水利工程防渗中土工合成材料的作用

摘 要：土工合成材料是一种全新的岩土工程，其功能广泛，能够大量的使用在工程的各个项目里。因为土木合成材料能够合理的将应力的集中现象进行清除，也能够具有应力传递的能力，使得应力能够进行分解，防止土体受到外力的影响。因此，对于水利工程的防渗方面，会大量使用土工合成的材料。

关键词：水利工程；防渗；土工合成材料

土工合成材料作为一个全新的岩土工程材料，是通过合成纤维、塑料、合成橡胶等聚合物及玻璃纤维作为原料制成的各类产品。处在土体表层或者各层土体之间，有着保护和强化土体的功效。功能及优点较多，近几年来，被广泛使用在各种岩土工程，尤其是水利防渗工程当中。

1 土工合成材料论述

1.1 材料的定义

由于科学技术的持续发展，人们在水利工程的施工当中融入了较多的新型施工技术以及施工材料。技术人员在水利建设施工当中运用土工合成材料以及水利工程的土体进行结合，进而令水利工程的稳定性以及可靠性获得了明显的提升。当前，对于水利工程而言，土工合成材料已经获得了普遍使用，并且自重较轻，造价也相对较低。

1.2 应用范围

近几年来，对于我国的社会经济发展而言，水利工程建设方面越发受人关注，这不但对我国的社会经济发展十分有利，还为百姓的生活迎来了许多便利。所以，我们在进行水利工程建设施工时，就要有效的控制施工原料的质量。当前，我国在进行水利工程施工时，技术人员主要把土工合成材料使用在坝体结构以及防渗墙结构当中，这样明显的加强了水利工程建筑结构设施的质量及功能。

2 土工合成材料的施工技术

土工合成材料是一个全新的材料体系，在岩土工程施工当中被广泛应用，并且在水利工程建设当中也起到十分重要的作用。施工人员不会把此材料使用在基础结构当中，还会将其使用在主体结构的施工中。而且，使用此材料以前，设计人员一定要通过工程的实际状况进行合理的计算，如此才可以确保施工的质量。

2.1 坡面铺设防渗

目前，土木合成材料最普遍的是应用于工程的坡面铺设当中，对于施工而言，施工技术的选择以及施工体系的创建成为了最重要的方式。对于水利工程施工来讲，大部分工程项目都是将土石坝作为主要的坝体结构方式，这样的施工形式在选取上对整体工程施工来讲极为重要，并且在施工的过程里还要对焊接工艺采取系统化的控制。焊接技术的使用直接影响到焊接工程的质量，并且也决定了整个工程施工效益的需求。

2.2 堤身削坡和堤脚开挖

堤身削坡和堤脚开挖可以通过人工结合机械的方式进行施工，堤身依照设计需求进行削坡，令其坡度符合设计标准，削坡之后仔细进行清面，尽可能把坡面清理干净，整体上实现平整度的需求。堤脚基础通过设计断面进行开挖，实现相对不透水层之后再朝下开挖深1米、宽1米的沟槽，而且清理开挖断面，并且将基坑排水和基坑边坡的稳定工作做好。

2.3 施工铺设复合土工膜

对于坝体土工膜进行铺设时，可以依照坝轴的方向进行铺设，最好进行垂直坝轴线铺设。可是为了降低焊缝的长度，会使用顺坝坡铺的方法进行。对高坝而言，土工膜铺设通常使用坝上一些垂直坝轴线进行铺设，不仅可以实现应力最小的要求，还可以实现焊缝少的特征。坝底可以通过顺坝进行铺设，来降低焊缝。复合土工膜进行铺设时，应当依照设计和规范的需求，通过堤顶一直铺到坡底基槽，而且埋下相对不透水层。

