土工合成材料作為一個(gè)全新的巖土工程材料，是通過(guò)合成纖維、塑料、合成橡膠等聚合物及玻璃纖維作為原料制成的各類(lèi)產(chǎn)品。處在土體表層或者各層土體之間，有著保護(hù)和強(qiáng)化土體的功效。功能及優(yōu)點(diǎn)較多，近幾年來(lái)，被廣泛使用在各種巖土工程，尤其是水利防滲工程當(dāng)中。
1 土工合成材料論述
1.1 材料的定義
由于科學(xué)技術(shù)的持續(xù)發(fā)展，人們?cè)谒こ痰氖┕ぎ?dāng)中融入了較多的新型施工技術(shù)以及施工材料。技術(shù)人員在水利建設(shè)施工當(dāng)中運(yùn)用土工合成材料以及水利工程的土體進(jìn)行結(jié)合，進(jìn)而令水利工程的穩(wěn)定性以及可靠性獲得了明顯的提升。當(dāng)前，對(duì)于水利工程而言，土工合成材料已經(jīng)獲得了普遍使用，并且自重較輕，造價(jià)也相對(duì)較低。
1.2 應(yīng)用范圍
近幾年來(lái)，對(duì)于我國(guó)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展而言，水利工程建設(shè)方面越發(fā)受人關(guān)注，這不但對(duì)我國(guó)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展十分有利，還為百姓的生活迎來(lái)了許多便利。所以，我們?cè)谶M(jìn)行水利工程建設(shè)施工時(shí)，就要有效的控制施工原料的質(zhì)量。當(dāng)前，我國(guó)在進(jìn)行水利工程施工時(shí)，技術(shù)人員主要把土工合成材料使用在壩體結(jié)構(gòu)以及防滲墻結(jié)構(gòu)當(dāng)中，這樣明顯的加強(qiáng)了水利工程建筑結(jié)構(gòu)設(shè)施的質(zhì)量及功能。
2 土工合成材料的施工技術(shù)
土工合成材料是一個(gè)全新的材料體系，在巖土工程施工當(dāng)中被廣泛應(yīng)用，并且在水利工程建設(shè)當(dāng)中也起到十分重要的作用。施工人員不會(huì)把此材料使用在基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)當(dāng)中，還會(huì)將其使用在主體結(jié)構(gòu)的施工中。而且，使用此材料以前，設(shè)計(jì)人員一定要通過(guò)工程的實(shí)際狀況進(jìn)行合理的計(jì)算，如此才可以確保施工的質(zhì)量。
2.1 坡面鋪設(shè)防滲
目前，土木合成材料最普遍的是應(yīng)用于工程的坡面鋪設(shè)當(dāng)中，對(duì)于施工而言，施工技術(shù)的選擇以及施工體系的創(chuàng)建成為了最重要的方式。對(duì)于水利工程施工來(lái)講，大部分工程項(xiàng)目都是將土石壩作為主要的壩體結(jié)構(gòu)方式，這樣的施工形式在選取上對(duì)整體工程施工來(lái)講極為重要，并且在施工的過(guò)程里還要對(duì)焊接工藝采取系統(tǒng)化的控制。焊接技術(shù)的使用直接影響到焊接工程的質(zhì)量，并且也決定了整個(gè)工程施工效益的需求。
2.2 堤身削坡和堤腳開(kāi)挖
堤身削坡和堤腳開(kāi)挖可以通過(guò)人工結(jié)合機(jī)械的方式進(jìn)行施工，堤身依照設(shè)計(jì)需求進(jìn)行削坡，令其坡度符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，削坡之后仔細(xì)進(jìn)行清面，盡可能把坡面清理干凈，整體上實(shí)現(xiàn)平整度的需求。堤腳基礎(chǔ)通過(guò)設(shè)計(jì)斷面進(jìn)行開(kāi)挖，實(shí)現(xiàn)相對(duì)不透水層之后再朝下開(kāi)挖深1 米、寬1 米的溝槽，而且清理開(kāi)挖斷面，并且將基坑排水和基坑邊坡的穩(wěn)定工作做好。
2.3 施工鋪設(shè)復(fù)合土工膜
對(duì)于壩體土工膜進(jìn)行鋪設(shè)時(shí)，可以依照壩軸的方向進(jìn)行鋪設(shè)，最好進(jìn)行垂直壩軸線鋪設(shè)?？墒菫榱私档秃缚p的長(zhǎng)度，會(huì)使用順壩坡鋪的方法進(jìn)行。對(duì)高壩而言，土工膜鋪設(shè)通常使用壩上一些垂直壩軸線進(jìn)行鋪設(shè)，不僅可以實(shí)現(xiàn)應(yīng)力最小的要求，還可以實(shí)現(xiàn)焊縫少的特征。壩底可以通過(guò)順壩進(jìn)行鋪設(shè)，來(lái)降低焊縫。復(fù)合土工膜進(jìn)行鋪設(shè)時(shí)，應(yīng)當(dāng)依照設(shè)計(jì)和規(guī)范的需求，通過(guò)堤頂一直鋪到坡底基槽，而且埋下相對(duì)不透水層。
3 水利工程防滲中土工合成材料的作用
3.1 過(guò)濾
