2．模袋的加工

　　首先是通过排水点的间距和形状来控制灌填后的平均厚度，其次是考虑织造土工织物的幅宽、纵横向收缩率及边界处理要求，确定每片模袋的总体尺寸，解决总体布局与材料充分利用问题。灌填后模袋的纵向收缩率约为1％，横向收缩率约为5％。

　　排水点尺寸、间距及上下片横向长度差，可按薄膜克胀成形原理计算或现场充灌和室内试验确定，表4-6为参考尺寸。排水点按空心“十”字花缝合，空心宽2cm，每个排水点的排水面积约20～40cm²。每片模袋在顶都要设一组进料口，进料口处缝上Φ15cm、长50cm的由织造土工织物缝制的软进料管。当模袋长度大于10m时，应在中间加设进料口。每组进料口不少于3个。

　　(五) 模袋混凝土护坡施工要点

　　1．施工准备

　　包括备足所需材料和设备、平整坡面、现场就位、放线定位、开挖顶脚基槽、测量水下施工水深和流速等。泵送施工主要设备是混凝土(砂浆)搅拌机和混凝土(砂浆)泵等。

　　2．铺设模袋

　　机织模袋应在各片连接的底面铺非织造土工织物。各片间连接底面的非织造土工织物采用缝接或搭接，搭接宽度20～30cm，土工织物在坡顶处可用8号铁丝制成的n形钉固定。顺水流方向铺土工织物时，搭接带亦应固定。简易模袋先铺设非织造土工织物滤层，然后在其上铺模袋。一次铺设土工织物面积的大小根据充灌施工进度确定。

　　按预定位置顺坡准确展开模袋，扎紧下口，上下两端设桩固定。机织模袋上沿连接松紧器，挂在固定桩上，如图4～5所示。若有配筋时，则在模袋铺开后按要求插入袋内。插筋时应防止刺破模袋。

　　(2) 泵与充灌操作人员之间应随时联系，紧密配合，充灌到位后及时停机，以防充灌过程产生鼓包或鼓破。出现鼓胀时，应及时停机，查找原因并处理。

　　(3) 随时检查坡顶钢桩是否牢固，以防充灌过程中模袋下滑。

灌完一片后，移动设备，按上述步骤进行下一片的充灌施工。应特别注意两片间的联接、靠紧。

　　施工过程中应做好记录和取样、成形，然后进行强度测定。

　　4．养护

　　全部护坡施工完成后，进行坡顶、坡脚和上下游两侧接头的回填处理，同时进行护面混凝土的养护。一般养护朗为7天，要求在此期间护坡表面处于润湿状态。

　　三、土工织物草皮护坡

　　在第一章已有叙及，草皮依靠其良好的根系而具有一定的固土、抗冲能力，因而广泛用于各种草坪和草地，在水利工程中亦有不少应用，尤其是在水土保持工程中用于防止山坡地雨水冲蚀。

　　土工织物草皮护坡(或称土工织物加筋草皮护坡)是土工织物与植草相结合形成的一种护坡形式。由于二者结合发挥了土工织物防冲固草和草的根系固土的作用，因而这种护坡比普通草护坡具有更高的抗冲蚀能力，如图4-6(a)(英国建筑工业研究与情报协会原型试验结果)和图4-6(b)(英国奈特龙公司资料)所示。

　　土工织物草皮护坡对所用土工织物的要求主要是：应具有一定的强度，以提高抗冲能力；抗老化性能较高，以延长在外露应用条件下的使用年限。一般可采用单位面积质量为150g/m左右的非织造土工织物，也有用织造土工织物的，如卫运河护岸工程的生物护坡。

　　土工织物草皮护坡的施工主要应注意如下几点：

　　(1) 尽可能选择良好的植草期。一般情况下，暖季型草宜在春末至初夏种植，冷季型草宜在夏末种植，不应在入伏或入冬后种草。

　　(2) 坡面处理。适当平整坡面，当土质适宜时，可直接在坡上植土，松土厚度20cm左右；若坡面土不宜于植草，应铺土质适宜的种植层，厚度一般在50cm左右，并适当压实，同时表层应为松土。

