土工合成材料是應(yīng)用于巖土工程、以合成材料為原料制成的各種產(chǎn)品的總稱。土工合成材料早期稱為“土工織物”和“土工膜”。隨著科技的進(jìn)步和生產(chǎn)工藝的不斷發(fā)展，這類材料不斷有新的品種出現(xiàn)，如土工膜袋、土工格柵等。原來的名稱已不能準(zhǔn)確的涵蓋全部產(chǎn)品。1994年在新加坡召開的第五屆國際土工合成材料學(xué)術(shù)會議上，正式確定這類材料名稱為“土工合成材料”。
土工合成材料的原料是高分子聚合物，他們是由煤、石油、天然氣或石灰石中提煉出來的化學(xué)物質(zhì)組成，再進(jìn)一步加工成纖維或合成材料片材，最后制成各種產(chǎn)品。制成土工合成材料的聚合物主要有聚乙烯（PE）、聚酯（PER）、聚酰胺（PA）、聚丙烯（PP）、聚氯乙烯（PVC）等。
土工合成材料具有反濾功能、排水功能、隔離功能、防滲功能、防護(hù)功能以及加筋和加固等多方面的功能。因而在涉水、涉農(nóng)項目中獲得廣泛使用。
土工合成材料分為四大類：土工織物、土工膜、土工復(fù)合材料和土工特種材料。
土工織物是一種透水性材料。按生產(chǎn)工藝不同分為有紡、無紡及編織三種。有紡?fù)凉た椢镉址Q織造型土工織物。無紡?fù)凉た椢锔鶕?jù)粘合方式的不同又分為熱粘合、化學(xué)粘合和機械粘合。
土工膜是一種基本不透水的材料。根據(jù)原材料不同，可分為聚合物和瀝青兩類。為滿足不同強度和變形需要，又有不加筋和加筋的區(qū)分。
土工復(fù)合材料是兩種或兩種以上的土工合成材料組合在一起的制品。這類制品能滿足不同工程的需要。因而產(chǎn)品繁多，主要有符合土工膜、塑料排水帶、軟式排水管以及其他符合排水材料等。
土工特種材料是為工程特定需要而生產(chǎn)的土工合成材料。主要有土工格柵、土工網(wǎng)、土工膜帶、土工格室、土工管、聚苯乙烯板塊、粘土墊層等。其中土工膜袋在水利工程中得到更為廣泛的應(yīng)用。
土工膜袋是由上、下兩層土工織物制成的大面積連續(xù)袋狀材料。袋內(nèi)充填砼或水泥砂漿，凝固后形成整體混凝土板，可用作護(hù)坡。這種膜袋替代了砼的澆注模板，故而得名。膜袋上下兩層間用一定長度的尼龍繩來保證其間隔，可以控制填充時的厚度。用高壓混凝土泵進(jìn)行現(xiàn)場澆注。混凝土注入膜袋后，多余水量可從織物孔隙中排走，從而加快了凝固速度，增強了混凝土的強度。多年來，在一些地區(qū)的河口治理工作中，用抽砂泵將砂吹填至土工織物袋內(nèi)來筑導(dǎo)流堤。
土工合成材料施工技術(shù)（方法）簡便，容易保證質(zhì)量。早期鋪設(shè)土工織物和土工膜的方法比較簡單，但隨著材料品種的增多、應(yīng)用范圍的擴大、施工方法和工具、設(shè)備也在不斷改進(jìn)。首先在土工膜的接縫方面，從簡單的搭接和粘合劑粘接，發(fā)展到利用各種機械焊接，如熱壓填角焊、熱壓平焊、熱楔形熔焊、熱空氣熔焊、超聲波接縫等。20世紀(jì)90 年代以來，各地在土工合成材料的施工方面積累了豐富的經(jīng)驗，對塑料排水板工程中使用的插板機、土工膜截水墻工程中使用的開槽機以及混凝土膜袋的施工設(shè)備都做了不少創(chuàng)新和改進(jìn)。
下面從幾個工程實例來探討使用土工合成材料的結(jié)果。
