公路路基设计中的土工合成材料应用探讨

公路路基设计中的土工合成材料应用探讨

张振宇

新疆道达建设工程有限公司，新疆 伊宁835000

摘要：公路路基设计工作的目的是提高整体结构的耐久性，而在设计过程中可以利用土工合成材料，因此设计人员需要加强分析土工合成材料的特点，选择合适的应用措施，将材料优势充分发挥出来。本文主要分析了公路路基设计中土工合成材料的应用，对于实际工作发挥出参考作用，顺利推进相关工作。

关键词：公路路基设计；土工合成材料；应用措施

在公路路基设计中利用土工合成材料，可以对路基沉降和变形等问题发挥出控制作用，保障公路路基施工质量。但是在应用土工合成材料的过程中比较复杂，难免会产生问题，不利于将土工合成材料的优势发挥出来。因此相关设计人员需要需要充分分析土工合成材料的特点，在公路路基中合理利用，使整体工程质量得以提升。

一、概述土工合成材料

土工合成材料属于一种人工合成材料，其中包含橡胶和化纤以及塑料等材料，在土体表层和内部中都可以利用，可以对土体发挥出保护作用【1】。当前常用的土工合成材料包括土工膜和复合型土工合成材料等，整体实用性比较高，无需投入较多的资金，而且具有优良的属性，因此在公路路基设计中广泛利用。

二、土工合成材料的特性

（一）力学性能

在公路路基设计中主要是利用土工合成材料的力学性能，因为这类材料的强度和耐久性比较好，可以承受较高的荷载力。此外在各种环境条件下，土工合成材料仍旧可以发挥出良好的力学性能，可以使整体路基结构的稳定性得以提升。此外这一材料的抗蠕变能力比较好，公路后期投运之后，不断增加荷载力，也可以控制其形变，保证整体工程的耐久性。

（二）透水性和排水性能

在设计公路路基结构的过程中，需要加强控制含水率，在这一方面可以发挥出土工合成材料的作用，因为这一材料的透水性比较好，可以对路基水分发挥出控制作用，避免水分侵蚀路基材料。同时发挥出土工合成材料的排水性能，避免因为冻融问题破坏路基结构，保证路基适应各种气候条件【2】。此外利用土工合成材料可以还可以对细粒土的渗透发挥出阻隔作用，因此保护路基结构。

三、公路路基设计中的土工合成材料应用

（一）在路基加固中利用土工格栅

在路基加固过程中选用土工隔栅，主要是对路基土发挥出承载作用，保障整体及诶狗的稳定性。土工隔栅具有刚性和强度等特点，可以对路基压力发挥出分散作用，避免发生沉降等问题。此外土工隔栅可以避免在路基中混合不同的材料层，优化整体分层效果，因此保障路基结构的稳定性。除上述优势外，土工隔栅的施工简单，有利于提高整体效率，同时可以节省工程投资。

（二）利用土工织物

土工织物作为一种新型的路面防渗材料，在路基设计中发挥着十分关键的功能，其良好的渗透性能可使路基内的水快速排出，避免穿透细小颗粒物，因此对路基结构发挥出保护作用。例如在设计某公路路基的时候，利用透水系数0.12m/s的土工织物，可以高效的排出路基水分，减少因含水量累积而引起的土体失稳【3】。另外土工织物还能将不同材料隔离开来，防止材料间互相掺混，从而提高路基的整体稳定。当前在各种复杂地形条件中都可以利用土工织物，可以在最大程度上满足施工需求。

（三）在边坡防护中利用土工网

在路基边坡保护中经常利用土工网，保障边坡结构的稳定性。在设计过程中主要是利用土工网的抗拉性和耐久性优势，可以对于水流和风力的负面干扰发挥出控制作用。例如某公路边坡设计中，铺设了土工网，对于土壤流失问题发挥出控制作用。此外土工网可以促进植物生长，通过拓展植被根系，使土壤抗侵蚀水平得以提升，因此保护整体生态环境。因此土工网具有很强的适应性，因此针对形状和斜度差异性较大的边坡中都可以利用土工网。

