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第1章 绪论 1

1.1土工合成材料的定义和含义 1

1.2土工合成材料的发展和应用现状评述 1

1.3编写本书的目的和内容安排 3

第2章 土工合成材料的种类、功能和特性 5

2.1土工合成材料的聚合物（原材料） 5

2.2土工合成材料的添加剂 6

2.3土工合成材料的类型及主要功能 6

2.4常用的几种土工合成材料产品及其性能 7

2.4.1土工织物（土工布） 7

2.4.2土工膜 9

2.4.3土工格栅和土工网 10

2.4.4土工格室 12

2.4.5加筋带（或称拉筋带、土工带） 14

2.4.6土工管材 14

2.4.7复合排水带 15

2.4.8土工泡沫板 15

2.4.9土工网垫 16

2.5土工合成材料的主要性能 17

第3章 防渗和防渗工程 21

3.1概述 21

3.1.1一般叙述 21

3.1.2国内外应用概况 22

3.1.3土工膜防渗设计中的关键问题 23

3.2土工膜的特性 25

3.2.1土工膜的种类和型式 25

3.2.2土工膜的工程性质 27

3.3土工膜防渗层的结构和布置型式 33

3.3.1保护层 33

3.3.2支持层 35

3.3.3土工膜防渗层的类型 35

3.4土工膜防渗层的渗漏量估算 36

3.4.1土工膜的渗透量 36

3.4.2缺陷渗漏量 37

3.4.3对渗漏量估算的评价 38

3.5土工膜的厚度 38

3.5.1垫层颗粒粒径与膜厚的关系 39

3.5.2土工膜的局部大应变问题 40

3.6复合土工膜的性能研究 40

3.6.1复合土工膜的试验 40

3.6.2复合土工膜的性能 44

3.6.3复合膜黏接的施工工艺与黏接强度研究 45

3.7使用土工膜工程的稳定性分析 46

3.7.1堤坝上游坡土工膜的抗滑稳定分析极限平衡法 46

3.7.2堤坝上游坡土工膜稳定性分析的有限元法 47

3.8土工膜的施工要点 47

3.8.1连接 47

3.8.2接缝的检测 48

3.8.3土工膜的铺设 49

3.8.4土工膜的锚固 49

3.9土工合成材料膨润土衬垫（GCL） 50

3.9.1GCL简介 50

3.9.2GCL的若干特性 51

3.9.3GCL的应用 52

3.9.4GCL施工中的注意事项 53

3.10土工膜在防渗工程中的新应用 53

第4章 反滤与排水工程 56

4.1织物反滤设计的概念和方法 56

4.1.1反滤与排水的意义 56

4.1.2反滤的定义 56

4.1.3反滤设计中的若干概念 57

4.1.4织物滤层设计的方法 60

4.2国内外反滤准则的研究和应用概况 61

4.2.1国外有关反滤准则的研究 61

4.2.2国内关于反滤准则的研究 65

4.3影响织物反滤设计的主要因素 66

4.3.1反滤土工织物的种类及特性 66

4.3.2被保护土的性质和状态 67

4.3.3水流条件 68

4.3.4土—土工织物系统的其他外部条件 70

4.4土工织物反滤的机理和淤堵现象 71

4.4.1土工织物反滤机理的研究 71

4.4.2反滤准则研究的新进展 73

4.4.3土工织物滤层的淤堵机理 74

4.5淤堵的试验研究与防治措施 74

4.5.1梯度比试验及其评述 75

4.5.2改进的梯度比试验 76

4.5.3其他的淤堵试验 77

4.5.4考虑淤堵等因素的透水性折减系数 78

4.5.5淤堵可能性的经验判断 79

4.5.6预防淤堵的措施 79

4.6土工织物反滤层的施工 79

4.6.1土工织物反滤层的铺设 79

4.6.2混合反滤层的设置 80

4.6.3复合土工材料反滤层的设置 80

4.7土工合成材料排水 80

4.7.1排水的目的 80

4.7.2排水设施的具体形式举例 81

4.7.3用于排水的土工合成材料 81

4.7.4土工结构物的织物排水设计 84

4.8地下埋管排水和地面侵蚀控制 91

4.8.1地下埋管排水 91

4.8.2地面侵蚀控制 93

4.9塑料排水带（PSDs）在软土地基处理中的应用 94

4.9.1概述 95

4.9.2塑料排水带地基的固结沉降及强度增长 97

4.9.3塑料排水带地基处理的设计 104

