■李 鵬 ■江蘇省邳州市水利建筑安裝工程有限公司，江蘇 邳州 221300

1 前言

隨著水利工程建設(shè)的不斷發(fā)展，與水利工程相關(guān)的技術(shù)工藝也都在不斷提高，新型材料施工技術(shù)也不斷應(yīng)用到了水利工程的建設(shè)當(dāng)中。在水工建筑項(xiàng)目施工的過(guò)程里，土工合成材料因?yàn)榫哂惺┕ばЧ谩⒊杀镜汀⒖垢g性、防滲性等優(yōu)點(diǎn)得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用和提升，與此同時(shí)，土工合成材料的應(yīng)用也讓水利工程建設(shè)的工程質(zhì)量變得越來(lái)越有保障。

2 土工合成材料

2.1 意義與特點(diǎn)

作為土工工程材料當(dāng)中的一種常見(jiàn)材料的土工合成材料，其是利用人工制造合成的聚合物作為原始材料，繼而通過(guò)加工制造成各式合成產(chǎn)品，在施工的時(shí)候固定在巖石或土體表面或者里面來(lái)達(dá)到加強(qiáng)土體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度目的，并讓土體結(jié)構(gòu)有足夠的保障且更加穩(wěn)定。土工合成材料中的土工主要指的是巖石工程與土工工程，而合成材料即是通過(guò)合成材料加工制造出來(lái)的合成產(chǎn)品。土工合成材料在巖石與土工工程中的應(yīng)用很廣泛。

通常來(lái)說(shuō)，制造合成產(chǎn)品的原材料主要是高分子聚合物，且大部分是從煤、石油、天然氣等提煉出來(lái)，再通過(guò)后續(xù)的加工將其處理成合成材料，繼而制作成合成產(chǎn)品。土工合成材料在巖石工程、土工工程當(dāng)中的應(yīng)用，帶來(lái)了很多方便之處。與類(lèi)似的建筑施工材料進(jìn)行對(duì)比，土工合成材料擁有施工效果好、施工成本低、自重輕等優(yōu)點(diǎn)，此外，它還具有很好的抗腐蝕性，能夠提高工程或產(chǎn)品的使用壽命。

2.2 適用范圍

因?yàn)橥凉ず铣刹牧系墓δ芴匦?，其在水工建筑物施工中的?yīng)用尤為廣泛，這也是緣于水利工程的基礎(chǔ)、防滲墻結(jié)構(gòu)等，使得它能夠得到很好的施工效果并且能夠讓施工的成本與造價(jià)在一定程度上降低。水利工程基礎(chǔ)建設(shè)的投資逐年加大，工程建設(shè)的規(guī)模和數(shù)量也同樣不斷在增加，在這樣的情況下，如何保障施工的質(zhì)量、發(fā)揮工程的防洪排澇功能，增加使用壽命等都是現(xiàn)階段面對(duì)的重要的問(wèn)題。土工合成材料的運(yùn)用，無(wú)疑能夠在一定程度上發(fā)揮出作用，促進(jìn)水利工程建設(shè)事業(yè)的發(fā)展。

3 水利工程中土工合成材料的應(yīng)用和施工方法

3.1 水利工程中水工合成材料的應(yīng)用

(1)防滲。防滲亦即是防止流體滲透流失，在水利工程中的防滲可以利用復(fù)合土工膜來(lái)達(dá)到效果。一般情況下，水利工程都會(huì)有大量引水蓄水的工程建設(shè)，一般防滲處理最為重要，而土工合成材料具有很好的防滲性能，正好可以運(yùn)用到水利工程當(dāng)中。在這里，防滲性能的好壞需要通過(guò)物理力學(xué)指標(biāo)來(lái)決定，而對(duì)于土工合成材料來(lái)說(shuō)又大部分是弱透水材料，也就是土工膜以及復(fù)合水工膜，它們都具有預(yù)防滲水與氣體侵蝕的作用。大多數(shù)的時(shí)候，利用土工合成材料進(jìn)行的防滲都是在土石壩上游的壩面來(lái)進(jìn)行的，這就需要先放干凈水庫(kù)里面的水，之后在壩的上游進(jìn)行貼土工膜的處理，并且利用鋼槽對(duì)其進(jìn)行加固?，F(xiàn)在，這種過(guò)去的方式逐漸在被水工網(wǎng)格粘貼土工膜進(jìn)行處理，讓土工合成材料的防滲效果變得更好了。除此之外，利用漿砌石壩或者是碾壓混凝土壩的上游壩面也可以應(yīng)用這種方式來(lái)進(jìn)行防滲處理。

(2)防護(hù)。通常在水利工程的建設(shè)當(dāng)中，堤坡或者岸坡被破壞的情況時(shí)有發(fā)生，這對(duì)于水利建設(shè)工程來(lái)說(shuō)等于是埋下了安全隱患。堤坡或者岸坡被破壞的情況有來(lái)自于大自然的不可抗拒因素，也有人為導(dǎo)致的因素，無(wú)論如何，必須要加強(qiáng)對(duì)于堤坡和岸坡的保護(hù)才行。此外，采用的防護(hù)措施應(yīng)該是具有持久性的，最好是無(wú)需長(zhǎng)期進(jìn)行維護(hù)更新的，從而減少成本的投入也提升對(duì)堤坡或者岸坡的保護(hù)效果。水工合成材料恰恰具有這樣的優(yōu)勢(shì)，能夠適合這方面的要求。采取在需要被保護(hù)的土面上進(jìn)行土工織物覆蓋，并且利用重物壓住以防移動(dòng)的可能。土工織物具有很好的反濾性能，對(duì)于預(yù)防水流沖刷對(duì)于堤坡、岸坡的破壞很有效用。同時(shí)，采用土工織物的辦法比較簡(jiǎn)單可行，成本相對(duì)比較低，且無(wú)需維護(hù)維修，是一種十分可取的辦法。

