（一）土工模袋的设计
土工模袋的设计需要根据工程的性质、防护目的、地形条件、水文地质、水流条件以及工程的重要性等综合考虑选用模袋的类型，以选用无排水点混凝土模袋——CX型混凝土模袋为例，其基本参数设计包括：模袋厚度确定、边坡稳定分析、排渗考虑及抗滑措施等。下面结合工程实际逐一分析。
1.模袋厚度确定
土工模袋的厚度应能抵抗在水下漂浮和抵抗冬季坡前水体冻胀水平力，故本工程无须考虑抗冰推所需要的模袋厚度。
2.模袋抗滑稳定分析
模袋在充灌满混凝土后，由于自重产生下滑力，特别是袋内混凝土未固化时，下滑的可能性最大，因此，要验算模袋与护坡面之间的摩擦力是否大于自重产生的下滑力，并满足一定的抗滑稳定安全系数。其抗滑稳定安全系数可按公式（2-22）计算，在这里未考虑坡顶（水平段）的摩擦阻力和采取的抗滑措施。模袋抗滑稳定分析示意图如图2-7-5所示。
图2-7-5 模袋抗滑稳定分析示意图
抗滑稳定安全系数计算公式为：
式中 L2，L3——模袋长度，m
α——坡角，（°）
fcs——模袋与坡面间摩擦因数，应由试验测定，无试验资料时，可采用 fcs=0.5
Fs——安全系数，应符合标准《SDJ 218—84碾压式土石坝设计规范》的规定
3.抗滑措施
为增加模袋护坡的抗滑稳定，一般工程采用水上锚固沟、水下不分散混凝土压重的方式进行锚固，以增加模袋护坡的抗滑稳定性。
4.充填材料配比
模袋护坡混凝土要求具有良好的和易性和流动性，易于泵送。举例：中蒙国际界河哈拉哈河3号工段护岸工程采用的混凝土配合比为：水泥∶砂∶河卵石∶水=370∶915∶810∶187。水灰比：0.61，砂率：55%，混凝土含量：10%，引气剂：0.005%，硫化剂：0.6%，抗冻标号F200[38]。
5.模袋护坡的施工
（1）修坡平仓及无纺布铺设
①基础处理。为保证模袋的稳定性，用反铲挖掘机对岸顶岸坡按设计要求进行修坡，采取多余处削坡，不足处填方的方法。首先清好基础，保证无杂草及其他杂物和有害洞穴的存在，保持坡面平整、密实、顶高程达到设计标准要求。
②非织造土工布选择。护坡反滤层为丙纶针刺非织造土工织物，符合《GB/T 17638—2017土工合成材料 短纤针刺非织造土工布》规定。无纺布规格质量满足设计要求及规范。在设计要求铺设的部位，铺开后表面平整，无局部破损断裂现象，周边固定良好。
（2）模袋铺放
①模袋布的铺设。规格尺寸及各部位高程，必须符合设计要求，松紧度一致，为混凝土填充奠定基础。
②模袋布的接缝处理。相邻两块布之间采用手动缝纫机相对连接方法，同时，可以利用20～40cm宽的模袋布做加固层，保证不开、不断、不渗；两块布的接缝处保证顺直。
（3）混凝土浇筑
模袋混凝土充填是模袋混凝土施工中复杂而又极其关键的一道工序，混凝土充填的效果的好坏，直接影响混凝土的强度。具体施工方法是：
①当机械安装调试完毕后，首先，用高压水泵注入清水湿润料斗、分配阀和输送管道。然后，泵送1∶2的水泥砂浆，反复进行两次，同时，注意检查输送管道接头，以防水泥沙浆外渗。
②混凝土充填时必须做到从远至近，从上游往下游，从坡脚到坡肩，按照注入口的左、中、右的顺序水平均衡地填充，以防模袋布在混凝土充填过程中发生不均匀现象，确保混凝土充填饱满密实。
③模袋混凝土充填过程中，在准确掌握成型后的模袋表面饱满度的同时，必须注意保证混凝土排水后的密实度，又要防止充填压力过大而造成模袋布爆裂现象。
④在模袋混凝土充填过程中，设专人观察混凝土在模袋中流态情况，准确判断混凝土的和易性及稠度等情况，以便及时调整。
⑤在模袋混凝土充填过程中，设专人巡回检查混凝土输送管道、接头、混凝土流动声音及模袋混凝土成型质量等情况，发现异常，及时处理，确保工程质量。
⑥两块模袋布隔墙范围内，采取连续充填办法，保持模袋混凝土的整体性。
⑦当混凝土充填结束后，及时泵送1∶2水泥砂浆，然后加水进行清洗管道和机械。
⑧模袋充填成型后12h内进行洒水养护，根据当日的气候状况决定洒水次数，持续两周。
（4）混凝土浇筑质量
为保证工程质量，充灌填料应注意：a.混凝土采用二级配，超径含量不大于3%，最大粒径不大于2.0cm，砂石骨料含泥量要求少于1%。b.水泥采用PC32.5级复合硅酸盐水泥。c.严格控制充填塌落度，塌落度应在13～23cm之间。d.充罐泵送压力不宜小于200kPa。e.泵送距离不宜超过50.0m。
