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摘要：土工合成材料在发达国家已成为大规模使用的建材，在公路、铁路、水利等工程建设中被广泛应用。近年来，我国在土工合成材料领域发展较快，土工合成材料的应用帮助解决了复杂的工程问题，在各大工程中得到广泛应用。本文通过分析土工合成材料在水利工程中的使用情况，探讨土工合成材料的应用前景。
关键词：土工合成材料；分类；水利工程；应用探索
引言
土工合成材料是以合成材料为原材料制成的各种产品的统称，主要应用与岩土工程和土木工程建设。目前，在我国的水利工程中，土工合成材料已被大量使用，不同土工合成材料有不同的作用，常常在水利工程的建设中发挥着多方面的作用，该材料在水利工程中的应用充分说明了在水利工程中应用这一新材料的选择十分成功，土工合成材料的实践经验不断丰富，也证明了该材料有着广阔的前景。
一、土工合成材料的分类
1.1复合土工膜
复合土工膜是用土工织物或其他材料与土工膜结合而成的不透水材料，土工膜大多是薄型无纺布与薄膜复合制成的材料，常见复合土工膜分为一布一膜、两布一膜、两膜一布等。一般的土工膜中，薄膜起防水、防渗作用，而/无纺布则起导水作用，土工膜充分利用了两种材料的特性，可以起到很好的防渗作用。
1.2非织造土工布
复合土工布由两种相同或不同的织物，经过针刺、黏合或缝合等工艺复合而成。大多数非织造土工布选用强度较高的合成纤维，且大多数合成纤维抗老化性、耐腐蚀性较好[1]。非织造土工布的用途已经慢慢包括了水利工程、公路建设、垃圾填埋场防渗工程等。例如编织布和非织造布复合，不仅可以提高非织造布的强度，还可以改善编织布的过滤性能。
1.3长丝机织土工布
长丝机织土工布以丙纶、涤纶、锦纶等合成纤维为原料，具有高强度、耐持久、结构稳定等特点，在水利工程中用途较为广泛[2]。在水利工程中，长丝机织土工布可以满足工程的不同要求，它的高强度能进一步提高综合承载能力；它的结构孔隙有规律，能够达到工程的透水要求；它的耐久性能够保证材料不易分解，长时间地保持原有特性……此外，长丝机织土工布还能够满足水利工程中隔离、加筋、防护等要求，价值较高。
二、土工合成材料在水利工程中的应用
2.1过滤功能的应用
在水利工程建设中，过滤技术是比较常用的技术，相较于传统建材，土工合成材料具有良好的透水性和过滤性，能够有效防止土颗粒流失。在传统的水利工程施工中，施工人员常常选择透水的砂石料，但是效果不够理想。随着技术的发展和实践经验的丰富，水利工程中开始使用土工布进行过滤和导水工作。
土工布的过滤和导水两项功能通常同时发生，发挥过滤作用的土工布具有良好的透水性，在透水的同时有效截留细沙等其他颗粒，水等流体流经土壤中的土工布时可以顺利流过，土壤中其他颗粒不能通过；土工布的导水能力与厚度有关，发挥导水作用的土工布由较大的厚度，当流体流经土工布时可以沿着土工布的空隙横向流动，在土壤中形成排水通道，排出液体。
2.2防渗功能的应用
工程的防渗漏工作质量决定着工程整体施工质量，在以往水利工程建设中，防洪标准低、工程建筑老化快等是造成渗漏现象的主要原因，这些问题会对水利工程的正常运行造成威胁。随着相关技术的发展，施工团队在进行水利工程的施工时会根据不同水利工程制定不同应对措施，有效防止渗漏，在原材料方面，施工人员会选择土工合成材料达到防渗漏的目的。
土工合成材料中起到防渗作用的主要是土工膜，土工膜的防渗性能好，适应变形能力强，用于防渗工程中可以减少水量损失，施工团队可以根据水位、地质条件和工程规模等来选择适宜的土工膜种类及规格，更好地达到防渗效果。
2.3防护功能的应用
水利工程等水工建筑物会受到自然环境变化的影响、人类活动的破坏，土工合成材料可以对水利工程进行防护[3]。例如，水利工程中的防护坡会受到潮水的冲刷、侵蚀，传统的施工过程中，施工团队会使用护坡材料进行防护，保护水利工程不受水流破坏。随着土工合成材料的发展，施工团队会在施工过程中选择土工布对水工建筑物进行防护。
土工布在水利工程建设的很多方面可以起到防护作用，例如在河底护砌中，施工团队可以将土工布铺设在石块或混凝土预制板下，阻止土壤与水流进行直接接触，减少水流的冲击力带来的水土流失；在水利工程表面铺设一层具有良好反滤性能的土工织物，可以有效保护建筑物表面不受波浪的冲刷，避免受到侵蚀；在应对水土流失方面，土工布的应用是解决问题的新思考，在河岸水土流失严重的区域，施工人员将土工布覆盖在土壤上，可以吸收雨水及地表水流，防止土壤表层的侵蚀损坏……土工布能承受较大的负荷和较恶劣的环境，可以做到对水利工程进行有效防护。
2.4加筋功能的应用
土体具有一定的抗压能力，但是一般土体的抗拉强度很低，在外力的冲击下极易变形。因此，施工人员在水利工程建设时需要考虑改善土体的抗拉强度和抗变形性能，目前应用较为广泛的方法是在水利工程中应用土工合成材料的加筋技术。
在水利工程建设中，施工人员常通过在土体中加入土工合成材料增强土体的稳定性，避免土体受外力作用出现变形，例如在开挖边坡时，土工合成材料的加筋作用可以增强稳定性，避免边坡倾倒；在挡土墙的回填过程中，土工合成材料的加筋作用可以帮助锚固挡土墙；在建设土石坝时，土工合成材料可以加固软弱地基，降低变形率……施工时在土壤中掺入适当的土工合成材料，改善土体的强度于变形性态。
2.5隔离功能的应用
水利工程建设过程中会用到许多基础材料，细沙、石块等都是必不可少的材料，他们在不同步骤中发挥不同的作用，但是工程建设工程中，不同的材料会混在一起，影响施工效果，此时施工团队需要做好隔离，发挥每一种材料的作用[4]。土工织物的抗拉强度、撕裂强度、透水性均较强，适合应用于隔离中。
水利工程中的隔离是将土工布等强度较大的土工材料铺设在不同的材料中，避免不同材料掺杂，失去结构的完整性。例如处理河堤等水工建筑物的软土地基时，施工人员可以在各层中间铺设土工织物，土工材料可以防止层与层之间岩土材料相互掺杂，还能方便施工，加快工程进度。
三、结束语
近年来，我国土工合成材料发展取得了较大的进步，土工合成材料在水利工程的成功应用使得市场逐渐明朗，相关标准与法规不断完善[5]。但是我国的土工合成材料行业仍然存在产品品种单一、供应不配套的问题。面对机遇与挑战，相关行业需要及时调整发展方向，开发新的产品，努力钻研相关技术，解决应用中的难题，提高应用效果。
参考文献
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[5]朱永涛,张志华,霍志久,等.土工合成材料在滦河生态防洪工程中的应用技术研究[C]//2015第七届全国河湖治理与水生态文明发展论坛论文集. 2015.