淺談水利工程中土工合成材料的應(yīng)用及施工

王新華

【摘 要】水利工程在我國目前的工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮出越來越重要的作用，對于國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會生產(chǎn)的進(jìn)步也提供了良好的基礎(chǔ)平臺。隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，各種新型材料不斷的涌現(xiàn)出來，土工合成料作為目前最為常見的基礎(chǔ)材料，是當(dāng)前水利工程建設(shè)的主要基礎(chǔ)性材料。本文通過水利工程項(xiàng)目中土工合成材料的應(yīng)用以及施工，主要探討了其應(yīng)用以及施工方法。

【關(guān)鍵詞】水利工程；施工；土工合成材料

水利工程在目前我國的社會發(fā)展起著越來越重要的作用，對于促進(jìn)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)十分關(guān)鍵。然而我國作為一個(gè)水資源較為緊張的國家，因此在目前的水利工程建設(shè)中對于節(jié)能環(huán)保要求也提出了新的看法。因此，在目前的水利工程建設(shè)中，以新材料、新技術(shù)為主進(jìn)行施工受到人們的關(guān)注。土工合成材料作為目前工程項(xiàng)目中最為常見的一種，成為當(dāng)前水利工程施工人員研究和探討的熱點(diǎn)話題之一。

1.土工合成材料概述

1.1材料概念

土工合成材料是隨著科學(xué)技術(shù)和各種化學(xué)材料綜合形成的一種新型巖土工程，這種工程模式是以合成纖維、塑料和橡膠等化學(xué)聚合物為基礎(chǔ)原料形成的一種綜合性材料體系，是通過將這些合成材料置放在土體以及各種土體結(jié)構(gòu)之間，從而形成一種具備保護(hù)條件和土體土體條件的工作模式和方法。這種方法在目前的應(yīng)用中已經(jīng)形成了土工膜、土工織物和土工符合材料等多種類型體系，同時(shí)在水工建筑結(jié)構(gòu)的施工中應(yīng)用較為廣泛，已成為了目前建筑工程施工項(xiàng)目中最值得我們關(guān)注和研究的話題。這主要是由于土工合成材料在應(yīng)用的過程中具備著重量輕、施工和搬運(yùn)方便且施工強(qiáng)度高、耐腐蝕性能好以及價(jià)格低廉的優(yōu)勢而引起的。

1.2使用范圍

近年來的社會發(fā)展中，隨著人們對于各種建筑結(jié)構(gòu)施工要求的不斷提高，其施工質(zhì)量和施工技術(shù)也得到了人們的高度重視和關(guān)注。就目前的社會發(fā)展而言，這種材料已成為目前土木工程和巖土工程施工的關(guān)鍵所在。尤其是在水利工程的基層施工中，其主要使用者防滲墻結(jié)構(gòu)、壩體結(jié)構(gòu)和渠道襯砌施工之中。同時(shí)，伴隨著節(jié)能、環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展社會觀念的提出，這種材料在施工中由于其節(jié)能環(huán)保優(yōu)勢好而得到得到人們的關(guān)注與重視。我國作為一個(gè)農(nóng)業(yè)大國，在改革開放的多年時(shí)間里，由于水利工程整體性和抗?jié)B性不科學(xué)而造成了施工質(zhì)量和施工效益影響，更是造成嚴(yán)重的水資源浪費(fèi)現(xiàn)象。因此，在目前的水利工程建設(shè)中，各種新材料的應(yīng)用受到人們的重視，而土工符合材料也得到人們的關(guān)注。

2.土工合成材料施工技術(shù)

土工合成材料的應(yīng)用是出自于巖土工程建設(shè)的一種新型材料體系，其在水利工程建設(shè)中發(fā)揮著不可忽視的作用與意義，同時(shí)其在應(yīng)用的過程中不僅是在各種基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)之中的應(yīng)用，同時(shí)更是廣泛的應(yīng)用在各種主體結(jié)構(gòu)施工模式。而且在施工的過程中，由于施工材料的不同而對于工程的設(shè)計(jì)原理、物料使用量的計(jì)算以及施工工藝等方面都提出了新的認(rèn)識和要求。防滲土工合成料作為目前最為常見的一種，其在目前工程施工中得到了人們的重視，同時(shí)對于施工方法的研究也成為我們關(guān)注的重點(diǎn)。下面就施工中存在的各方面要求進(jìn)行了系統(tǒng)、深入的總結(jié)和研究。

