作為一種隨著石油化學(xué)工程、紡織工程發(fā)展而逐漸出現(xiàn)的交叉學(xué)科產(chǎn)品，土工合成材料是將合成材料是將合成纖維、塑料、合成橡膠為材料制作而成的的，反濾、隔離、防護(hù)、充填等都是土工合成材料重要功能。
1926 年，美國(guó)南卡羅林拉州公路局在土木工程當(dāng)中對(duì)棉布上灑瀝青支撐的與土工膜材料的材料進(jìn)行了應(yīng)用，這是土工合成材料的首次應(yīng)用，20 世紀(jì)50 年代之后，作為一種防滲材料，塑料薄膜開始廣泛的應(yīng)用在土石壩、渠道等工程當(dāng)中，進(jìn)入20 世紀(jì)60 年代之后，除了塑料薄膜作為防滲材料之外，其他大部分多是對(duì)有紡?fù)凉た椢镞M(jìn)行應(yīng)用，由于有紡?fù)凉た椢锞哂蟹较蛐砸约拜^高的價(jià)格，這也限制其自身的發(fā)展。20 世紀(jì)60 年代末，無紡?fù)凉た椢锏某霈F(xiàn)迅速的在世界各地得到了傳播，而為了使得不同工程的需求能夠得到滿足，自20 世紀(jì)70 年代開始，土工格柵、土工格室等特種土工合成材料不斷出現(xiàn)，與此同時(shí)，也有效的推動(dòng)了復(fù)合型土工合成材料的發(fā)展。
20 世紀(jì)70 年代中期，我國(guó)開始在水運(yùn)工程當(dāng)中對(duì)土工合成材料進(jìn)行應(yīng)用，現(xiàn)如今，土工合成材料也正在得到越來越廣泛的應(yīng)用，除了石料日益稀缺之外，在施工能力、性能、設(shè)計(jì)方法等方面的優(yōu)勢(shì)，都使得土工合成材料得到了越來越廣泛的應(yīng)用。
一、土工合成材料的分類以及主要功能
1．材料的分類
土工合成材料具有很多的品種，一般來講，我國(guó)通常將土工合成材料劃分成為土工織物、土工膜、土工復(fù)合材料、土工特種材料四種類型。其中，土工織物主要是通過對(duì)編織技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用，從而生產(chǎn)的具有透水性特點(diǎn)的土工合成材料，紡織物、無紡織物等都是其重要的產(chǎn)品；而土工膜則主要是通過聚合物制作完成的不透水的材料，聚合物土工膜是其主要的構(gòu)成；2 種或者是2 種以上的材料復(fù)合成的土工合成材料為土工復(fù)合材料，復(fù)合土工膜、復(fù)合排水板是其中的主要構(gòu)成；而在土工特種材料當(dāng)中，則主要包含有土工格柵、土工帶等。
根據(jù)十分均具有滲透性，國(guó)際航運(yùn)協(xié)會(huì)土工合成材料劃分成為可滲透性以及本質(zhì)不滲透性兩種，而土工復(fù)合材料其實(shí)就是任意2 種及以上材料組合成的復(fù)合物。國(guó)際航運(yùn)協(xié)會(huì)對(duì)土工合成材料的分類情況如圖1 所示。
2．主要功能以及應(yīng)用
各種土工合成材料的作用各不相同，甚至在同一工程當(dāng)中，也能夠發(fā)揮多種作用，現(xiàn)如今，反濾、隔離、防護(hù)、加筋等都是其土工合成材料的主要功能，表1 為不同換種類材料在水運(yùn)工程中的主要功能。
二、實(shí)際施工中出現(xiàn)的問題
1．供貨時(shí)間的問題
