水利工程防滲中土工合成材料的作用

摘 要：土工合成材料是一種全新的巖土工程，其功能廣泛，能夠大量的使用在工程的各個項目里。因為土木合成材料能夠合理的將應力的集中現象進行清除，也能夠具有應力傳遞的能力，使得應力能夠進行分解，防止土體受到外力的影響。因此，對于水利工程的防滲方面，會大量使用土工合成的材料。

關鍵詞：水利工程；防滲；土工合成材料

土工合成材料作為一個全新的巖土工程材料，是通過合成纖維、塑料、合成橡膠等聚合物及玻璃纖維作為原料制成的各類產品。處在土體表層或者各層土體之間，有著保護和強化土體的功效。功能及優點較多，近幾年來，被廣泛使用在各種巖土工程，尤其是水利防滲工程當中。

1 土工合成材料論述

1.1 材料的定義

由于科學技術的持續發展，人們在水利工程的施工當中融入了較多的新型施工技術以及施工材料。技術人員在水利建設施工當中運用土工合成材料以及水利工程的土體進行結合，進而令水利工程的穩定性以及可靠性獲得了明顯的提升。當前，對于水利工程而言，土工合成材料已經獲得了普遍使用，并且自重較輕，造價也相對較低。

1.2 應用范圍

近幾年來，對于我國的社會經濟發展而言，水利工程建設方面越發受人關注，這不但對我國的社會經濟發展十分有利，還為百姓的生活迎來了許多便利。所以，我們在進行水利工程建設施工時，就要有效的控制施工原料的質量。當前，我國在進行水利工程施工時，技術人員主要把土工合成材料使用在壩體結構以及防滲墻結構當中，這樣明顯的加強了水利工程建筑結構設施的質量及功能。

2 土工合成材料的施工技術

土工合成材料是一個全新的材料體系，在巖土工程施工當中被廣泛應用，并且在水利工程建設當中也起到十分重要的作用。施工人員不會把此材料使用在基礎結構當中，還會將其使用在主體結構的施工中。而且，使用此材料以前，設計人員一定要通過工程的實際狀況進行合理的計算，如此才可以確保施工的質量。

2.1 坡面鋪設防滲

目前，土木合成材料最普遍的是應用于工程的坡面鋪設當中，對于施工而言，施工技術的選擇以及施工體系的創建成為了最重要的方式。對于水利工程施工來講，大部分工程項目都是將土石壩作為主要的壩體結構方式，這樣的施工形式在選取上對整體工程施工來講極為重要，并且在施工的過程里還要對焊接工藝采取系統化的控制。焊接技術的使用直接影響到焊接工程的質量，并且也決定了整個工程施工效益的需求。

2.2 堤身削坡和堤腳開挖

堤身削坡和堤腳開挖可以通過人工結合機械的方式進行施工，堤身依照設計需求進行削坡，令其坡度符合設計標準，削坡之后仔細進行清面，盡可能把坡面清理干凈，整體上實現平整度的需求。堤腳基礎通過設計斷面進行開挖，實現相對不透水層之后再朝下開挖深1米、寬1米的溝槽，而且清理開挖斷面，并且將基坑排水和基坑邊坡的穩定工作做好。

2.3 施工鋪設復合土工膜

對于壩體土工膜進行鋪設時，可以依照壩軸的方向進行鋪設，最好進行垂直壩軸線鋪設。可是為了降低焊縫的長度，會使用順壩坡鋪的方法進行。對高壩而言，土工膜鋪設通常使用壩上一些垂直壩軸線進行鋪設，不僅可以實現應力最小的要求，還可以實現焊縫少的特征。壩底可以通過順壩進行鋪設，來降低焊縫。復合土工膜進行鋪設時，應當依照設計和規范的需求，通過堤頂一直鋪到坡底基槽，而且埋下相對不透水層。

3 水利工程防滲中土工合成材料的作用

3.1 過濾

過濾技術在水利工程中是非常普遍的技術，由于土木合成材料存在良好的過濾性和透水性，因此在工程中得到了普遍的應用。將土工合成材料在土體表面或者兩個相鄰的土層之間進行鋪設，這樣的安裝形式可以讓土體里的水流以及氣體透過土工合成材料進行隨意的外排而對土顆粒的移動進行阻礙，能夠防范因為土顆粒流失而導致的土體損傷。也可以有效免除由于土體里的氣體或者水無法排出而形成的孔隙水壓力上升的狀況。以往的過濾材料大部分為砂石料，由于社會的不斷發展，使得工程實踐經驗愈發豐富，當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合的方式進行應用。

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，合理運用此特征，能夠將此類材料擺放在土體中進行水分匯集，并且可以把水分排出土體之外。通過工程在實踐方面的要求，現階段制成的排水合成材料不僅可以通過垂直平面的方向進行排水，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。當前這樣的材料已經被廣泛應用在堤壩、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，它是能夠將普通的土工合成材料的表面涂刷一層樹脂或橡膠等相對不透水的材質，也可以將土工合成材料與塑料薄膜進行合體而變成產品。土工膜大體上是將薄型的無紡布及薄膜復合制作而成。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過壓延，熱熔復合而成的土工合成材料等形式。進行制作時，可以通過工程的實情來取決無紡布和塑料薄膜的標準。由于塑料薄膜的功能為防水及防漏，無紡布可以起到導水的作用。有效結合兩種材料的特性，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被廣泛應用在水利工程當中，主要存在加筋支擋構造、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度卻較低，為了轉變土體的抗拉強度和變形能力，在進行工程實踐時，需要常在土體內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，加強土體的穩固性，從而提升工程當中的安全指標。

3.5 隔離

對于水利工程經常會出現不同粒料層之間相互摻混的問題，使得這些粒料沒有將自身存在的效果展現出來。土工合成材料的隔離作用，工程師會將這些材料放置在不同的粒料層中，讓摻混的問題迎刃而解，大大提升了施工的功效。在鋪設了碎石粒的地基中鋪設土工織物可以較好的防止層間出現土料的侵蝕現象，能夠成功把握土體不勻稱沉淀的狀況。土工合成材料在隔離方面主要體現了土石壩以及河堤上，水土建筑物的軟土地基處理的過程。

3.6 防護

良好的防護可以降低人類活動、四周環境的轉變甚至自然現象讓堤坡和岸坡等水工建筑物出現破損。對水利工程來講，土工合成材料的防護作用被廣泛使用。這是因為土工合成材料能夠將應力集中的現象剔除，也可以有效地進行應力傳遞，讓應力透過分解，預防土體被外力所影響。

4 結語

因為土工合成材料的施工相對簡單、運輸較為便利、料源十分豐富，使得出現后大量被使用，獲得了較好的社會、經濟、環境方面的效益。土工合成材料在水利工程里的成功使用，給堆石壩防滲設計給予了全新的思路。水利工程在今后的建設當中應當積極推廣使用土工合成材料并且應加大監測和應用上的力度。

參考文獻

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[2] 陳斌.土工合成材料在水利工程中的應用及其施工方法研究[J].價值工程，2013（21）.

作者簡介：李焱，身份證號碼：440125196301235236。