近代土工織物（土工布）的發(fā)展，是與聚合物和合成纖維的發(fā)展分不開的，從五十年代末期才開始用于巖土工程，從五十年代末期到六十年代在美國、歐洲、日本逐漸推廣。七十年代以來，土工織物廣泛用于公路、鐵路、水利和港工建筑物各個領(lǐng)域。土工織物的大量生產(chǎn)和應(yīng)用，已被普遍認(rèn)為是一種可以提高工程質(zhì)量、加快施工進(jìn)度、降低工程造價、延長維修周期的較為理想的工程材料。世界土木工程界、化工、紡織界為推動這一工程材料的發(fā)展和應(yīng)用，從1979年至今，國際上已召開了四界土工織物會議，我國在1986、1989、1992年也已開了三界全國性土工織物學(xué)術(shù)討論會。這充分反映了土工織物在工程上應(yīng)用發(fā)展之迅速和廣泛。
　　我國對土工織物的研究和應(yīng)用方面起步較晚，從八十年代起，才在鐵路、水利部分開始應(yīng)用，并取得了可靠的成績，已明顯顯示出這種材料的優(yōu)越性。我們在丹拉支線高速公路天津南段第Ⅷ標(biāo)（王穩(wěn)莊互通式立交）的軟基處理的施工中，也采用了土工織物。隨著我們對這種材料性能認(rèn)識上的提高和實(shí)際工程上的應(yīng)用，不斷總結(jié)交流，土工織物必將得到廣泛應(yīng)用和普遍重視。
　　
　　一、 土工織物的特性
　　
　　1、 土工織物性質(zhì)
　　土工織物是一種化纖產(chǎn)品，其原料有聚丙稀（丙綸）、聚脂（滌綸）、聚洗胺（棉綸）等，從產(chǎn)品鐘類上看，可分為紡織（有紡）織物和無紡織物兩大類。所謂紡織織物，也由聚合物獲取纖維，然后行成線，在織機(jī)上編織成組織規(guī)劃的布。所謂無紡織工織物原材料是聚丙稀等化纖產(chǎn)品，所以它具有耐化學(xué)劑性強(qiáng)、熔點(diǎn)高、強(qiáng)度大等優(yōu)點(diǎn)，而無紡織比有紡布成本較低、工藝簡單、產(chǎn)量高、其抗拉強(qiáng)度無顯著方向性，所以無紡布是世界上目前應(yīng)用最廣的土工織物。
　　土工織物根據(jù)用途不同，生產(chǎn)出的規(guī)格要求也不同。
　　2、 土工織物的功能與應(yīng)用
　　土工織物作為建筑材料的功能是多方面的，以下幾種基本功能和應(yīng)用已被專家，設(shè)計(jì)人員和廠商所公認(rèn)。
　　（1）分離作用。土工織物可有效地防止兩種不同粒徑地土料的混合，以免互相混雜，或發(fā)生土粒流失情況。這種功能對于在較軟的土層上建造公路或鐵路路基非常重要。經(jīng)驗(yàn)表明，在某些情況下要是沒有土工布，實(shí)際上就不可能在其地基上建造工程，因?yàn)樘畛洳牧蠒�直接沉陷到底層土中�?br /> 　　（2）過濾作用。使用土工織物作濾層與級配砂礫濾層作用使相同的，土工織物，能使水自由流過而幾乎不需壓力，但又能阻止土壤細(xì)粒的損失，以免導(dǎo)致某些工程的不穩(wěn)定和沖蝕。
　　例如：
　　a：用土工織物鋪在河道砌塊下或在水工結(jié)構(gòu)中，河、湖岸堤受到波浪沖擊或波浪水位變化的作用，土壤沖蝕而降低穩(wěn)定性時，在河堤與護(hù)堤之間鋪設(shè)土工織物過濾層，就能阻止土壤的沖蝕，防止河岸塌陷。
　　b：用土工織物作排水育溝。土工織物阻止土壤中細(xì)顆粒混入級配砂石濾層中，以免級配砂石濾層堵塞而失去濾層作用，保證濾層的質(zhì)量。
　　（3） 排水作用。使土工織物本身形成排水通道，把土中的水分匯集在織物之內(nèi)，沿著織物緩慢地排除土體。
　　a：在一些隧道建筑中，必須在噴漿混凝土殼體之間鋪設(shè)一層防水體系。這個體系由不透性合成膜構(gòu)成，并且由土工織物起防穿刺保護(hù)作用，并起排水作用。從巖石滲透出來地水在土工織物內(nèi)流動，流到隧道底部地排水管，因此能防止在隔水膜之后積聚水壓。
　　b：在含水量大的軟土地區(qū)修筑公路，可以用特制機(jī)械，將土工織物插入土中，地下水沿土工織物柱流出地面，進(jìn)入透水砂層或土工織物層排地路基。
