根据《JTT 515—2004公路工程土工合成材料土工模袋》标准，土工模袋是由涤纶、丙纶、锦纶、维纶等合成纤维复合长丝编织后，经缝制加工而成的双层连续的袋装材料，其中充填混凝土或砂浆凝结形成板状防护块体。
土工模袋起柔性模板的功能，模袋布表面层对混凝土或砂浆的块体起保护作用。它可以直接应用水上和水下施工，可取代千百年来传统的砌石护岸、护坡、护底等工程。土工模袋是一种新颖的建筑材料，可应用于水利、交通、建筑、能源、军工等领域的边坡防护、防洪、抢险、水渠、废物处理、建港，江、河、海、湖泊的护坡。还可用于水库、堤坝的防冲、防淘刷，山坡的绿化及山坡加固等工程。
图片
分类
土工模袋的产品分类：目前国内外机织化纤土工模袋，基本上分五大类型，每个类型又分各种不同的厚度：
| 模袋类型 | 灌注材料 | 成型厚度/cm | 主要用途 |
| 有反滤排水点模袋(FP型) | 水泥砂浆 | 6.5~10.0 | 临时堤防及其他临时性护坡 |
| 水泥砂浆 | 10.0~16.5 | 永久性坡面保护、渠道、河川护坡、护底 | |
| 无反滤排水点模袋(NF型) | 水泥砂浆 | 5.0~15.0 | 水库护岸、人工蓄水池护坡、护底 |
| 铰链块型模袋(RB型) | 水泥砂浆 | 10.0~15.0 | 软弱地基坡面保护、河川保护工程 |
| 框格型模袋(NB型) | 水泥砂浆 | 空格30×60 | 坡面绿化水土保持坡地保护 |
| 无排水点混凝土模袋(CX型) | 混凝土 | 15~70 | 港湾、码头工程，海岸、河川护岸、护坡工程 |
土工模袋的几种外观形式：
（a）无滤水点模袋（b）带滤水点模袋（c）铰链块式模袋（d）框格式模袋
参数
规格系列
| 项目 | 型号规格 | ||||||||
| 模袋布拉伸强强度/(kN/m) | FJ40 | FJ50 | FJ60 | FJ70 | FJ80 | FJ100 | FJ120 | FJ150 | FJ180 |
| FZ40 | FZ50 | FZ60 | FZ70 | FZ80 | FZ100 | FZ120 | FZ150 | FZ180 | |
| ≥40 | ≥50 | ≥60 | ≥70 | ≥80 | ≥100 | ≥120 | ≥150 | ≥180 | |
尺寸偏差
| 单位面积质量相对偏差/% | ±2.5 |
| 宽度/m | ≥5 |
| 宽度偏差/% | +3 |
性能参数
| 项目 | 型号规格 | ||||||||
| FJ40 | FJ50 | FJ60 | FJ70 | FJ80 | FJ100 | FJ120 | FJ150 | FJ180 | |
| FZ40 | FZ50 | FZ60 | FZ70 | FZ80 | FZI 00 | FZ120 | FZ150 | FZ180 | |
| 标称纵，横向拉伸强度/(kN/m) | ≥40 | ≥50 | ≥60 | ≥70 | ≥80 | ≥100 | ≥120 | ≥150 | ≥180 |
| 纵、横向拉伸断裂伸长率/% | ≤30 | ||||||||
| CBR顶破强度/kN | ≥5 | ||||||||
| 纵横向梯形撕破强度/kN | ≥0.9 | ≥1 | ≥1.1 | ||||||
| 垂直渗透系数/(cm/s) | 5*(10-2-10-4) | ||||||||
| 落锥穿透直径/mm | ≤6 | ||||||||
| 等效孔径O95/mm | 0.07-0.25 | ||||||||
外观质量
| 序号 | 项目 | 要求 |
| 1 | 经纬密度偏差 | 在100mm内与公称密度相比不允许缺两根以上 |
| 2 | 断丝 | 在同一处不允许有两根以上的断丝。同一处断丝两根以内(包括两根)，100m2内不超过6处 |
| 3 | 蛛丝 | 不允许有大于50mm蛛网，100m内不超过三个 |
| 4 | 模袋边不良 | 整卷模袋不允许连续出现长度大于2000mm的毛边，散边 |
| 5 | 接口缝纫 | 不允许有断口和开口。若有断线必须重合缝制，重合健制搭接长度不小于200mm |
| 6 | 布边抽缩和边缘不良 | 允许距土工模袋边缘20mm内有布边抽缩和边缘不良现象 |
抗光老化等级
| 抗光老化等级 | I | II | Ⅲ | IV |
| 光照辐射强度为550W/m2照射150h | <50 | 50-80 | 80-95 | >95 |
| 拉伸强度保持率/% | ||||
| 炭黑含量/% | — | 2+0.5 | ||
| 炭黑在土工模袋材料中的分布要求 | 均匀、无明显聚块或条状物 | |||
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
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。
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。