3 水利工程防渗中土工合成材料的作用

3.1 过滤

过滤技术在水利工程中是非常普遍的技术，由于土木合成材料存在良好的过滤性和透水性，因此在工程中得到了普遍的应用。将土工合成材料在土体表面或者两个相邻的土层之间进行铺设，这样的安装形式可以让土体里的水流以及气体透过土工合成材料进行随意的外排而对土颗粒的移动进行阻碍，能够防范因为土颗粒流失而导致的土体损伤。也可以有效免除由于土体里的气体或者水无法排出而形成的孔隙水压力上升的状况。以往的过滤材料大部分为砂石料，由于社会的不断发展，使得工程实践经验愈发丰富，当前大部分由土工织物取代，或者将土工织物以及砂石料相结合的方式进行应用。

3.2 排水

如果土工合成材料具有排水的功能，通常也就具备了多孔隙的特征，合理运用此特征，能够将此类材料摆放在土体中进行水分汇集，并且可以把水分排出土体之外。通过工程在实践方面的要求，现阶段制成的排水合成材料不仅可以通过垂直平面的方向进行排水，还能够由平行于平面的方向排水，也就是具备了水平排水的能力，这样的能力较大程度上拓展了此种材料在使用方面的范畴。当前这样的材料已经被广泛应用在堤坝、挡土墙等一些水工方面的建筑物中。

3.3 防渗

土工合成材料里具备防渗功能的一般为土工膜，它是能够将普通的土工合成材料的表面涂刷一层树脂或橡胶等相对不透水的材质，也可以将土工合成材料与塑料薄膜进行合体而变成产品。土工膜大体上是将薄型的无纺布及薄膜复合制作而成。依照工程需求可以分成不同方式：包含了土工织物两种以上的材料经过压延，热熔复合而成的土工合成材料等形式。进行制作时，可以通过工程的实情来取决无纺布和塑料薄膜的标准。由于塑料薄膜的功能为防水及防漏，无纺布可以起到导水的作用。有效结合两种材料的特性，可以较好的起到防渗的作用。

3.4 加筋

土工合成材料加筋技术被广泛应用在水利工程当中，主要存在加筋支挡构造、软土地基加筋和加筋土坡三种不同的形式。土体颗粒含有一定的抗剪切性与抗压缩性，可是这两方面的抗拉强度却较低，为了转变土体的抗拉强度和变形能力，在进行工程实践时，需要常在土体内添加或者配备土工合成材料，如此的施工方式才能够良好的把握土体的变形，加强土体的稳固性，从而提升工程当中的安全指标。

3.5 隔离

对于水利工程经常会出现不同粒料层之间相互掺混的问题，使得这些粒料没有将自身存在的效果展现出来。土工合成材料的隔离作用，工程师会将这些材料放置在不同的粒料层中，让掺混的问题迎刃而解，大大提升了施工的功效。在铺设了碎石粒的地基中铺设土工织物可以较好的防止层间出现土料的侵蚀现象，能够成功把握土体不匀称沉淀的状况。土工合成材料在隔离方面主要体现了土石坝以及河堤上，水土建筑物的软土地基处理的过程。

3.6 防护

良好的防护可以降低人类活动、四周环境的转变甚至自然现象让堤坡和岸坡等水工建筑物出现破损。对水利工程来讲，土工合成材料的防护作用被广泛使用。这是因为土工合成材料能够将应力集中的现象剔除，也可以有效地进行应力传递，让应力透过分解，预防土体被外力所影响。

4 结语

因为土工合成材料的施工相对简单、运输较为便利、料源十分丰富，使得出现后大量被使用，获得了较好的社会、经济、环境方面的效益。土工合成材料在水利工程里的成功使用，给堆石坝防渗设计给予了全新的思路。水利工程在今后的建设当中应当积极推广使用土工合成材料并且应加大监测和应用上的力度。

参考文献

[1] 蒙信明.土工合成材料在水利工程中的应用[J].企业科技与发展，2010（06）.

[2] 陈斌.土工合成材料在水利工程中的应用及其施工方法研究[J].价值工程，2013（21）.

作者简介：李焱，身份证号码：440125196301235236。