（四）在防渗设计中利用土工膜

开展公路路基设计工作，通常是在防渗透层中利用土工膜，对于地下水发挥出控制作用，保障整体路基结构的稳定性。土工膜的原材料为聚乙烯，它的耐水性和抗化学性都很好。例如在某公路路基防渗设计中选用土工膜材料，对于地下水和有害液体的负面影响发挥出控制作用，可以保障路基结构的稳定性，延长整体使用时间。另外土工膜还具备很强的防穿孔能力，在对尖锐石料和粗糙基底处理过程中发挥着重要的作用。土工膜的使用过程比较简单，在各种地形环境中都可以利用，再加上具备显著的耐久性和环保优势，因此在路基设计中将会推广利用土工膜。

四、公路路基设计中的土工合成材料发展趋势

（一）优化土工合成生产技术

随着社会的发展，人们的生活水平不断提高，如果道路建设出现了一些问题，不但会对道路的正常运行产生不利的作用，还会给行车带来一定的安全隐患。如果利用土工合成材料质量不合格，对于整体工程的发展造成影响，同时会干扰社会发展。目前我国公路路基设和施工技术还不够完善，尤其是土工合成材料质量和技术等方面也面临一定的问题，相应的工艺和理论研究进展比较滞后，因此有关的研究工作亟待深入开展。因此，为了更加科学、高效地将其用于公路路基设计中，还需进一步加大投资力度，加强对其理论和工艺的研究，加速其制备工艺的创新，避免在使用土工合成材料的时候产生问题。

（二）增强环境适应性和可持续性

在公路路基设计过程中利用土工合成材料，在今后发展过程中需要进一步提高环境适应性和可持续性。当前建筑行业非常重视环保工作，今后在极端气候和复杂地质都可能会利用土材料，因此土工合成材料要适应高低温环境和酸碱盐等复杂环境，此外需要抵抗机械磨损等【4】。例如相关技术人员研发新型土工隔栅，拓展其适用温度范围，优化整体力学性能。

（三）提升功能性和智能性

在发展土工合成材料的过程中，还需要使其功能性和智能化水平得以提升，不仅需要发挥出支撑和排水等传统功能，需要综合利用各种先进的科学技术，例如可以融合传感技术，对于路基压力和温度等参数进行实时监测，将路基实际状态如实反映出来，提供真实的数据，辅助工作人员高效维护工程。例如开发的新型智能土工织物中可以设置传感器，因此对路基含水量进行检测分析，如果含水量超过了标准，将会发出报警信息，提醒工作人员采取合适的处理措施。

（四）加强培养相关生产人员

为了有效地提高土工合成材料的品质，使其在公路路基设计和施工中发挥出重要的作用，必须提高土工合成材料制造人员的技能水平，特别是在缺乏相应的工艺条件下，要加强对土工合成材料制造的人才的培训，保障实际操作的规范性。此外，在使用土工复合材料时，由于勘察人员不专业、不负责任等原因，往往会造成测定错误，从而导致用于公路路基设计中的土工合成材料存在质量问题。为了让土工合成材料使用的更加安全可靠，减少危害事件的发生，需要加强培养高素质的生产技术人员，使其在工作中利用专业技能，优化土工合成材料的使用性能。

结束语：

因为土工合成材料的优势较多，因此广泛应用于公路路基工程中，可以对路基沉降和变形等发挥出控制作用，使整体结构的稳定性得以提升。为了充分发挥出土工合成材料的价值优势，相关工作人员需要提高研究力度，不断优化土工合成材料使用性能，使其适应各种条件的工程，根据工程实际条件和相关规范标准等，优化设计土工合成材料使用程序，提高整体工程质量。

参考文献：

[1]李果,张茂雪,朱殿芳,等.我国土工合成材料河道生态护坡研究及应用进展[J].水利科学与寒区工程,2024,7(03):21-26.

[2]毕聪.新型土工合成材料在沥青路面全生命周期中的应用[J].产业创新研究,2024(06):130-132.

[3]章瑜.土工合成材料加固防洪堤对溢流侵蚀影响研究[J].东北水利水电,2024,42(03):37-40+72.

[4]周天璧.土工合成材料加筋沥青混合料抗车辙性能研究[J].交通科技,2024(01):31-36.