4.9.4工程应用实例 112

4.9.5塑料排水带技术的新发展 119

4.10几点结论性的意见 121

第5章 土的加筋与加固 123

5.1概述 123

5.1.1加筋的定义和意义 123

5.1.2加筋的主要形式 123

5.1.3加筋的作用 124

5.2土工加筋材料 125

5.2.1常用的加筋材料 125

5.2.2加筋材料的主要作用 125

5.2.3对加筋材料性能的要求 125

5.3加筋机理研究 127

5.3.1现有关于加筋机理的观点 127

5.3.2加筋机理的若干新观点 128

5.3.3加筋对土体特性的影响 131

5.4加筋土本构关系的研究 132

5.4.1弹塑性损伤本构模型（EPDI模型） 132

5.4.2位移—软化模型 132

5.4.3非线性本构模型 135

5.5加筋土应力应变关系的试验研究 136

5.5.1加筋土的三轴试验和平面应变试验 137

5.5.2加筋土应力应变试验的成果分析 137

5.5.3加筋土的离心模型试验 139

5.6筋材与土之间界面特性的试验研究 141

5.6.1界面特性试验的类型 141

5.6.2加筋土的拉拔试验和直剪试验 142

5.6.3关于拉拔试验的讨论 147

5.6.4加筋土界面特性的其他试验 152

5.7加筋土破坏的主要型式和筋材布置的原则 154

5.7.1概述 154

5.7.2加筋土体主要失稳型式的讨论 154

5.7.3加筋材料的间距 155

5.8纤维加筋土 155

5.8.1纤维加筋土的含义 155

5.8.2纤维的特性和有关参数 155

5.8.3纤维土的作用机理 156

5.8.4纤维土的试验研究 157

5.8.5影响纤维土加筋效果的主要因素 160

5.8.6纤维加筋膨胀土的特性 161

第6章 加筋土工程 166

6.1概述 166

6.1.1加筋土工程的结构类型 166

6.1.2加筋土结构的主要特点 166

6.1.3加筋土工程设计的一般原则 167

6.1.4实用计算方法的考虑 167

6.1.5加筋土工程稳定性验算的内容和方法 168

6.2加筋土挡墙的设计 169

6.2.1加筋土挡墙的基本型式 169

6.2.2设计的基本资料 169

6.2.3加筋土挡墙的设计步骤 170

6.2.4加筋挡墙的破坏形式和作用荷载 171

6.2.5加筋土挡墙的常用设计方法 173

6.2.6加筋土挡墙设计欧洲国家的方法 176

6.2.7加拿大Bathurst法 177

6.2.8模块式加筋土挡墙的设计问题 183

6.2.9加筋土挡墙工作性状的现场研究 189

6.3加筋土陡坡 191

6.3.1概述 191

6.3.2常用设计方法简述 191

6.3.3加筋陡坡设计的规范法（SL/T225—98《水利水电工程土工合成材料应用技术规范》）简介 191

6.3.4位移法简介 193

6.4软土地基的加筋和加固 193

6.4.1加筋土地基的效果 194

6.4.2加筋垫层的加固机理 195

6.4.3加筋土软基的计算 195

6.4.4加筋地基土中筋材的布置 197

6.4.5加筋垫层的“深基础效应” 199

6.5地震和动荷载下加筋结构的设计问题 200

6.5.1加筋土动力特性的研究 200

6.5.2地震荷载作用下加筋挡墙的设计 200

6.5.3加筋土的液化研究简述 209

6.6加筋土结构设计中的若干重要问题 210

6.6.1加筋土结构设计中筋材的容许强度 210

6.6.2加筋土结构的蠕变变形 210

6.6.3筋材的施工破损强度降低问题 214

6.6.4加筋土结构的老化问题 218

6.7加筋土结构的应力应变研究 221

6.7.1分析方法简述 221

6.7.2加筋土挡墙的自重应力 222

6.7.3外荷的影响 223

6.7.4举例分析 224

6.8加筋土结构的应变和位移 225

6.9加筋土结构工程实践中的若干经验 227

6.9.1加筋土结构施工的一般步骤 227

6.9.2若干重要的施工事项 228

6.9.3机械破损的可能原因 229

附录 230

附录A塑性分析的上、下限定理 230

附录B加筋土挡墙的承载力问题 232

第7章 防护和护坡工程 238

7.1防护的含义和护坡（岸）工程 238