每年的枯水期為長(zhǎng)江航道整治工程的基本時(shí)間，主要集中在每年的10 月—次年的5 月。在施工之前，由于難以對(duì)產(chǎn)品的技術(shù)參數(shù)、產(chǎn)品規(guī)格進(jìn)行確定，因此生產(chǎn)廠家的庫(kù)存當(dāng)中很少有按照設(shè)計(jì)要求的土工織物，為了使得按時(shí)交貨得到實(shí)現(xiàn)，供貨單位在加工過程當(dāng)中需要與其他單位協(xié)作，較短的交貨時(shí)間以及繁重的交貨任務(wù)，常常會(huì)導(dǎo)致工人有疲勞生產(chǎn)的情況出現(xiàn)，這自然難以有效的保障加工質(zhì)量。
2．產(chǎn)品質(zhì)量的問題
在實(shí)際的施工過程當(dāng)中，我們經(jīng)常會(huì)發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量問題存在，而材料將會(huì)對(duì)這性格工程的施工質(zhì)量產(chǎn)生影響，例如：（1）排布加筋條沒有縫制成直線，難以擺放整齊砼塊，即便是規(guī)格統(tǒng)一，但是仍然也會(huì)有排放問題存在。（2）沒有嚴(yán)格按照50mm 的要求對(duì)排布家金條的間距
進(jìn)行控制，這導(dǎo)致兩排砼塊之間具有較大的間隙。（3）在同一塊排布上，基本、加筋條等顏色上有差異存在，這說明這些產(chǎn)品并不是統(tǒng)一批次。（4）有加筋條斷裂的問題存在，甚至有攔腰切斷整塊排布、撕排等現(xiàn)象出現(xiàn)。（5）在沖砂過程當(dāng)中，砂枕可能會(huì)有炸袋問題存。
三、土工合成材料技術(shù)參數(shù)的探討
在長(zhǎng)江航道整治的過程當(dāng)中，土工合成材料的應(yīng)用十分廣泛，且在工程行業(yè)當(dāng)中得到了普遍的認(rèn)可，但是，仍然需要在實(shí)踐當(dāng)中探索、總結(jié)材料的一些某些技術(shù)需求。
1．防老化功能
X 型排材料本身對(duì)于防老化、抗紫外線的能力具有一定的需求，但是在實(shí)際的工程當(dāng)中，并沒有對(duì)防老化時(shí)間進(jìn)行明確。X 排在實(shí)際的施工當(dāng)中也叫做旱排，其主要是要在水上進(jìn)行鋪設(shè)，在完成鋪設(shè)之后，用混凝土澆筑在不同砼塊之間的間隙中。如果將摻防老化劑的土工合成材料在施工當(dāng)中應(yīng)用，將有可能會(huì)導(dǎo)致材料成本的增加，且在實(shí)際的驗(yàn)收過程當(dāng)中，由于沒有對(duì)防老化實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)進(jìn)行開展，因此，即便對(duì)摻防老化劑的X 排在施工中進(jìn)行應(yīng)用，也難以確定防老化功能以及防老化時(shí)間。因此，應(yīng)對(duì)防老化時(shí)間的要求在土工合成材料的技術(shù)參數(shù)當(dāng)中進(jìn)行明確，并在驗(yàn)收時(shí)嚴(yán)格檢測(cè)，從而使得工程質(zhì)量能夠得到保障。
2．經(jīng)緯密度
通常來講，有紡?fù)凉た椢锿ǔ?duì)其經(jīng)緯密度設(shè)定為14*15 根/in2，這是對(duì)編織袋經(jīng)緯密度要求的沿用，從某種程度上，經(jīng)緯密度會(huì)對(duì)土工合成材料單位面積的質(zhì)量、等效孔徑產(chǎn)生影響，但并不是其中產(chǎn)生主要影響的因素。為了使得航道整治過程當(dāng)中土工材料的作用能歐得到保證，防止細(xì)砂被水流帶走，就需要對(duì)等效孔徑嚴(yán)格規(guī)范。但是，并不需要嚴(yán)格的控制經(jīng)緯密度，一方面，在我國(guó)交通部規(guī)定的水運(yùn)土工合成材料的檢測(cè)報(bào)告當(dāng)中，并沒有經(jīng)緯密度的相關(guān)選項(xiàng)，另一方面，在排布工程當(dāng)中，經(jīng)緯密度也并不會(huì)產(chǎn)生實(shí)際的影響。