過(guò)濾技術(shù)在水利工程中是非常普遍的技術(shù)，由于土木合成材料存在良好的過(guò)濾性和透水性，因此在工程中得到了普遍的應(yīng)用。將土工合成材料在土體表面或者兩個(gè)相鄰的土層之間進(jìn)行鋪設(shè)，這樣的安裝形式可以讓土體里的水流以及氣體透過(guò)土工合成材料進(jìn)行隨意的外排而對(duì)土顆粒的移動(dòng)進(jìn)行阻礙，能夠防范因?yàn)橥令w粒流失而導(dǎo)致的土體損傷。也可以有效免除由于土體里的氣體或者水無(wú)法排出而形成的孔隙水壓力上升的狀況。以往的過(guò)濾材料大部分為砂石料，由于社會(huì)的不斷發(fā)展，使得工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)愈發(fā)豐富，當(dāng)前大部分由土工織物取代，或者將土工織物以及砂石料相結(jié)合的方式進(jìn)行應(yīng)用。
3.2 排水
如果土工合成材料具有排水的功能，通常也就具備了多孔隙的特征，合理運(yùn)用此特征，能夠?qū)⒋祟?lèi)材料擺放在土體中進(jìn)行水分匯集，并且可以把水分排出土體之外。通過(guò)工程在實(shí)踐方面的要求，現(xiàn)階段制成的排水合成材料不僅可以通過(guò)垂直平面的方向進(jìn)行排水，還能夠由平行于平面的方向排水，也就是具備了水平排水的能力，這樣的能力較大程度上拓展了此種材料在使用方面的范疇。當(dāng)前這樣的材料已經(jīng)被廣泛應(yīng)用在堤壩、擋土墻等一些水工方面的建筑物中。
3.3 防滲
土工合成材料里具備防滲功能的一般為土工膜，它是能夠?qū)⑵胀ǖ耐凉ず铣刹牧系谋砻嫱克⒁粚訕?shù)脂或橡膠等相對(duì)不透水的材質(zhì)，也可以將土工合成材料與塑料薄膜進(jìn)行合體而變成產(chǎn)品。土工膜大體上是將薄型的無(wú)紡布及薄膜復(fù)合制作而成。依照工程需求可以分成不同方式：包含了土工織物兩種以上的材料經(jīng)過(guò)壓延，熱熔復(fù)合而成的土工合成材料等形式。進(jìn)行制作時(shí)，可以通過(guò)工程的實(shí)情來(lái)取決無(wú)紡布和塑料薄膜的標(biāo)準(zhǔn)。由于塑料薄膜的功能為防水及防漏，無(wú)紡布可以起到導(dǎo)水的作用。有效結(jié)合兩種材料的特性，可以較好的起到防滲的作用。
3.4 加筋
土工合成材料加筋技術(shù)被廣泛應(yīng)用在水利工程當(dāng)中，主要存在加筋支擋構(gòu)造、軟土地基加筋和加筋土坡三種不同的形式。土體顆粒含有一定的抗剪切性與抗壓縮性，可是這兩方面的抗拉強(qiáng)度卻較低，為了轉(zhuǎn)變土體的抗拉強(qiáng)度和變形能力，在進(jìn)行工程實(shí)踐時(shí)，需要常在土體內(nèi)添加或者配備土工合成材料，如此的施工方式才能夠良好的把握土體的變形，加強(qiáng)土體的穩(wěn)固性，從而提升工程當(dāng)中的安全指標(biāo)。
3.5 隔離
對(duì)于水利工程經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)不同粒料層之間相互摻混的問(wèn)題，使得這些粒料沒(méi)有將自身存在的效果展現(xiàn)出來(lái)。土工合成材料的隔離作用，工程師會(huì)將這些材料放置在不同的粒料層中，讓摻混的問(wèn)題迎刃而解，大大提升了施工的功效。在鋪設(shè)了碎石粒的地基中鋪設(shè)土工織物可以較好的防止層間出現(xiàn)土料的侵蝕現(xiàn)象，能夠成功把握土體不勻稱(chēng)沉淀的狀況。土工合成材料在隔離方面主要體現(xiàn)了土石壩以及河堤上，水土建筑物的軟土地基處理的過(guò)程。
3.6 防護(hù)
良好的防護(hù)可以降低人類(lèi)活動(dòng)、四周環(huán)境的轉(zhuǎn)變甚至自然現(xiàn)象讓堤坡和岸坡等水工建筑物出現(xiàn)破損。對(duì)水利工程來(lái)講，土工合成材料的防護(hù)作用被廣泛使用。這是因?yàn)橥凉ず铣刹牧夏軌驅(qū)?yīng)力集中的現(xiàn)象剔除，也可以有效地進(jìn)行應(yīng)力傳遞，讓?xiě)?yīng)力透過(guò)分解，預(yù)防土體被外力所影響。
4 結(jié)語(yǔ)
因?yàn)橥凉ず铣刹牧系氖┕は鄬?duì)簡(jiǎn)單、運(yùn)輸較為便利、料源十分豐富，使得出現(xiàn)后大量被使用，獲得了較好的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境方面的效益。土工合成材料在水利工程里的成功使用，給堆石壩防滲設(shè)計(jì)給予了全新的思路。水利工程在今后的建設(shè)當(dāng)中應(yīng)當(dāng)積極推廣使用土工合成材料并且應(yīng)加大監(jiān)測(cè)和應(yīng)用上的力度。
參考文獻(xiàn)，作者簡(jiǎn)介：李焱
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