7.1.1防护的含义 238

7.1.2护坡（岸）工程的重要性 238

7.1.3护坡（岸）工程的结构型式 240

7.2土工合成材料的护坡工程结构物 240

7.2.1生态护坡与土工合成材料的应用 240

7.2.2常用的土工合成材料护坡结构物种类 241

7.3软体排 241

7.3.1软体排的构成 241

7.3.2排体尺寸的确定 243

7.3.3软体排的结构设计 244

7.3.4软体排的施工和锚固 247

7.4铰接联锁块软体排 249

7.4.1概述 249

7.4.2联锁块沉排结构的型式和应用 249

7.4.3施工要点 250

7.5土工石笼（Geo-Gabion） 250

7.5.1概述 250

7.5.2土工石笼的结构设计 251

7.5.3土工石笼的施工和应用 252

7.6土工模袋（Geoform） 254

7.6.1概述 254

7.6.2土工模袋的种类 255

7.6.3土工模袋的设计计算 256

7.6.4充填材料 258

7.6.5施工要点 258

7.6.6关于模袋应用的评价 259

7.7土工格室（Geocell） 260

7.7.1概述 260

7.7.2土工格室的作用和特点 260

7.7.3工程应用 261

7.8植被护坡 262

7.8.1概述 262

7.8.2草种选择 263

7.8.3施工要点 263

7.9土工网垫 263

7.10其他新型的护坡 266

7.10.1尼龙加筋网垫 266

7.10.2沥青铺材 266

7.10.3Berosin促淤网 266

7.11长江中下游的护岸工程 267

第8章 土工包裹系统 269

8.1概述 269

8.2土工包 270

8.2.1一般叙述 270

8.2.2土工包的特点 272

8.2.3土工包的投放过程和受力分析 272

8.2.4土工包所需的周长 274

8.2.5土工包的外裹材料 275

8.2.6粒状材料的充填和施工 276

8.2.7土工包系统设计中的若干问题 276

8.2.8土工包系统使用中的若干经验 279

8.2.9污染物透过土工包的迁移研究 279

8.2.10工程应用 282

8.3土工长管袋（Geo～tube） 286

8.3.1概述 286

8.3.2土工长管袋的应用 286

8.4土工袋（Soil bag） 286

8.4.1土工袋的特点 288

8.4.2土工袋的应用范围 288

8.4.3土工袋的应用实例 289

第9章 土工合成材料在垃圾卫生填埋场中的应用 290

9.1我国城市垃圾问题的现状和垃圾处理的主要方法 290

9.2典型城市生活垃圾的成分和特性 291

9.2.1生活垃圾的成分 291

9.2.2城市垃圾的主要特性 291

9.3垃圾填埋场的环境问题 295

9.4垃圾填埋场的结构 297

9.5土工合成材料在垃圾卫生填埋场中的应用 299

9.5.1土工膜、复合土工膜和GCL在填埋场中的应用 300

9.5.2土工网、土工管和无纺织物在填埋场中的应用 305

9.5.3土工格栅及其他加筋材料在填埋场中的应用 305

9.6土工合成材料在填埋场使用中的若干问题 305

9.6.1材料选择 305

9.6.2土工材料的寿命 306

9.6.3结构设计 307

9.6.4施工方面 308

9.7国内若干填埋场简介 310

9.7.1杭州天子岭垃圾填埋场 310

9.7.2苏州七子山垃圾填埋场 313

第10章 土工合成材料在膨胀土工程中的应用 316

10.1膨胀土的含义、特征及其分布 316

10.2膨胀土的特殊性质 317

10.2.1胀缩性 317

10.2.2多裂隙性 318

10.2.3超固结性 318

10.3膨胀土边坡的稳定问题 318

10.4膨胀土工程的病害处治 320

10.4.1病害的处治原则 320

10.4.2膨胀土边坡病害的处治思路 321

10.4.3膨胀土地基病害的处治思路 321

10.5土工合成材料在膨胀土边坡处治中的应用 322

10.5.1土工膜 322

10.5.2三维土工网和土工格室 322

10.5.3土工格栅 322

10.5.4土工袋 324

10.5.5纤维土 326

10.5.6其他 326

10.6几个边坡工程实例 326