　　(3) 播种和覆盖。人工直播时，草种宜拌适宜细砂，撒种应力求均匀。播种后压实坡面，再覆盖土工织物，固定在坡面上。采用三维土工网时，先铺网，再播种。

　　(4) 养护。播种后及时洒水养护，坡土干燥时应连续数天浇水，以保持土中适宜的水分为度。洒水时间应在早晨和日落期间，不得在中午酷热时浇水。

　　四、实例

　　[实例4-1]　半拉山嫩江堤防段护坡工程

　　半拉山堤防段位于内蒙古自治区扎赉特旗内蒙古东部劳改农场附近的绰尔河进入嫩江处，保护农田200多万亩，草原60多万亩，村屯和城镇近700多个，人口20多万，以及平齐铁路23.5km和公路300多km。所以，大堤安全极为重要。

　　1．护坡结构

　　此段堤防高3.5m左右，平均坡长约13m，迎水坡比为1:3。堤身为轻壤土，粒径分析结果见表4-7。土工织物直接铺设在土坡上。根据风浪计算确定表层单层干砌块石的厚度为35～40cm。为防止阳光透过块石缝隙照射土工织物，并使土工织物与土面接触均匀紧密和减弱风浪对被保护基土的作用，在护面块石与土工织物之间铺设了10cm厚的砂砾石垫层。为防止护坡底脚淘刷，坡脚设有50cm深的齿槽，土工织物铺设在槽底，再砌筑大块石护至顶部，土工织物的固定是将它埋入深30cm的沟内。用砂砾石填塞，护坡结构如图4－8所示。

　　2．土工织物的选择

　　孔径按O₉₀＜d₉₀。的原则，并考虑到块石护面与土工织物之间有砂砾石垫层，有利于减轻淤堵，孔径适当选大一些。

　　3．护坡施工

　　先将坡面上的冲坑分层夯实填平，然后削坡，清除坡面的尖刺物，土工织物直接铺在整修好的坡面上，然后铺砂砾石，最后砌筑块石和用小石块塞紧块石问的空隙。

　　为施工方便和及时挡水，土工织物自坡脚向上呈横向逐条铺设，条(幅)问用折叠方法缝接。

　　4．护坡运行情况

　　试验段1988年施工，经过冬季最低气温一36℃，以及洪汛期最大风力7～8级条件下运行，情况正常。1989年汛后曾作部分取样检查，未发现异常现象，土工织物内的淤土量不大，分别为26g/m2(2号试样)和51g/m²(5号试样)。

　　[实例4-2]　深圳罗湖桥模袋混凝土护坡

　　罗湖桥位于深圳河与梧桐河交汇处，1995年进行桥下河底和上下游河岸加固，防护范围全长329.5m，防护结构有两种形式，如图4-9所示。施工期河流水深3.8m，共铺设模袋混凝土5520m²。

　　模袋采用无锡久安土工布厂生产的机织高强土工模袋，其基本性质见表4-3模S和模C系列产品。模袋充灌成型过程中的纵、横向收缩系数和整体收缩系数控1.07计算，整体为1.15。每单元成型后的宽度为3.5m。

　　模袋混凝土的配合比为水泥：砂：碎石＝1:2:2，水灰比为0.6～0.65，坍落度为23±2cm。材料采用425号普通硅酸盐水泥、中砂和粒径0.5～1.0cm的碎石。

　　混凝土充灌用泵送能力大于10m³/h的混凝土泵，充灌袖口处的喷嘴压力为2kg/cm²左右。

　　护坡施工首先是精确测量水上水下的坡面地形，划分充灌区和放样，然后铺设模袋和充灌。

　　模袋的铺设定位选在晴朗无风天和潮水位较低、水流速度小于1.5m/s时进行。铺设前仔细检查模袋质量，用Φ70～80mm的钢管穿人模袋两端的穿管于孔，卷好后运至现场。在预定坡顶每隔2m打设型钢或Φ20mm钢筋桩。钢桩与上端钢管之间用钢丝绳或双股8号铁线通过倒链(1～2t)相联接。用倒链可调节模袋的松紧度和充灌时的伸缩长度。然后，用船只配合将模袋沿一岸滚铺至另一岸。水下由潜水员配合展平模袋，并用块石或砂包将模袋压伏在河底碎石垫层上。铺设方式见图4-10和图4-11。两块模袋搭接时，未充灌的模袋留10cm左右的宽度余量，以便充灌后搭接紧密。

