水型土工布具有良好的渗水性能，既利于排水，又可以保护土壤不流失；能防止翻浆冒泥，提高地基稳定性，隔离不同粒径的土(或石)，以免掺和、发生沉降；能分散负荷、提高地基承载能力。
土工布最早于1957年由荷兰人用尼龙丝编织而成，1958年美国首次用其加固海岸护坡，以后，得到了迅速发展和广泛应用。到上个世纪80年代，仅西欧一年就要耗用几亿平方米，日本每年也要用数千万平方米。中国于20世纪70年代开始研制和使用土工布，80年代，我军开始用土工布克服松软泥泞地段，构筑急造军路和岸滩进出路悖』。l 土工布在路基加强中的作用原理土工布在路基加强中可同时起一种或多种作用，而且每种功能之间可以相互作用‘3“1。
1．1 反滤作用
反滤是使流体通过的同时，保持住受液力作用的土壤和其它颗粒。在路基工程中，为了防止水土流失、管涌破坏，常需设置由砂石料组成的反滤层。
而土工布完全可以取代这种常规的砂石料反滤层，起到防止土壤颗粒渗透的反滤作用。
1．2排水作用
某些具有一定厚度的土工布有着良好的三维透水特性，水能沿土工布内部的排水通道迅速排出，构成立体排水层。利用这种特性，可使水经过土工布的平面迅速地沿水平方向排泄，且不会堵塞，可加速软土地基的排水固结。
1．3 隔离作用
隔离是防止相邻的异质土壤和填充料的相互混合。在软土地基处理中常将土工布设置在两种不同的材料(土)之间，其目的在于防止由于局部承载力丧失而造成的路基填土与软弱地基相互混杂，补偿地基中抗剪强度不足，防止由此可能导致的圆弧滑动破坏，既可有效地缩短工期，降低成本，减少路基间不均匀沉降，又利于排水和加速土体固结。
1．4加固作用
土工布对软土的加固作用主要体现在水平加筋上。复合地基中，土工布主要处于受拉状态。土工布在产生拉伸应力的同时，对土体产生了一个类似于侧向约束压力的作用，使得复合土体具有较高的抗剪强度和变形模量。也就是说由于土工布能紧贴于地基表面，使其上部施加的荷载能均匀分布在地基中。当地层可能产生剪切破坏时i铺设的土工布将阻止破坏面的出现，从而提高地基的承载力。
2 土工布在民用道路工程中的应用
土工布以其价廉物美、作用多、效果好在民用道路工程中得到广泛应用，应用范围包括了从新建道路施工到原有道路的修补、加固等各个方面。
2．1 土工布在新建道路中的应用[5j
土工布用于软土地基加固，以增加地基抗剪强度、提高地基承载力和促进地基均匀沉降均起着良好效果。土工布可用于加固路堤边坡，达到节约占地、防止水流冲刷的目的。土工布可铺于路面结构层中，作为应力吸收膜，可增大路面结构层的厚度和抗拉强度，延长路面维修周期并可减薄路面厚度，从技术、经济方面都有显著效益。
在道面施工时将土工布覆盖在混凝土上可有
效解决道面混凝土的“假凝”问题哺1，克服大风、强日照对施工质量的影响，提高道面性能。
2．2 土工布在原有道路修补中的应用：71
在道路路面工程中，土工布主要应用于旧路面罩面，防止路面反射裂缝或延缓反射裂缝的发生和发展。在旧水泥混凝土路面上加铺沥青面层，是一种常用的路面修复技术。它具有工期短、造价低、对交通影响小、修复路面性能好等特点。但其主要问题是沥青加铺层中容易出现反射裂缝，而设置土工布是延缓反射裂缝的主要措施之一。
反射裂缝是指道路基层由于某些原因产生了裂缝，而基层裂缝反射传播到面层。研究认为基层裂缝产生有两方面原因：一是路基的不均匀沉降，基层材料因负温或干燥而产生收缩；二是道路荷载使基层承受过大拉应力。设置土工布间层具有下列防裂或缓裂作用：
(1)减少面层与基层间的结合力。研究表明，有了间层，原来二层界面处的结合力明显减少，一般较不设间层时减少20％。虽然界面强度下降，却仍足以防止界面上下的相对位移而保持连续。
(2)吸收部分道面变形能量。间层为具有较大延伸性材料，基层张裂通过问层可使应力扩展至更宽范围，从而缓解裂缝处的应力集中，也就是说有弹性的间层起到了吸收部分拉伸能量的作用。
(3)土工布用于路面除减裂防裂，还有其他一些积极作用，例如：土工布浸透沥青可防止地表水渗入基层，使基层材料特性不致进一步恶化；土工布有保温作用，减缓基层降温；铺设土工布先给予预拉，从而可降低路面在荷载作用下的拉应力等。
3土工布在军用道路保障中的应用

现代战争条件下，随着军队装备机械化、摩托化程度的不断提高，对道路保障的依赖性越来越强邛j。在原有道路不能满足军队行动要求又来不及构筑等级军路时，快速构筑急造军路就是工兵遂行道路工程保障的主要任务。目前。我军道路工程保障的途径主要有两个，一是采用物理加强的方法，即在松软泥泞路段上铺设强度较高的制式路面器材或就便器材，通过扩大荷载与地基的接触面，扩散轮式或履带式荷载对地基的局部压力，起到防止地基破坏的作用。这种方法具有构筑速度快、保障能力强的特点，但往往会受装备情况和现地条件等诸多因素限制；二是构筑急造军路，即用道路工程机械开挖临时道路。这种方法不受现地条件的限制，只要时间允许，可以实现长距离的道路构筑。

