土工合成材料在水運工程中的應用技術進展

韓洪波

摘 要：伴隨著室友化工材料和紡織行業(yè)的發(fā)展，土工合成材料的應用越來越廣泛，其獨有的分層過濾和防護功能受到了人們的重視，在很多工程都已經(jīng)得到了應用。水運是我國交通事業(yè)發(fā)展過程中的一項重要內(nèi)容，近年來我國水運規(guī)模不斷擴大，而在水運工程當中，土工合成材料的應用就顯得尤其重要，這也已經(jīng)成為一項重要問題。本文針對土工合成材料應用中存在的問題以及解決措施進行了簡要分析。

關鍵詞：土工合成材料；水運工程；應用

水運工程在我國經(jīng)濟社會發(fā)展過程中發(fā)揮著重要作用，材料使用得當一方面可以提高工程運行效率，同時也給工程安全系數(shù)的提高提供了必要的保障，更可以節(jié)約維修成本。土工合成材料的應用不斷推廣，但是在這個過程中，建設人員由其需要重點檢查所選用的材料，保證材料質(zhì)量，這樣才能節(jié)約維護成本、保證工程的安全性。

一、土工合成材料簡介

（一）材料類型的劃分

土工合成材料的類型非常多，大致可以分為復合材料、特種材料和織物材料等等。其中土工織物包括有紡織物和無紡織物這兩個類型，其概念是經(jīng)由紡織技術進行編織，所形成的一種透水性材料，而膜材料則是不透水材料所形成的一種膜狀聚合物；將兩種或多種材料進行結(jié)合，所形成的土工材料則是復合材料，復合材料的類型較多，例如復合織物和排水板；而網(wǎng)墊和隔柵都屬于特種材料。

（二）土工材料的功能

土工合成材料的功能非常廣泛。土工有紡織物具有很好的隔離和防侵蝕效果；無紡織物不僅可以隔離和防侵蝕，還有著明顯的排水功能，但是加強防護方面的作用并不理想；復合材料具有更好的防腐蝕性和排水性，但隔離性較差；土工隔柵的功能基本類似于土工格室，德納是具有更強的防腐性；土工膜材料有很好的防滲性能。所以總結(jié)起來，這些材料類型眾多，功能和特點各異，可以結(jié)合實際需要來選擇最為合適的材料來進行施工。土工材料對于防波堤和防沖刷結(jié)構上也有著不同的應用，例如土工合成材料當中的筋體材料可以在應用中讓土體的抗壓能力而得到顯著改善，保證結(jié)構的穩(wěn)定性等等。在一個水運工程當中，可以應用多種土體材料，這樣讓其發(fā)揮出不同的作用來，施工人員可以結(jié)合水運工程建設的需要以及具體情形來選擇最為合適的材料。

（三）關于材料的應用

土工合成材料在水運工程當中，大多起到鋪墊過濾層、填充沙袋以及護底的作用。濾層在不同材料當中都擔當隔離層角色，在堤身護面上得到了廣泛應用，不僅可以防水，還能防堵塞，對于很多柔軟地基來說，采用具有較高抗壓性的土工合成材料可以大大提高工程安全可靠性。另外，在基底中插入土工合成排水板，可以提升水運工程的基底承受力。在岸堤的防護建筑中，土工合成材料常被用于防護和護腳的土體加筋層中，發(fā)揮著隔離和加固的功效。在防沖刷建筑結(jié)構中，土工材料可以有效控制沖刷力度，維持周邊建筑和土體的穩(wěn)定，對局部沖刷起著倒濾作用。

二、土工合成材料的應用技術現(xiàn)狀

（一）土工材料的不當使用

由于土工材料的價格昂貴，材料資源緊缺，在很多水運工程的建設中，甲方考慮自身利益最大化，要求減少土工合成材料的使用。由于目前建筑市場很大程度上算是買方的市場，合同項目的承包商往往會被迫同意甲方的要求。這就造成了不同水運工程的建設質(zhì)量不同，直接影響了水運工程的正常運行。只有確保土工合成材料使用的統(tǒng)一性才能有效實施并保證項目投資、進度、質(zhì)量等基礎工作的完成，避免重大安全事故的發(fā)生。同時，應培養(yǎng)和提升工程人員對土工材料的應用技能和水平，在土工合成材料的使用過程中應避免施工現(xiàn)場的人員傷亡，正確的材料使用方法在施工操作、實施安全中起著重要作用。