　　该工程模袋混凝土造价为664.1元/m³，比原计划的半边导流施工费用降低39.57％，工期缩短一个月。

　　[实例4-3]　卫运河土工织物结合生物护坡

　　卫运河是海河流域典型的婉蜒型河流，海河水利委员会利用土工织物和生物工程各自的优点，于1986年开展了土工织物与生物工程措施相结合的护岸工程试验研究。试验工程位于卫运河祝屯闸下险工段内，长170m。

　　1．工程断面设计

　　试验段滩地高程28.30m，河底高程18.63m。在高程24.0m处设lm宽平台，平台以上设计边坡1:2.5，坡长10.5m，采用深栽柳护坡。柳树株行间距各为1.5m，中间加一坐地柳(柳撅)，柳间栽爬根草。平台以下设计边坡1:2.0，坡长10.5m，采用土工织物排体护坡、护基。护基按局部冲刷深度2～3m、冲后坡角45°考虑，排体向河底延伸6m。排体上面用混凝土预制构件组成的框格压载。为保护排体，防止土工织物老化，增加排体稳定，同时达到缓流促淤目的，在框格内填土0.2m，深栽柳，铺草皮，压载2000～3000N/m²，柳树株行距各1.5m。混凝土预制件长度有两种，分别为1.4m和1.5m，横截面尺寸相同，均为0.1m×0.2m,工程横断面如图4-12所示。

　　2．土工织物的选择

试验段土的d₅₀＝0.028mm，d₈₅＝0.085mm，不均匀系数C_u＝2.83，渗透系数K_s＝1.39×10^-4cm/s。按0₉₀＜d₈₅，K_g＞5K_s要求，选用了防老化聚丙烯织造土工织物，其厚度0.61mm，0₉₀＝0.05mm，Kg＝1.18×10^-2cm/s，经、纬向抗拉强度分别为11.76kN/m和9.14kN/m，延伸率分别为20％和30％。

　　3．栽柳与种草

　　在24.0m高程以上的坡面上，按设计间距栽柳，栽深2.0m，外露0.2m，每两棵树之间种一墩坐地柳。在24.0m高程以下，每个框内按工程要求定位，栽一棵柳树，方法是用火或烧红的铁器，在栽柳树的地方将排体烧出或烙出一个5～8cm的洞，然套在柳杆上，这样可避免洞的四周织造土工织物脱丝而破坏其保土性。

　　每个框格内填土厚0.2m，踏实后植爬根草皮。

　　4．使用效果及经济分析

　　工程于1987年5月完工。经过两个汛期400m³/s流量的考验，框格内的草皮长满，且生长繁茂，柳树的成活率在95％以上，高2～3m。草皮和柳树有缓流作用，坡面已普遍落淤。据1988年10月的现场调查，过水后的坡面上落淤10cm左右，加上原来填土、土工织物理深20～30cm。护基部分发现有局部淘刷象，但土工织物排体随着冲刷而下沉、并将冲刷坑包裹住，护坡护基效果很好。

　　[实例4-4]　天津市海挡海堤工程

　　天津市海挡北起河北省涧河村，南至大港区沧浪渠入海口北堤，全长139.62km，其中有41.826km的海挡与滨海公路至海防路相结合。海挡自1941年修建，标准较低，又经多次风暴潮的侵袭，特别是受1992年16号台风的影响，海挡遭受很大破坏，部分海挡已失去防潮能力。因此，自1996年起进行险工险段的加固工程，力争到2000年使全线一般地段海挡达到防御50年一遇潮位标准。自1996年至1999年汛前已完成加固段50.9km，其中挡、路结合段占22.5km。

　　海挡的加固设计是在老挡基础上进行的，结构形式受老挡高程低、堤身单薄的制约，因此设计上必须因地制宜地采取不同的设计方案。从1996年海挡加固设计以来就开始采用了土工合成材料。1997年冬施工的工程以及以后的加固工程又均采用了“三面光”的设计，即迎海面、顶面、背海面均加以防护，这些设计中，在护面、堤顶和坡脚部分大量采用了土工织物做反滤层或垫层，如图4-13所示。

　　另外，在滩地上的新筑堤的地基面上先铺设土工织物以增加地基承载力。海挡修筑时有2.6km的大断面吹泥筑挡，其施工围堰也用了大量土工织物。

　　土工织物的设计要求采用300g/m²的非织造织物，幅宽4.0m，纵横向平均抗拉强度应大于400N/5cm。结合对筑堤土料的颗分试验分析，其等效孔径确定为0.06mm。