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(gè)項(xiàng)目里。因?yàn)橥聊竞铣刹牧夏軌蚝侠淼膶?yīng)力的集中現(xiàn)象進(jìn)行清除，也能夠具有應(yīng)力傳遞的能力，使得應(yīng)力能夠進(jìn)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(huì)大量使用土工合成的材料。

關(guān)鍵詞：水利工程；防滲；土工合成材料

土工合成材料作為一個(gè)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(chǎn)品。處在土體表層或者各層土體之間，有著保護(hù)和強(qiáng)化土體的功效。功能及優(yōu)點(diǎn)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(dāng)中。

1 土工合成材料論述

1.1 材料的定義

由于科學(xué)技術(shù)的持續(xù)發(fā)展，人們在水利工程的施工當(dāng)中融入了較多的新型施工技術(shù)以及施工材料。技術(shù)人員在水利建設(shè)施工當(dāng)中運(yùn)用土工合成材料以及水利工程的土體進(jìn)行結(jié)合，進(jìn)而令水利工程的穩(wěn)定性以及可靠性獲得了明顯的提升。當(dāng)前，對于水利工程而言，土工合成材料已經(jīng)獲得了普遍使用，并且自重較輕，造價(jià)也相對較低。

1.2 應(yīng)用范圍

近幾年來，對于我國的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展而言，水利工程建設(shè)方面越發(fā)受人關(guān)注，這不但對我國的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)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(jìn)行水利工程建設(shè)施工時(shí)，就要有效的控制施工原料的質(zhì)量。當(dāng)前，我國在進(jìn)行水利工程施工時(shí)，技術(shù)人員主要把土工合成材料使用在壩體結(jié)構(gòu)以及防滲墻結(jié)構(gòu)當(dāng)中，這樣明顯的加強(qiáng)了水利工程建筑結(jié)構(gòu)設(shè)施的質(zhì)量及功能。

2 土工合成材料的施工技術(shù)

土工合成材料是一個(gè)全新的材料體系，在巖土工程施工當(dāng)中被廣泛應(yīng)用，并且在水利工程建設(shè)當(dāng)中也起到十分重要的作用。施工人員不會(huì)把此材料使用在基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)當(dāng)中，還會(huì)將其使用在主體結(jié)構(gòu)的施工中。而且，使用此材料以前，設(shè)計(jì)人員一定要通過工程的實(shí)際狀況進(jìn)行合理的計(jì)算，如此才可以確保施工的質(zhì)量。

2.1 坡面鋪設(shè)防滲

目前，土木合成材料最普遍的是應(yīng)用于工程的坡面鋪設(shè)當(dāng)中，對于施工而言，施工技術(shù)的選擇以及施工體系的創(chuàng)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(xiàng)目都是將土石壩作為主要的壩體結(jié)構(gòu)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(tǒng)化的控制。焊接技術(shù)的使用直接影響到焊接工程的質(zhì)量，并且也決定了整個(gè)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(jié)合機(jī)械的方式進(jìn)行施工，堤身依照設(shè)計(jì)需求進(jìn)行削坡，令其坡度符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，削坡之后仔細(xì)進(jìn)行清面，盡可能把坡面清理干凈，整體上實(shí)現(xiàn)平整度的需求。堤腳基礎(chǔ)通過設(shè)計(jì)斷面進(jìn)行開挖，實(shí)現(xiàn)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(wěn)定工作做好。

2.3 施工鋪設(shè)復(fù)合土工膜

對于壩體土工膜進(jìn)行鋪設(shè)時(shí)，可以依照壩軸的方向進(jìn)行鋪設(shè)，最好進(jìn)行垂直壩軸線鋪設(shè)?？墒菫榱私档秃缚p的長度，會(huì)使用順壩坡鋪的方法進(jìn)行。對高壩而言，土工膜鋪設(shè)通常使用壩上一些垂直壩軸線進(jìn)行鋪設(shè)，不僅可以實(shí)現(xiàn)應(yīng)力最小的要求，還可以實(shí)現(xiàn)焊縫少的特征。壩底可以通過順壩進(jìn)行鋪設(shè)，來降低焊縫。復(fù)合土工膜進(jìn)行鋪設(shè)時(shí)，應(yīng)當(dāng)依照設(shè)計(jì)和規(guī)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(shù)在水利工程中是非常普遍的技術(shù)，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(yīng)用。將土工合成材料在土體表面或者兩個(gè)相鄰的土層之間進(jìn)行鋪設(shè)，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(jìn)行隨意的外排而對土顆粒的移動(dòng)進(jìn)行阻礙，能夠防范因?yàn)橥令w粒流失而導(dǎo)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(huì)的不斷發(fā)展，使得工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)愈發(fā)豐富，當(dāng)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(jié)合的方式進(jìn)行應(yīng)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(yùn)用此特征，能夠?qū)⒋祟惒牧蠑[放在土體中進(jìn)行水分匯集，并且可以把水分排出土體之外。通過工程在實(shí)踐方面的要求，現(xiàn)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(jìn)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(dāng)前這樣的材料已經(jīng)被廣泛應(yīng)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?qū)⑵胀ǖ耐凉ず铣刹牧系谋砻嫱克⒁粚訕渲蛳鹉z等相對不透水的材質(zhì)，也可以將土工合成材料與塑料薄膜進(jìn)行合體而變成產(chǎn)品。土工膜大體上是將薄型的無紡布及薄膜復(fù)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(jīng)過壓延，熱熔復(fù)合而成的土工合成材料等形式。進(jìn)行制作時(shí)，可以通過工程的實(shí)情來取決無紡布和塑料薄膜的標(biāo)準(zhǔn)。由于塑料薄膜的功能為防水及防漏，無紡布可以起到導(dǎo)水的作用。有效結(jié)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(shù)被廣泛應(yīng)用在水利工程當(dāng)中，主要存在加筋支擋構(gòu)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(qiáng)度卻較低，為了轉(zhuǎn)變土體的抗拉強(qiáng)度和變形能力，在進(jìn)行工程實(shí)踐時(shí)，需要常在土體內(nèi)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(qiáng)土體的穩(wěn)固性，從而提升工程當(dāng)中的安全指標(biāo)。

3.5 隔離

對于水利工程經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)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(xiàn)出來。土工合成材料的隔離作用，工程師會(huì)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(shè)了碎石粒的地基中鋪設(shè)土工織物可以較好的防止層間出現(xiàn)土料的侵蝕現(xiàn)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(xiàn)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(hù)

良好的防護(hù)可以降低人類活動(dòng)、四周環(huán)境的轉(zhuǎn)變甚至自然現(xiàn)象讓堤坡和岸坡等水工建筑物出現(xiàn)破損。對水利工程來講，土工合成材料的防護(hù)作用被廣泛使用。這是因?yàn)橥凉ず铣刹牧夏軌驅(qū)?yīng)力集中的現(xiàn)象剔除，也可以有效地進(jìn)行應(yīng)力傳遞，讓應(yīng)力透過分解，預(yù)防土體被外力所影響。

4 結(jié)語

因?yàn)橥凉ず铣刹牧系氖┕は鄬唵?、運(yùn)輸較為便利、料源十分豐富，使得出現(xiàn)后大量被使用，獲得了較好的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)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(shè)計(jì)給予了全新的思路。水利工程在今后的建設(shè)當(dāng)中應(yīng)當(dāng)積極推廣使用土工合成材料并且應(yīng)加大監(jiān)測和應(yīng)用上的力度。

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作者簡介：李焱，身份證號碼：440125196301235236。