（二）土工材料的管護團隊素質(zhì)有限

土工合成材料是較為新型的水利工程建設材料之一，目前一些水運工程的建設現(xiàn)狀不理想，材料的管護團隊專業(yè)素養(yǎng)不過硬是其原因之一。很多工程管理人員專業(yè)素養(yǎng)不夠高，知識水平有限，對土工合成材料的管護和使用不當，大大降低水運工程的運行效率。此外，工程人員無法將材料使用理論和建設實踐結(jié)合，完善和實踐更加高效科學的水運工程維護體系。工程團隊在相關人才的招聘和吸納時，缺少有效的監(jiān)督管理機制，在人才招聘中出現(xiàn)舞弊賄賂的現(xiàn)象，導致人才水平參差不齊，這些因素很大程度上限制了水運工程中新型材料的發(fā)展，阻礙水運工程的高效建設。

三、土工合成材料的發(fā)展與應用

（一）沖刷領域

土工織物具有較好的滲透功能，對河床的適應能力較強，可以減少沖刷帶來的損害，因此，土工合成材料在水運工程的結(jié)構防護中獲得業(yè)界的認可。影響沖刷的因素有很多，在水運工程中，水波的高度和周期是影響載體穩(wěn)定性的因素之一。隨著水波高度的上漲，卷邊臨界流速的下降程度也隨之增加。此外，灘面坡度和壓載體的位置也是沖刷的影響要素，土工合成材料的普及使沖刷后的結(jié)構穩(wěn)定成為可能，該材料在沖刷領域中的應用十分廣泛。

（二）護岸領域

植被生長的水運工程一般分為兩種，一種為生態(tài)保護區(qū)即植被自然生長區(qū)，另一種是生態(tài)修復區(qū)即由于河流沖刷導致的植被難易生長區(qū)域。在這些區(qū)域中，如果采用覆蓋式的生態(tài)圍護，則可能破壞原本的生態(tài)機制。如果采用完全覆蓋式的維護則會適得其反，導致生態(tài)修復效果不佳。隨著土工合成材料的技術發(fā)展，人們不斷探索這類區(qū)域更加有效的修護方案。其中，生態(tài)保護區(qū)可采用土工柵格保護灘面，以十字架進行壓護。在生態(tài)修復區(qū)中，可以使用穿透性強的土工布，其耐沖刷、防老化效果顯著。

（三）新型材料開發(fā)

土工合成材料對軟體排土工布的材料革新有著重大的意義，以往的軟體排土工布是由無紡布和加筋帶組成的。隨著土工合成材料的快速發(fā)展和應用，軟體排土工布的衍生出一種新型土工布護墊材料。該材料施工簡便，解決了水運工程中多層材料的鋪設，在減少耗資的同時縮短了工程工期。另外，該材料性能穩(wěn)定，土工布護墊具備一個有機生產(chǎn)整體，生產(chǎn)者無需考慮二次加工和加工場所，在復雜的水運工程中，土工布護墊也能保障土體的穩(wěn)定性。

四、結(jié)語

經(jīng)過前文總結(jié)，我們不難發(fā)現(xiàn)，水運工程建設和城市建設之間的關系是非常密切的，這種合格過程中，就需要不斷提高水運工程的規(guī)范化水平，在提高土工合成材料的應用效果，這樣才能給人們的生產(chǎn)生活提供更充分的資源。水運工程發(fā)展對于城市國際化發(fā)展的關系非常重大，也可以說是我國城鄉(xiāng)建設和經(jīng)濟發(fā)展的關鍵，正確使用土工合成材料一方面可以大大提高施工效率，還可以節(jié)約后續(xù)維護工作的成本，優(yōu)勢非常明顯、效益非常可觀。

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