土工合成材料在水运工程中的应用技术进展

陈园婧

（广东省建筑科学研究院集团股份有限公司，广东 广州 510500）

0 前言

就我国水运工程当中应用土工合成材料分析，我国最早应用土工合成材料进行水工工程施工的时间是70年代中期。随着时代的进步和发展，使得土工合成材料在我国水运工程的应用范围越来越广，除了石料成为当下严重稀缺的资源以外，使用土工合成材料的结构在施工能力以及材料性能和设计方法等方面是其得到广泛应用的重要原因。因此，笔者此次对于土工合成材料在水运工程中的应用技术进展有着一定的实际意义。

1 土工合成材料概述

土工合成材料是一种以纤维以及塑料等材料为基础，经过一系列相关工艺进行加工的一种复合型材料。随着当今我国科学技术的不断进步，从而使得当下新型的土工合成材料能够被更加广泛的应用于各大水运工程施工建设中，并且实际应用效果也已经基本上达到了预想效果。

2 土工合成材料功能

土工合成材料分为四大类，其一是土工膜；其二是土工织物；其三是土工复合材料；其四就是土工特种材料。而就当下我国水运工程建设来说，对于土工合成材料应用最为广泛的就是种类就是土工膜以及土工织物和土工复合材料。对其进行广泛应用的原因就是土工织物自身还有着良好的加固作用以及防渗作用，而土工织物分为两大类，其一是有纺土工织物；其二就是无纺土工织物，然而在实际水库大坝建设过程中对于无纺土工织物的应用最为广泛。这种无纺土工织物自身有着一定的排水性能和渗透性能，故而当今无纺土工织物也已经成为了我国大坝修建工程中的重要配水反滤材料之一。

土工膜在当下我国水运工程应用最为广泛，因为这种织物具有着良好的反渗性能，这种材料价格与其他材料相比价格更为便宜。但是，这种土工膜却不适用于水运工程当中的重要部位。

土工复合材料是有两种以上产品所组合而成的，因此土工复合材料的品种也较为繁多。另外由于不同的组合之间优势有着一定的差异性，因此组合之后的新产品自身所具备的功能也存在着一定的不同[1]。故而，这种复合型的土工材料具备良好的排水效果，所以土工复合材料更加适用于水运工程。

3 土工合成材料的实际应用

3.1 防渗方面的应用

在水运工程当中需要对大量引水工程进行建设，而其中最为关键的就是要对水运工程进行相应的防渗处理。土工合成材料就去有着良好的防渗功能，因此土工合成材料已经成为当下水运工程当中重要的防渗材料。土工合成材料大多数都是由弱透水性的材料所构成的，例如土工膜以及复合土工膜，其自身具有的良好物理特性能够最大程度地防止是工程当中渗水现象的出现。通常情况下，相关工作人员在对水运工程的防渗工程进行施工当中，为了能够确保整个水运工程能够拥有良好的防渗工程，一般施工工作人员都会将垂直铺塑土工复合膜与复合土工膜二者进行充分结合，以此确保其具有良好的管涌作用和流土作用。土工合成材料在水运工程防渗处理应用过程中，通常情况下都是在上游坝面进行相应的防渗[2]。在整个防渗工程施工过程中，首先相关工作人员需要将水库中储存的水充分排除，而后在对水库堤坝上进行土工膜的粘合工作，最后在对已经粘合的土工膜进行充分加固。

3.2 防汛方面的应用

通常情况下，水运工程在进行防汛抢险工作中常见的防汛物料就是沙料以及草袋，由于这种材料重量与其他材料比较大，并且在进行实际施工过程中速度较慢，这在一定程度上不利于水库进行防汛工作开展。而土工合成材料自身具有着良好的排水反滤功能，由此土工合成材料在防水和防渗方面有着一定的效果。土工合成材料还具有着良好的整体性能、抢险速度快以及可重复使用和出院方便的优点，因此，其也正是因为所具备的这些优点，使其能够越来越多地应用到水运工程当中的防汛工作中[3]。当下用较为普遍的土工合成材料有编织布、土工膜、编织袋以及编制布等。

3.3 护坡方面的应用

在实际水运工程施工当中，通常情况下水运工程都会发生岸坡破坏现象，而导致这一现象的原因，一方面是由于大自然因素，例如洪水等；而另一方面导致岸坡被破坏的因素就是人为造成的，例如，在进行实际施工中相关工作人员没有按照施工要求进行工作，从而导致施工质量不达标。但是无论是哪一种因素所产生的破坏都对水运设施安全带来极大的安全隐患。水运工程施工建设当中滤层若采用砂砾料，那么就会容易使得水运工程出现滑脱等现象。另外，当受到冬季寒冷天气影响时，那么就会使得水库的冰面出现破坏，以此在一定程度上就会对水运工程的堤坡造成一定的损伤[4]。为了能够加强对岸坡和堤坡的保护，通常情况下都会通过对岸坡防护来缓解水流对于水运工程所造成的损伤。而通常情况下，工作人员都会采用柴排或者打桩护坡的方法进行保坡，但是这种方法保护的持久性相对较差。采用土工合成材料进行护坡只需要在被保护的图面上进行相应的土工织物覆盖，并且与此同时在用重物对其进行压迫，进而防止护坡出现移动的现象。另外，由于土工织物具有一定的反滤性能，从而在一定程度上能够更加有效防止水流冲刷岸坡造成的破坏。

3.4 在排水方面的应用

土工合成材料具有抗腐蚀性，不但能够防渗，而且能起到隔离及防护的作用。另外，土工合成材料还有利于水运建筑物排水，可应用于土坝内部垂直或水平方向的排水，还可应用于防渗水工膜后面及土坝混凝土护面下部的排水[5]。其原理是土工合成材料可建立起一条专门的通道，将土体中的水流排出建筑物。

4 结论

水运工程在当代我国国民经济建设中发展的至关重要的作用。当今，土工合成材料在我国水运工程施工当中的防渗工程、防汛工程、护坡工程以及排水工程方面都有着一定程度的应用，这一材料的应用对于提升水运工程施工来说有着一定的积极作用。但是，当今我国对于土工合成材料的应用仍然存在着一定的不足。因此，相关工作人员应当加大自身对于土工合成材料应用的技术完善，同时不断创新突破合成材料的实际应用，从而促进我国水利工程施工建设的发展。望此次研究能够被当代学者所关注，并且在此基础上进行创新应用，进而为我国水利工程施工建设献出绵薄之力。