2.1坡面鋪膜防滲

在目前的土工合成材料施工的過程中，坡面鋪膜是最為常見的工程模式，其在施工的過程中，施工技術(shù)和施工體系是最為關(guān)鍵的模式。就當(dāng)前的就當(dāng)前的水利工程施工而言，其多數(shù)工程項(xiàng)目都是以土石壩為主的壩體結(jié)構(gòu)模式，這種施工方式的選用對于整個(gè)工程的施工而言極為關(guān)鍵，同時(shí)在施工的過程中還需要對焊接工藝進(jìn)行系統(tǒng)控制。焊接技術(shù)的應(yīng)用直接決定著焊接工程質(zhì)量，同時(shí)也決定著整個(gè)工程的施工效益要求。因此，在施工的過程中復(fù)合土工膜的施工極為關(guān)鍵和重要。

2.2堤身削坡與堤腳開挖

堤身削坡和堤腳開挖可采用人工配合機(jī)械施工，堤身按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行削坡，使其坡度達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，削坡后仔細(xì)清面，盡可能將坡面清理干凈，整體上滿足平整度要求，堤身堤頂分別開挖止滑槽。堤腳基礎(chǔ)按設(shè)計(jì)斷面開挖，達(dá)到相對不透水層后再向下開挖1m，寬1m深的溝槽，并清理開挖斷面，同時(shí)做好基坑排水及基坑邊坡穩(wěn)定工作。完成以上工作后，施工和測量人員再進(jìn)行堤坡規(guī)格檢查，并做好實(shí)地施工記錄和填寫堤坡工程驗(yàn)收單，請監(jiān)理工程師驗(yàn)收簽證后，即可鋪膜。

2.3施工鋪設(shè)復(fù)合土工膜

在進(jìn)行壩體土工膜鋪設(shè)時(shí)，可以是順壩軸方向鋪設(shè)，最好是垂直壩軸線鋪設(shè)。但是為了減少焊縫的長度，通常采用順壩坡鋪方案。對于高壩來講，土工膜鋪設(shè)通常采用壩上部分垂直壩軸線來鋪設(shè)，不但能滿足應(yīng)力最小要求，也能滿足焊縫少的特點(diǎn)；壩底可采用順壩鋪設(shè)，以減少焊縫。復(fù)合土工膜鋪設(shè)時(shí)，要按設(shè)計(jì)及規(guī)范要求，從堤頂鋪到坡底基槽，并埋入相對不透水層。鋪設(shè)完畢后，應(yīng)盡快回填堤腳和上部護(hù)坡，以避免開挖斷面局部土質(zhì)差而產(chǎn)生滑坡，鋪膜時(shí)，注意張馳適度，避免應(yīng)力集中和人為損傷，要求土工膜與地基結(jié)合面務(wù)必吻合平整，切不可有上、下游方向凸出的褶皺。

3.滲土工合成材料在工程施工中常出現(xiàn)的問題

防滲土工合成材料在工程施工中經(jīng)常出現(xiàn)的問題有：經(jīng)常遭受石塊或其他尖棱物的穿刺破壞；由于土工薄膜缺少約束支撐，在承受水壓力和土壓力時(shí)易于被鼓破；薄膜受到下層氣體或液體的頂托產(chǎn)生應(yīng)力集中導(dǎo)致破壞；鋪設(shè)在支撐土與混凝土面板之間的土工薄膜由于受到溫度、重力、土體位移、浪擊和水位變化等因素的影響，可能引起界面滑動，使土工薄膜產(chǎn)生過度拉伸、撕裂或擦傷；在斜面上用土或混凝土面板保護(hù)土工薄膜，當(dāng)水位驟降時(shí)，土體中的孔隙水壓力和庫水位失去平衡而造成失穩(wěn)滑動。只要按照施工規(guī)范和施工組織設(shè)計(jì)施工，確保施工質(zhì)量，就可避免或減少類似問題的出現(xiàn)。

4.結(jié)束語

土工合成材料是一種新型的巖土工程材料，是以合成纖維、塑料、合成橡膠等聚合物以及玻璃纖維為原料制成的各種類型產(chǎn)品，置于土體表層或各層土體之間，起到保護(hù)或加強(qiáng)土體的作用。土工合成材料可分為土工織物、土工膜、土工復(fù)合材料和土工特種材料等類型。具有防滲、過濾、排水、防護(hù)、隔離、加筋和加固等多種功能，同時(shí)具有重量輕、易搬運(yùn)、強(qiáng)度高、抗腐蝕、運(yùn)輸方便和價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)。近年來被廣泛應(yīng)用于各類巖土工程，特別是在水利防滲工程中得到廣泛應(yīng)用。 [科]