(3)排水。土工合成材料不但具有抗腐蝕性、能夠防滲，起到防護(hù)以及隔離的作用之外，還能夠幫助水利建筑物進(jìn)行排水。通常來(lái)說(shuō)，處理的辦法就是用土工合成材料在水利建筑的土體中建立起一條專(zhuān)門(mén)的供土體中水流流動(dòng)的通道，由此將水流導(dǎo)出水利建筑內(nèi)。這種排水辦法也需要在土壩內(nèi)部垂直或者是防滲水工膜后面或者土壩內(nèi)部水平排水以及土壩混凝土護(hù)面下部的排水才更具有可行性。

3.2 水利工程中水工合成材料的施工方法

(1)坡面鋪膜。坡面鋪膜可以說(shuō)是當(dāng)下土工合成材料施工時(shí)最為普通的施工方式，但它在施工時(shí)的技術(shù)與質(zhì)量的控制卻起著重要作用。目前的水利工程施工項(xiàng)目是以土石壩壩體結(jié)構(gòu)模式為主，在進(jìn)行施工的過(guò)程中，土工膜的施工十分關(guān)鍵。

一般來(lái)說(shuō)，要進(jìn)行壩體的水工膜鋪設(shè)采用順壩軸方向是沒(méi)有問(wèn)題的，但是垂直壩軸方向的效果要更加的好一些。只是，垂直壩軸方向鋪設(shè)的焊縫長(zhǎng)度要比順壩軸方向鋪設(shè)更長(zhǎng)，綜合來(lái)說(shuō)，順壩軸方向鋪設(shè)的方案要更好一點(diǎn)。對(duì)于比較高的壩坡，水工膜鋪設(shè)大部分利用壩上部分垂直壩軸線(xiàn)進(jìn)行鋪設(shè)，如此及能夠讓?xiě)?yīng)力最小，還能夠減少焊縫的長(zhǎng)度;而壩底則可以利用順壩軸方向鋪設(shè)的方案，既減少焊縫長(zhǎng)度也能夠讓基槽邁進(jìn)不透水層。當(dāng)鋪膜完畢了之后，無(wú)論是回填堤腳還是上部護(hù)坡都應(yīng)該動(dòng)作迅速，免得出現(xiàn)開(kāi)挖斷面局面土質(zhì)太差而出現(xiàn)滑坡現(xiàn)象。在鋪膜的時(shí)候，更應(yīng)該注意動(dòng)作適度，盡量不要出現(xiàn)應(yīng)力集中的情況，更要避免人為損傷，而這之外的土工膜和地基結(jié)合面應(yīng)該保證平整無(wú)褶皺。

(2)堤腳的開(kāi)挖和堤身削坡。在水利工程建設(shè)當(dāng)中，如果要進(jìn)行堤腳開(kāi)挖或者是堤身削坡就必須涉及到機(jī)械的使用。同時(shí)，這也需要根據(jù)堤壩本身的情況來(lái)分析處理，不能夠偏離了施工前的項(xiàng)目規(guī)劃設(shè)計(jì)才行。如果進(jìn)行了削坡，在那之后應(yīng)該要把坡面進(jìn)行清理，保證坡面的平整度沒(méi)有受到破壞。對(duì)堤身以及堤頂進(jìn)行開(kāi)挖必須要分開(kāi)進(jìn)行，止滑槽堤腳基礎(chǔ)必須根據(jù)原先規(guī)劃好的斷面來(lái)進(jìn)行施工。當(dāng)工程進(jìn)行到抵達(dá)不透水層之后，還需要繼續(xù)向下開(kāi)挖一個(gè)深一米、寬一米的溝槽，并再次進(jìn)行斷面清理?；优潘c邊坡穩(wěn)定的工作也要及時(shí)處理好，當(dāng)這些都做好了以后，相關(guān)的工作人員再檢查堤坡的規(guī)格并做好記錄，最后報(bào)監(jiān)理工程師來(lái)進(jìn)行驗(yàn)收。

(3)土壩防滲。垂直鋪膜與坡面鋪膜都是為了達(dá)到防滲的目的，在這兩個(gè)方向進(jìn)行鋪膜的施工與鋪設(shè)的工藝也有所不同。如果存在尖棱物，水工合成材料很容易受到破壞，而水壓力或者土壓力過(guò)大也可能因?yàn)闆](méi)有約束支撐而受到破壞，包括下層氣體與液體的頂托作用都可能造成破壞，甚至是溫度、浪擊與水位線(xiàn)都可能會(huì)對(duì)薄膜造成破壞。因此，在施工的過(guò)程中，應(yīng)該盡量避免類(lèi)似的情況發(fā)生，嚴(yán)格按照施工規(guī)范與項(xiàng)目的規(guī)劃設(shè)計(jì)來(lái)進(jìn)行施工。

4 結(jié)束語(yǔ)

水工合成材料能夠在水利工程當(dāng)中得到越來(lái)越多的應(yīng)用，最主要是因?yàn)樗旧硭哂械闹T多優(yōu)點(diǎn)，比如施工的難度相對(duì)比較小、施工的效果好等。但是，對(duì)于不斷發(fā)展的水利工程建設(shè)而言,水工合成材料也必須不斷彌補(bǔ)不足之處才行。為此，水工合成材料可以依托于被應(yīng)用所積累的成功經(jīng)驗(yàn)，不斷對(duì)施工技術(shù)進(jìn)行提升與改進(jìn)，使其能夠得到越來(lái)越好的應(yīng)用。

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