各组成材料必须拌和均匀，以保证混凝土具有良好的性能。为保证混凝土的浇注质量，混凝土拌和物需具有良好的黏聚性和保水性。由于本工程为泵送混凝土，要求具有较高的流动性，同时，为保证混凝土的强度，还要求有一定的泌水性。要求充填混凝土抗冻等级达到F200，强度等级C20，水泥采用PC32.5复合硅酸盐水泥。
保证护坡稳定，修坡时尽量不采用填方，封顶平整和修坡一定要碾压密实。模袋的缝制一定要符合强度要求，按设计要求对混凝土模袋各接缝处铺设无纺布。
为减少模袋混凝土的裂缝或杜绝裂缝的存在，模袋混凝土中应加入抗裂短纤维。加入体积渗量为0.1%，约0.9kg/m3，规格为长19.0mm，直径48.0μm，相对密度为0.91。(www.xing528.com)
（二）土工模袋的一般性能指标
按照《JTT 515—2004公路工程土工合成材料 土工模袋》标准在各项工程中应用时，虽然由于应用目的、工程地质条件、工程结构设计等各种不同因素的影响，它对土工模袋布和土工模袋类型的选择及技术指标要求有所不同，但总的来说对土工模袋布和土工模袋的性能要求有以下几个方面：
1.物理性能与测试
单位面积质量指单位面积织物具有的质量，即为平方米织物具有的质量，单位以g/m2表示。其测试方法为：采用电子天平称重法。称量读数精确要求为0.01g，式样由取样器取100cm2共取10块样品，每块测试一次并记录。式样应在温度（20±2）℃，湿度（65±2）%及标准大气压环境下放置24h。其计算方法如式（2-23）：
单位面积质量（G）：
式中 G——单位面积质量，g/m2
m——式样质量，g
A——式样面积，cm2
算数平均值（Xn）：
式中 Xn——n块式样试验值的平均值
Xi——第i块式样的式样值
n——式样块数
标准差：
变异系数：
厚度是指在承受一定压力的条件下，织物两个平面之间的距离，单位以mm表示。测试方法为：采用织物厚度测量仪测试。试样厚度大于0.5mm时，测量精度为0.01mm，式样厚度小于0.5mm时，测量精度为0.001mm，施加压力分为（2±0.01）kPa、（20±0.1）kPa、（200±1）kPa三级，加压时间为30s。式样数量共取10块，每块测试一次，试验应在温度为（20±2）℃，湿度为（65±2）%及标准大气压环境中放置24h。按公式分别计算出织物单位面积质量、算数平均值、标准差σ及变异系数Cv值。
力学性能与测试：
土工模袋布须有较好的力学性能，这些性能主要有抗拉强度、撕裂强度、顶破刺穿强度、抗蠕变、抗磨损等。
2.抗拉强度
指织物式样在测试条件下，受拉力作用至拉伸撕裂时所获得的单位宽度的土工织物承受的最大拉力。单位以kN/m或N/m表示。拉伸强度和伸长率是土工模袋布力学性能的最重要的指标。
3.梯形撕裂强度
指采用梯形撕裂法对已剪有裂口的式样施加拉力，使其裂口扩展至式样破损所需的拉力即梯形撕裂强度，单位以N表示。
4.CBR顶破强度
指织物垂直于平面方向上的顶压载荷作用，使之产生变形直至破坏时所需的最大顶破压力，单位以N表示。
5.接头/接缝强度
指缝合或结合两块或多块平面结构材料所形成的联结处的最大拉伸强力，单位以kN/m表示。
6.孔径
土工模袋布的主要作用有过滤和隔离。作为过滤层，它要在使液体通过的同时保持住受液体左右的土颗粒；作为隔离层它要防止不同的土和填料的混合。在进行工程设计时必须根据实际使用场所的土的情况选择孔径适当的土工模袋布。
7.老化特性
土工模袋在使用中，要受到阳光辐射、温度变化、生物侵蚀、化学腐蚀、水分作用等各种外界因素的影响，使其织物强度和性能逐渐减弱，直至失去功能和作用，这一过程即是土工织物的老化。影响织物的老化的因素很多，也很复杂，常常是几种因素共同作用的结果，但几乎所有的研究人员都认为，阳光中的紫外线辐射是影响织物老化的最主要的原因。由于紫外线的辐射使高分子聚合物发生分解反应，老化的速度与辐射的强度、温度、湿度、聚合物的种类颜色、织物的结构等因素密切相关。
根据中华人民共和国交通部颁发的《JTT 515—2004公路工程土工合成材料 土工模袋标准》土工模袋必须满足各项指标要求才能使用。如表2-7-2至表2-7-6所示[40]。
表2-7-2 产品规格系列
表2-7-3 土工模袋尺寸偏差
表2-7-4 物理性能参数
表2-7-5 土工模袋抗光老化等级
注：对不含炭黑不采用炭黑作抗光老化助剂的土工模袋，其抗光老化等级的确定参照执行
表2-7-6 模袋布外观质量
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