制造
模袋布生产要保证产品的安全、可靠和耐久性。为了保证工程质量，其生产制造应由设计单位、生产厂、施工和工程单位四方讨论确定，必要时应查看工地，因为模袋是新技术、新工艺，是一门跨行业的技术，只允许成功不允许失败。一旦决定设计，工厂提供样品，各方封存，并送检测单位试验，待各方认可后再投入生产。
模袋布生产必须严格按设计要求，结合工厂条件、工程技术特性与我国合成纤维工厂的发展现状进行生产（如纤维的拉伸强度、耐紫外线性能等）。
模袋布生产首先应解决织物组织的设计，其次是对有关设备进行技术改造。模袋布织物属“重布组织”，模袋布是双层袋状织物，多层结构，其中模袋的设计厚度，即充灌填料后的成型尺寸，厚度的控制取决于双层布内束丝储存长度。这个长度有交叉与垂直储存，也有双层相连的，视型号不同而变化。一旦充灌填料注入模袋内，储存的长度不断打开，或织物收缩达到逐步鼓起，形成一定的设计厚度。
模袋的原料是各种高分子聚合物合成纤维，如锦纶丝、涤纶丝、丙纶丝、维纶丝等。日本、澳大利亚的模袋原料是锦纶丝，美国以锦纶丝为主，其次是涤纶丝。我国在20世纪80年代开始到90年代中期，一直采用锦纶丝。现在我国多使用丙纶长丝和涤纶长丝，土工模袋在工程应用中均符合设计要求。国内多采用片梭织机和剑杆织机生产模袋布。
模袋布的织造现在一般采用宽幅剑杆织机或片梭织机织造。机织土工模袋布与一般机织物基本组织相同，一般采用平纹组织和斜纹组织。不同的是土工模袋布在织造时加入加筋纱或后期使用吊筋绳，使的上层和下层织物有规律地连接到一起。模袋的缝纫必须由设计单位提供断面图和有关水文资料。为配合模袋的应用，最好由生产工厂、施工单位到工地现场讨论进场前的有关准备工作。缝制图绘制后应由设计、施工和工程单位共同认可，以便相互监督，并作为验收交货的依据。设计者应考虑模袋的收缩率。
模袋布按照要求的尺寸进行裁剪并拼接，已形成较大宽度的袋类形状，为了便于施工一般上层和下层分开缝纫，在缝纫时加入挡布形成阻隔，充填时分别充填施工。
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。
产品史
国内外机织土工模袋的发展简史1959年，日本在伊势湾修复围堰工程中，采用维尼纶编织布灌沙以替代传统的沉排护坡成功，开创了土工模袋的先河。
1966年，土工混凝土模袋首先试用于美国，经过三年试用，于1973年开始应用于亚拉巴马州，并拥有专利技术，国外已广泛应用。
在国内，20世纪80年代初首先由无锡、常州四家工厂开始研制。当时由于织物构造复杂，生产设备改造困难，研制成功的仅有两家工厂。
1986年，由江苏省计经委组织邀请交通部、纺织部，有关大专院校及科研院所的专家、教授对模袋的生产与应用进行技术鉴定。同年土工织物协作网在天津召开全国第一次学术讨论会，该模袋系列的三个产品在会上展出（FP型、NP型、UM型），受到与会者一致好评。会后浙江钱塘江水利工程局、上海市水务局为开拓支持新生事物，将国产土工模袋分别应用于大江、大海的水利建设，为我国国产模袋的应用奠定了基础。
1988年，钱塘江水利工程局投入大量资金，选购水工测试仪器，选定老盐仓强涌潮区海塘护坦工程进行试用，每块护坦面积20m×7m，厚度分别为15cm、20cm、25cm三种，铺设总面积2700m2，耗资30万元。经试验测出涌潮最大潮头2.4m，涌潮对模袋混凝土产生最大扬压力6.9～10.8kPa。仪表埋放在厚15cm模袋处，最大流速6～7m/s，流动压力19.62～24.5kPa。由于模袋混凝土整体性强，铺盖面大，柔性好，适应于不规则的坡面与地基，能抵抗较大涌潮的冲击，而模袋的自重压力约3.9～5.9kPa，小于最大扬压力，但它的整体性好，故在涌潮中未出现掀动现象。该工程目前依旧完好无损。钱塘江管理局于1996年又在钱塘大桥桥堍作护坡1万余平方米。
1990—1992年，海军工程设计院在西沙群岛大批量应用了厚40cm模袋护坡，为模袋在外海的应用开创了先例。
1998年，上海市长江口航道整治工程，以及1999年在修复湖北嘉鱼县簰洲湾江段被洪水决口的江堤中均采用了模袋护坡。十余年来，采用模袋的工程已有100多项，总用量达100多万平方米，获得了良好的经济效益与社会效益。
2002年，在中蒙国际界河哈拉哈河3号工段护岸工程中应用模袋混凝土技术作为实验项目。根据哈拉哈河的实际情况和抗冻要求选用带排水点型的机织模袋混凝土护坡。在对比了预制混凝土板、铅丝石笼和模袋混凝土护岸这3种类型，模袋混凝土单位造价比铅丝石笼低40%，比预制混凝土板造价低10%以上。
2012年，吉林长春池南区漫江应急防洪工程堤防迎水坡采用浆砌石和生态土工模袋护坡，堤身填筑材料采用卵砾石，工程总投资580.2万元，综合工程量67634m3，通过对比发现生态土工模袋可以完全替代石料、水泥等建筑材料，可以大幅度减少工程成本。施工后的边坡具有高度透水性，类似植被覆盖的表面，使坡面达到绿化的效果，形成具自然的边坡。对土壤流失，局部泥（土）石流，边坡塌方等具有很强的防护和稳定作用。