土工合成材料在水運工程中的應用技術進展

陳園婧

（廣東省建筑科學研究院集團股份有限公司，廣東 廣州 510500）

0 前言

就我國水運工程當中應用土工合成材料分析，我國最早應用土工合成材料進行水工工程施工的時間是70年代中期。隨著時代的進步和發展，使得土工合成材料在我國水運工程的應用范圍越來越廣，除了石料成為當下嚴重稀缺的資源以外，使用土工合成材料的結構在施工能力以及材料性能和設計方法等方面是其得到廣泛應用的重要原因。因此，筆者此次對于土工合成材料在水運工程中的應用技術進展有著一定的實際意義。

1 土工合成材料概述

土工合成材料是一種以纖維以及塑料等材料為基礎，經過一系列相關工藝進行加工的一種復合型材料。隨著當今我國科學技術的不斷進步，從而使得當下新型的土工合成材料能夠被更加廣泛的應用于各大水運工程施工建設中，并且實際應用效果也已經基本上達到了預想效果。

2 土工合成材料功能

土工合成材料分為四大類，其一是土工膜；其二是土工織物；其三是土工復合材料；其四就是土工特種材料。而就當下我國水運工程建設來說，對于土工合成材料應用最為廣泛的就是種類就是土工膜以及土工織物和土工復合材料。對其進行廣泛應用的原因就是土工織物自身還有著良好的加固作用以及防滲作用，而土工織物分為兩大類，其一是有紡土工織物；其二就是無紡土工織物，然而在實際水庫大壩建設過程中對于無紡土工織物的應用最為廣泛。這種無紡土工織物自身有著一定的排水性能和滲透性能，故而當今無紡土工織物也已經成為了我國大壩修建工程中的重要配水反濾材料之一。

土工膜在當下我國水運工程應用最為廣泛，因為這種織物具有著良好的反滲性能，這種材料價格與其他材料相比價格更為便宜。但是，這種土工膜卻不適用于水運工程當中的重要部位。

土工復合材料是有兩種以上產品所組合而成的，因此土工復合材料的品種也較為繁多。另外由于不同的組合之間優勢有著一定的差異性，因此組合之后的新產品自身所具備的功能也存在著一定的不同[1]。故而，這種復合型的土工材料具備良好的排水效果，所以土工復合材料更加適用于水運工程。

3 土工合成材料的實際應用

3.1 防滲方面的應用

在水運工程當中需要對大量引水工程進行建設，而其中最為關鍵的就是要對水運工程進行相應的防滲處理。土工合成材料就去有著良好的防滲功能，因此土工合成材料已經成為當下水運工程當中重要的防滲材料。土工合成材料大多數都是由弱透水性的材料所構成的，例如土工膜以及復合土工膜，其自身具有的良好物理特性能夠最大程度地防止是工程當中滲水現象的出現。通常情況下，相關工作人員在對水運工程的防滲工程進行施工當中，為了能夠確保整個水運工程能夠擁有良好的防滲工程，一般施工工作人員都會將垂直鋪塑土工復合膜與復合土工膜二者進行充分結合，以此確保其具有良好的管涌作用和流土作用。土工合成材料在水運工程防滲處理應用過程中，通常情況下都是在上游壩面進行相應的防滲[2]。在整個防滲工程施工過程中，首先相關工作人員需要將水庫中儲存的水充分排除，而后在對水庫堤壩上進行土工膜的粘合工作，最后在對已經粘合的土工膜進行充分加固。

3.2 防汛方面的應用

通常情況下，水運工程在進行防汛搶險工作中常見的防汛物料就是沙料以及草袋，由于這種材料重量與其他材料比較大，并且在進行實際施工過程中速度較慢，這在一定程度上不利于水庫進行防汛工作開展。而土工合成材料自身具有著良好的排水反濾功能，由此土工合成材料在防水和防滲方面有著一定的效果。土工合成材料還具有著良好的整體性能、搶險速度快以及可重復使用和出院方便的優點，因此，其也正是因為所具備的這些優點，使其能夠越來越多地應用到水運工程當中的防汛工作中[3]。當下用較為普遍的土工合成材料有編織布、土工膜、編織袋以及編制布等。

3.3 護坡方面的應用

在實際水運工程施工當中，通常情況下水運工程都會發生岸坡破壞現象，而導致這一現象的原因，一方面是由于大自然因素，例如洪水等；而另一方面導致岸坡被破壞的因素就是人為造成的，例如，在進行實際施工中相關工作人員沒有按照施工要求進行工作，從而導致施工質量不達標。但是無論是哪一種因素所產生的破壞都對水運設施安全帶來極大的安全隱患。水運工程施工建設當中濾層若采用砂礫料，那么就會容易使得水運工程出現滑脫等現象。另外，當受到冬季寒冷天氣影響時，那么就會使得水庫的冰面出現破壞，以此在一定程度上就會對水運工程的堤坡造成一定的損傷[4]。為了能夠加強對岸坡和堤坡的保護，通常情況下都會通過對岸坡防護來緩解水流對于水運工程所造成的損傷。而通常情況下，工作人員都會采用柴排或者打樁護坡的方法進行保坡，但是這種方法保護的持久性相對較差。采用土工合成材料進行護坡只需要在被保護的圖面上進行相應的土工織物覆蓋，并且與此同時在用重物對其進行壓迫，進而防止護坡出現移動的現象。另外，由于土工織物具有一定的反濾性能，從而在一定程度上能夠更加有效防止水流沖刷岸坡造成的破壞。

3.4 在排水方面的應用

土工合成材料具有抗腐蝕性，不但能夠防滲，而且能起到隔離及防護的作用。另外，土工合成材料還有利于水運建筑物排水，可應用于土壩內部垂直或水平方向的排水，還可應用于防滲水工膜后面及土壩混凝土護面下部的排水[5]。其原理是土工合成材料可建立起一條專門的通道，將土體中的水流排出建筑物。

4 結論

水運工程在當代我國國民經濟建設中發展的至關重要的作用。當今，土工合成材料在我國水運工程施工當中的防滲工程、防汛工程、護坡工程以及排水工程方面都有著一定程度的應用，這一材料的應用對于提升水運工程施工來說有著一定的積極作用。但是，當今我國對于土工合成材料的應用仍然存在著一定的不足。因此，相關工作人員應當加大自身對于土工合成材料應用的技術完善，同時不斷創新突破合成材料的實際應用，從而促進我國水利工程施工建設的發展。望此次研究能夠被當代學者所關注，并且在此基礎上進行創新應用，進而為我國水利工程施工建設獻出綿薄之力。