3．加筋條性能
不管是X 排還是D 排，在航道整治中護(hù)岸、護(hù)底使用時(shí)，都需要在整張排布上寬50cm、50g/m 的加筋條上將小型混凝土預(yù)制塊通過系結(jié)條的方式進(jìn)行排布。加筋條在鋪排過程當(dāng)中能夠發(fā)揮主要承載力的作用，但是對(duì)于如果設(shè)定加筋條抗拉強(qiáng)度為5,000N/根，則略有偏低，而全部通過再生料加工加筋條，則能夠滿足這一需求。在施工過程當(dāng)中，撕排現(xiàn)象、攔腰切斷與加筋條的抗拉強(qiáng)度密切相關(guān)，因此，仍然需
要進(jìn)一步的討論5,000N/根在航道整治工程中能夠滿足實(shí)際的需求。從實(shí)際檢測(cè)情況來看，5cm、50g/m 的加筋條基本能夠達(dá)到8,000N/根以上的抗拉強(qiáng)度，甚至部分加筋條的強(qiáng)度能達(dá)到15,000N/根。從實(shí)際航道治理的情況來看，很多工程當(dāng)中對(duì)于加筋條的應(yīng)用，都保證了其卡拉強(qiáng)度能夠達(dá)到16,000N/根，且均獲得了十分成功的應(yīng)用效果。
4．提高接縫強(qiáng)度
在設(shè)計(jì)需求來看，土工織物的接縫強(qiáng)度應(yīng)＞原抗拉強(qiáng)度的85%。但在實(shí)際的縫制加工過程當(dāng)中，這樣的要求難以得到實(shí)現(xiàn)，根據(jù)我國(guó)相關(guān)規(guī)定來看，縫合法制成的寬度應(yīng)＞0.1m，結(jié)合處抗拉強(qiáng)度，則應(yīng)該能夠成為實(shí)際的土工織物的抗拉強(qiáng)度的60%以上，但是在工程當(dāng)中很難滿足這樣的標(biāo)準(zhǔn)，如果不對(duì)其他措施進(jìn)行應(yīng)用，幾乎不可能保證軟體排排基布連接抗拉強(qiáng)度達(dá)到原本強(qiáng)度85%，從一些研究實(shí)驗(yàn)當(dāng)中，也說明這樣的要求難以實(shí)現(xiàn)。因此，除了本身的連接之外，土工織物的連接還應(yīng)對(duì)加筋條進(jìn)行縫制連接。
四、思考與建議
（1）應(yīng)對(duì)設(shè)計(jì)、施工、建立、生產(chǎn)廠家等不同單位相互溝通以及協(xié)作，對(duì)工程當(dāng)中出現(xiàn)的問題、成熟經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行總結(jié)、分析，有針對(duì)性的制作航道整治系統(tǒng)中土工合成材料應(yīng)用技術(shù)規(guī)范。
（2）通過試驗(yàn)檢測(cè)的方式，對(duì)相關(guān)工藝的結(jié)合進(jìn)行探索。例如，對(duì)加筋條連接或熱連接進(jìn)行應(yīng)用，使得軟體排之間的鏈接強(qiáng)度，能夠滿足原抗拉強(qiáng)度的85%以上，從而使得工作質(zhì)量能夠得到保障。
（3）對(duì)購(gòu)置防老化檢測(cè)設(shè)備的資金進(jìn)行投入，檢測(cè)土工合成材料的防老化功能，防止投入使用的產(chǎn)品當(dāng)中有無防老化功能或者是防老化功能不合格的產(chǎn)品。
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