利用土工布的过滤、排水和加固作用，可将土工布在军用道路保障中得到广泛应用。
3．1 土工布在构筑急造军路中的应用一1
在构筑的急造军路中，对于松软泥泞地段，由于地基的承载能力低，通载时很容易造成很深的车辙甚至陷车，且容易使轮胎打滑，从而导致车辆无法通行。因此，如何方便快捷地对松软泥泞地段采取有效措施，以保障车辆快速通行是急造军路构筑中值得研究的问题。车辆在松软泥泞地段难以通行的主要原因是由于地基的含水量较高或泥层较深，造成地基承载力不足，所以容易形成车辆沉陷和打滑。而且，由于泥层与车轮的相互作用，会使泥层进一步液化，地基承载力更加下降，形成恶性循环。因此，快速滤出急造军路地基中的水是提高地基承载力，从而提高道路保障能力的关键。
土工布可以很好地担当这一角色。当泥泞深度较浅或为软土地基时，可对地表进行简单的整平，清除地面杂物或突出物后直接将大小相同的土工布拉紧(必要时可在两边用钢钎固定)铺设在地基上，车辆即可通行。这主要利用土工布的隔泥滤水特性，减小车辆沉陷，并在车辆的作用下使土工布下地基中的水滤出，固结车辙部分受压地基，这样可使地基承载力随通载次数的增加而提高，进而确保车辆通行；当泥泞较深时，可在泥泞地表先铺土工布，然后铺垫25cm左右的集料(碎石、粗沙等透水材料)，形成一种三层式层状结构。这种结构可使土工布下泥层中的水透过土工布过滤到集料层而加快固结、提高强度，同时又能防止集料陷入泥层，保证了集料层的强度和整体稳定性，保障车辆的顺利通行。与制式路面或就便器材相比，采用土工布对松软泥泞地段进行物理加强具有成本低、取材方便、作业速魔陕的优点。但目前的问题是，由于土工布是一种消耗性材料，不能像制式路面器材一样列入我军工程兵道路分队装备，更谈不上在部队开展土工布铺设方法训练。
3．2土工布在制式路面保障中的应用
地基是一种变化多端的承载物，特别是泥泞地基，随着通载次数的增加，如果不把地基中的水排出，将会变得更加泥泞。目前的制式路面装备，由于单纯地依靠物理加强的方法保障装备通过泥泞地段，即使路面本身的强度或刚度都没有问题，也会因为泥浆上翻而使车辆打滑，最终无法保障轮式车辆的顺利通过。Ⅲj。土工布与现有装备配合使用，可以大大提高路面的保障能力和通过性能。使用时将土工布铺设在制式路面下，利用土工布的透水阻泥特性，使地基中的水在通载过程中析出。随着通载次数的增加，地基不仅不会液化，而是会越来越干，承载力越来越高。实物对比试验表明(图1)，在相同的泥泞地基上用同一种现役路面装备，没有使用土工布时，能保障重型轮式车辆通过的次数或许不会超过数十次，但铺垫土工布后，通行数百次都没有问题，只是地基变干了，继续通载已经失去考核路面的意义。

为解决土工布与路面同步铺设问题，在某型机械化路面研制中曾设计并定型了一种土工布同步铺设装置(图2)。在卷筒支架上设置一个开有缺口的圆筒，将土工布放人圆筒内。使用时将土工布从缺口拉出并与路面端部连接，这样土工布便可以随路面同步铺设在路面板下。

遗憾的是，由于土工布受紫外线照射易老化，使用后又不便清洗和反复易地使用，所以尚未作为制式装备列装使用。
设想的一种“滤水格栅路面”有望较好地解决这些问题。滤水格栅路面(图3)主要由上(下)格栅、微孔钢板和连接绳组成，图4是其断面示意图。
上(下)格栅是主要受力构件，用聚氨酯等耐磨材料浇铸而成。格栅十字交叉处钻有绳孔，按连接绳的走向设有绳槽；微孔钢板采用不锈钢板，厚度0．3—0．5mm，板上打有密集分布的微孔(孔径小于O．05mm)，布置在上(下)格栅之间，其作用相当于土工布；连接绳将上(下)格栅和微孔钢板连接起来，形成一个整体。两侧外露的连接绳可用于两块路面板的连接。

通载使用时，在通载车辆的作用下，路面板“压榨”泥泞地基，将地基中的水从微孔中析出，泥土则因颗粒直径较大而被隔离。随着通载次数的增加，不仅不会有泥浆上翻，地基中的水还会被逐渐“榨干”，地基承载力提高，通行性能得到改善。

4 结语
土工布具有隔泥滤水的特性，使得其在道路工程保障中得到广泛应用，特别是与现有的路面器材(包括就便器材，如束柴、圆木、木板车辙道等)配合使用，可使路面器材获得事半功倍的效果，从而提高克服泥泞地段的效率。
通载时能“榨干”地基且能防止泥浆上翻的路面可大大提高路面的保障能力和重型轮式车辆的通过性。基于土工布隔泥滤水原理的滤水格栅路
面有望起到这种作用，既能析出泥泞地基中的水，又便于清洗和反复使用，可在未来的研究中做进一步的探讨。
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