土工合成材料在水利工程中的應(yīng)用探討

【摘 要】水利工程在建設(shè)過程中，對土木材料的要求很高，根據(jù)不同區(qū)域、不同功能，所需要的土木材料的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)也各不相同。而目前，隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，土木合成材料已經(jīng)被研究出多種類型，能夠滿足水利工程建設(shè)的部分需求，開始逐漸運用到水利工程建設(shè)當(dāng)中。土木合成材料的運用，從一定程度上提高了水利工程的建設(shè)速度和建設(shè)質(zhì)量，因此了解土木合成材料的種類、特性等，熟練運用土木合成材料，是未來水利工程建設(shè)中十分重要的組成部分。

【關(guān)鍵詞】土木合成材料;水利工程;建設(shè)應(yīng)用;特征特點

合成材料，是科技進步的重要體現(xiàn)形式之一，很多合成材料被大量應(yīng)用于人們生活的方方面面，而隨著土木合成材料的不斷完善、種類的不斷增多、功能的不斷提高，水利工程建設(shè)中逐漸大量采用土木合成材料，一方面既節(jié)約了建設(shè)過程中的材料使用，另一方面利用合成材料的優(yōu)良品質(zhì)也提高了水利工程的總體質(zhì)量。

一、土木合成材料基本情況

（一）什么是土木合成材料？土木合成材料，顧名思義就是通過纖維、橡膠、塑料等聚合物相互融合后，形成的一種復(fù)合型材料，這種材料經(jīng)過一系列的加工過程，最終達到土木傳統(tǒng)材料的作用。其中通過使用新技術(shù)，不斷提高復(fù)合材料的功能和質(zhì)量，并結(jié)合水利工程建設(shè)各部分需求情況不同，而添加相應(yīng)材料，最終滿足工程需求需要。土木合成材料從本質(zhì)上講并不是真正的土木材料，但卻具備了土木材料的功能和作用。

（二）土木合成材料有哪些種類？目前，土木合成材料大多是土木織物、土木膜、土工復(fù)合材料和土工特種材料。其中，土木織物因其重量輕、延展性好、抗拉強度高等特點，常用于水利工程反濾設(shè)施中。土木膜則具有較好的不透水性，同時在彈性和變形方面性能較高，且具有抗腐蝕、耐老化等特點，常用于工程預(yù)應(yīng)力要求較高的位置。土木復(fù)合材料和土木特種材料，則能夠根據(jù)需求進行功能的有效增加，從而可以應(yīng)對水利工程建設(shè)中的特殊問題。

（三）土木合成材料有哪些特點？土木合成材料，是多種聚合物相互融合后形成的新材料，具有相應(yīng)聚合物的物理和化學(xué)特征。一方面土木合成材料具有較好的抗腐蝕、抗磨等特性，能夠確保材料在長久使用過程中的穩(wěn)定性和安全性。另一方面土木合成材料功能拓展性強，能夠根據(jù)水利工程建設(shè)的實際條件，通過添加材料成分，來改變材料特性，從而滿足工程建設(shè)需求。

二、土木合成材料的實際應(yīng)用情況

（一）應(yīng)用于護坡方面建設(shè)。水利工程護坡對于工程使用十分重要，同時也是水利工程在使用過程中最容易遭到破壞的部分之一，這主要是因為護坡分布在河道兩側(cè)，直接受到自然侵蝕，人為破壞情況也時有發(fā)生。因此，在進行護坡建設(shè)時，應(yīng)著力采用耐腐蝕的建設(shè)材料。同時，隨著季節(jié)變換，護坡會受到熱脹冷縮影響，會遭遇凍土、漲裂等情況，因此，護坡材料還有有較好的延展性。而土木合成材料的應(yīng)用，解決了護坡這一難題，將的土工織物作為護坡主材料進行使用，滿足了護坡的各方面要求。

（二）應(yīng)用于防滲方面建設(shè)。水利工程大多是用于儲水、調(diào)水所用，與水是密不可分、息息相關(guān)的。因此，水利工程在建設(shè)時，防滲性是首要要考慮的重點因素之一。傳統(tǒng)土木材料，受到土木材料本身結(jié)構(gòu)限制，其防滲功能相對較低，通過壓實、配比等物理方式處理，影響工程長期防滲。而土木合成材料在防滲方面則具有傳統(tǒng)土木材料不具備的優(yōu)勢，那就是能夠通過土木膜，將工程結(jié)構(gòu)保護在膜內(nèi)，建筑整體防滲性大幅度提升，降低了工程運行時的防滲壓力。

（三）應(yīng)用于排水方面建設(shè)。

水利工程運行時，不僅要蓄得住水，更要將建筑內(nèi)的多余水有效快速的排出去，對排水結(jié)構(gòu)和排水材料要求很高。從結(jié)構(gòu)上看，水利工程排水設(shè)施一方面分布在工程的各個斷面，另一方面則分布在工程底部。排水時各個斷面的水量統(tǒng)一向底部匯聚，并最終從底部排水通道排出。因此排水通道材料方面既要保證水量在排除過程中不滲入工程內(nèi)部，更要保證通道在長期連續(xù)過水環(huán)境下的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。因此，土木合成材料能夠同時滿足防滲性和耐磨性兩種需求，成為了當(dāng)前水利工程排水結(jié)構(gòu)的重要材料之一。

（四）應(yīng)用于防汛方面建設(shè)。防汛突發(fā)性較大，對于防汛物質(zhì)到位速度要求較高，傳統(tǒng)的防汛物料主要是土料、砂料、草袋等，存在著重量大、施工速度慢、工程質(zhì)量得不到保證的缺陷。而隨著土木合成材料的出現(xiàn)，其重量輕、功能好、使用便捷等優(yōu)點，深受防汛工作的認可，作為防汛物資被大量生產(chǎn)和儲備，在發(fā)生災(zāi)情時，能夠第一時間運到前線，投入使用。同時，土木合成材料的可重復(fù)利用特點，與極大程度上提高了防汛物資的使用效率。

三、結(jié)語

水利工程建設(shè)是保障民生必不可少的重要工程，隨著環(huán)境的變化，水利工程所承擔(dān)的壓力更大，對工程質(zhì)量要求更高，而土木合成材料的研究成功和投入使用，極大程度上優(yōu)化了水利工程建設(shè)條件，通過利用合成材料的多功能性，提升了工程建設(shè)質(zhì)量和使用效果，土木合成材料已經(jīng)成為現(xiàn)代水利工程建設(shè)的重要組成。

參考文獻：

[1]楊麗萍.陡槽溢洪道上孔板消能特性的實驗研究[J].水電能源科學(xué)，2012（06）：104-107.

[2]朱春榮，李玉軍，李選等.水利工程建設(shè)新技術(shù)新材料的研究與應(yīng)用[J].東北水利水電，2012（08）：16-17.

作者簡介：

劉北 漢族 1982年12月12日 職稱工程師

（作者單位：大慶市供排水管理中心）