10.6.1水（任）—南（宁）高速公路 326

10.6.2南（宁）—友（谊关）高速公路 327

10.6.3鄂北岗地引丹五干渠的膨胀土边坡 329

10.6.4南水北调中线膨胀土（岩）渠道边坡处理方案的研究 330

第11章 土工合成材料在道路工程中的应用 334

11.1概述 334

11.2软基上的加筋路堤工程 334

11.2.1软基上加筋土堤的破坏形式 334

11.2.2软基上加筋路堤的设计 336

11.2.3软基上加筋路堤设计中若干重要问题的讨论 345

11.2.4PVDs和加筋联合作用的土堤设计 348

11.2.5不同地基土性质对加筋土堤设计的影响 349

11.2.6加筋材料的性状对加筋堤设计的影响 352

11.3无铺砌道路（Unpaved Road）的加筋土路堤 353

11.3.1路堤加筋的作用 353

11.3.2J.P.Giroud的设计方法 353

11.3.3关于Giroud法的评论 362

11.3.4实例 362

11.4有铺砌道路的设计 362

11.4.1加筋的目的 362

11.4.2加筋的材料 362

11.4.3加筋有铺砌道路的研究 364

11.4.4加筋有铺砌道路的设计方法 364

11.5土工合成材料防治道路的反射裂缝 367

11.5.1反射裂缝的机理 367

11.5.2土工合成材料罩面的设计指南 368

11.5.3地沥青协会土工织物罩面的设计方法 368

11.6桩网式加筋路堤工程 369

11.6.1定义与分类 369

11.6.2桩网式路堤的结构和受力机理 370

11.6.3桩网式加筋路堤的试验研究 371

11.6.4桩网式加筋路堤的适用条件 373

11.6.5应用情况 373

第12章 典型工程实例 375

12.1长江口深水航道治理工程一期工程（国家级示范工程） 375

12.1.1概况 375

12.1.2软体排 377

12.1.3袋装砂斜坡堤 378

12.1.4模袋混凝土护面 379

12.1.5效果评价 379

12.2汉江王甫洲枢纽围堤防渗工程（国家级示范工程） 380

12.2.1概况 380

12.2.2复合土工膜的作用 380

12.2.3土工织物反滤层的应用 381

12.2.4评价 382

12.3深圳河治理第二期工程（国家级示范工程） 383

12.3.1概况 383

12.3.2土工合成材料的应用 383

12.3.3土工合成材料的规格和性能 384

12.3.4试验研究、现场取样测试和监测成果 387

12.3.5评价 393

12.4长荆铁路（国家级示范工程） 393

12.4.1概况 393

12.4.2设计与施工 394

12.5青藏铁路 395

12.5.1概况 395

12.5.2土工合成材料应用情况 396

12.5.3应用效果评价 396

12.6三峡库区多级高加筋土挡墙 397

12.6.1概况 397

12.6.2多级挡墙的设计 397

12.6.3局部损坏与修复 398

12.6.4效果评价 399

12.7长江崩岸治理工程的现场试验 399

12.7.1概况 399

12.7.2江新洲试验工程使用的新护岸技术 400

12.7.3效果评价 401

12.8舟山东港海涂上筑堤 402

12.8.1概况 402

12.8.2加筋材料设置 402

12.8.3观测资料 402

12.8.4效果评价 403

12.9昆明滇池草海滨疏浚工程的现场试验 403

12.9.1概况 403

12.9.2设计和施工 404

12.9.3效果评价 404

12.10土工长管袋在天津港围堤中的应用 405

12.10.1工程概况 405

12.10.2土工材料的应用 405

12.10.3围堤工作情况 406

12.10.4效果评价 407

12.11淮河入海淮安枢纽工程 407

12.11.1概况 407

12.11.2在防渗、排水系统中的应用 407

12.11.3在围堰垂直插塑截渗中的应用 408

12.12澳门国际机场人工岛地基处理工程 408

12.12.1概况 408

12.12.2跑道、滑行道地基处理 408

参考文献 409

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