　　（4） 加固作用
　　a：土工織物夾在骨料---土工織物---土基系統(tǒng)中，可分散車輛荷載到較大面積上，減小了荷載對土基的壓力。在荷載作用下，松軟土基產(chǎn)生的變形，由于土工織物具有一定韌性和延伸度、所以土工織物隨之變形而嵌固于土基之中。使整個系統(tǒng)形成連接結(jié)構(gòu)，提高結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，改善土基的承載力。
　　b：用土工織物作擋土墻。通常用混凝土作擋墻，造價較高，用土工織物作擋墻，其作用是提高土層的切變強(qiáng)度，同時，由于土工織物的透水性，使結(jié)構(gòu)中滲出的水流出而不會積聚水壓力，增強(qiáng)斜坡的穩(wěn)定性。
　　由于土工織物具有良好的隔離、排水、加筋等物理力學(xué)性能，過濾型土工織物還具有急既能保證孔隙水可以自由流出，同時又能截住細(xì)顆粒的良好水力特性，雖然公路上應(yīng)用起步較晚，但已取得了良好的效果，交通部重慶公路科學(xué)院所通過計(jì)算分析和試驗(yàn)對比，初步得出如下結(jié)論：
　　a：土工織物受材料、編織方法、試驗(yàn)方法等因素的影響，其強(qiáng)度、性能差異很大，土工織物的應(yīng)用，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況加以分析，妥善選取。
　　b：土工織物對軟基路堤的加筋，其主要作用是限制了軟基和堤的側(cè)向位移，增加了側(cè)向約束，從而降低了應(yīng)力水平，加強(qiáng)了路堤的穩(wěn)定性，但加筋效果受到了織物模量、軟基模量、軟基厚度等因素的影響。
　　c：土工織物的加筋效果與施工速度有關(guān)，一般來說施工速度快，加筋效果好，施工速度慢，加筋效果不顯著。
　　d：用鄧肯模型來耦合boit固結(jié)理論對實(shí)際工程進(jìn)行有限元分析，基本上能模擬實(shí)際施工情況，為重大路堤的設(shè)計(jì)與施工提供較優(yōu)方案。
　　e：土工織物在實(shí)際應(yīng)用中簡單易行，無須特殊設(shè)備，任何工地可采用。
　　
　　二、土工織物在丹拉支線高速公路天津南段的應(yīng)用和施工
　　
　　1、地形、地質(zhì)及水文情況
　　本互通式立交位于天津市西青區(qū)，此地區(qū)為華北濱海沖積平原，地勢平坦，溝渠縱橫，且局部分布有魚塘。
　　本地區(qū)表層多為人工回填土，耕植土層，結(jié)構(gòu)松散，以粘性土、粉性土為主，其下層以亞粘土為主，局部夾有淤泥質(zhì)亞粘土，基本處于流塑狀態(tài)，承載力較低，中部多以粉細(xì)砂、粉砂、細(xì)砂、亞粘土為主，其厚度7—14m。底部多為亞粘土，基本處于硬塑、軟塑狀態(tài)，個別地方處于流塑狀態(tài)。
　　2、軟土地基處理方法
　　經(jīng)分析研究和理論計(jì)算，軟土地基采用如下處理方法：
　　超載預(yù)壓+砂礫墊層+土工布+塑料排水板
　　3、 土工織物的要求：根據(jù)E-δ曲線確定ε≤10%的拉應(yīng)力，應(yīng)大于設(shè)計(jì)要求的5T/M的抗拉強(qiáng)度，采用透水性土工織物。
　　4、 施工方法：
　　塑料排水板深入砂礫墊層30厘米，施工完成后，鋪設(shè)一層土工織物，土工織物寬度超過路基坡腳1米，土工織物上鋪20厘米砂礫層，兩端土工織物向內(nèi)側(cè)回卷1米，用砂礫壓實(shí)。土工織物搭接寬度應(yīng)不少于30厘米。
　　結(jié)束語
　　土工織物在市政工程，特別在道路工程中應(yīng)用是十分廣泛的，本文作了簡要介紹。土工織物這種新型材料有待于我們進(jìn)一步的去開拓、實(shí)踐。我們深信在不久的將來，土工織物的應(yīng)用必將日益廣泛，并將顯示出它特有的優(yōu)越性。