引大入秦東二干(四標(biāo))渠道工程。該工程是省內(nèi)首次使用0.12 mm 厚聚丙烯塑料（布）作為防滲材料。塑料布接茬采用卷接（朝下游方向），卷接寬度不少于30 cm。塑料布下面是5 cm厚細(xì)砂保護(hù)層，上面鋪5 cm 厚M10 砂漿砌筑C15 砼板。從使用結(jié)果來看，總體的防滲效果良好。局部出現(xiàn)凍脹、沉陷、滲漏等病害的普遍前提均是防滲材料的破損、拉裂、斷茬，這說明選定的防滲材料本身是合格的。整個渠道的防滲效果是明顯的。個別區(qū)段出現(xiàn)缺陷的原因還是對塑料布的保護(hù)不夠。如直接從塑料布表面溜滑砂漿、偶發(fā)行為造成的破損、不及時修補或修補不徹底、卷接茬部位松開等。
引額濟克風(fēng)克干渠工程位于克拉瑪依市的風(fēng)克干渠引水工程采用的防滲材料是復(fù)合土工布。厚度0.8 mm，幅寬達(dá)6 m，接茬采用粘接。該渠道在開挖（回填）斷面與土工布之間增設(shè)了30 cm 厚的戈壁土墊層料。他既有利于修整開挖（回填）的渠道斷面尺寸，又有利于鋪設(shè)的土工布下面的平整、圓滑。土工布與預(yù)制板之間鋪設(shè)5 cm 厚M10 砂漿。由于該工程采用的防滲復(fù)合土工布較厚，是業(yè)主下屬的企業(yè)自己生產(chǎn)，質(zhì)量可靠、使用方便，整體的防滲效果十分明顯。整個干渠沿線個別區(qū)段出現(xiàn)的凍脹破壞，在維修中均發(fā)現(xiàn)鋪設(shè)的復(fù)合土工布不是開茬，就是破洞或磨損。
三坪水庫與西郊水庫。兩座水庫既是風(fēng)克干渠末端的調(diào)節(jié)、蓄水建筑物，又是2萬hm2 灌區(qū)的水源供給地。彼此位于克拉瑪依市的東、西兩側(cè)，之間靠穿城河連接。經(jīng)過多年的用行和維護(hù)，現(xiàn)已成為該市的一道亮麗風(fēng)景，也是北方城市充分利用水資源改變周圍自然環(huán)境、開展高效農(nóng)作物灌溉的典范。兩座水庫均為碾壓土石壩蓄水，壩內(nèi)設(shè)粘土心墻。粘土心墻上、下游側(cè)用無紡?fù)凉た椢镎w包裹。該土工織物上下層均為無紡化學(xué)纖維材料，中間夾一層0.14 mm厚聚丙烯（PP）塑料，無紡化學(xué)纖維材料與聚丙烯塑料采用熱熔技術(shù)粘接，幅寬兩端各有15 cm 寬一綹是分離的，便于上下兩層的纖維材料采用縫合接茬，而中間的聚丙烯材料則采用專用熱熔焊機焊接。迎水面的壩坡采用20 cm 厚C20 混泥土面板防護(hù)，分隔為5 m×5 m 板塊，板塊下鋪設(shè)400 g/m2的無紡?fù)凉た椢?，滲水孔徑為10-6 m。這兩座水庫對土工復(fù)合材料的成功應(yīng)用，開創(chuàng)了戈壁沙漠地帶修建大型蓄水建筑物的成功范例。
岷縣坎峰電站引水渠工程。該電站是民營企業(yè)籌措資金在洮河右岸修建的引水發(fā)電工程。引水渠為弧底梯形渠，現(xiàn)澆5 m×5 m、厚20 cmC20 混泥土板塊護(hù)面。板塊內(nèi)配300×300×8 的構(gòu)造筋。現(xiàn)澆板下鋪設(shè)0.2 mm 厚土工布。該材料內(nèi)設(shè)抗裂化學(xué)纖維，外包裹聚氯乙烯塑料防滲。該防滲材料現(xiàn)場施工采用搭接，相互搭接寬度為30 cm。施工時直接從防滲材料表面溜滑混凝土。出現(xiàn)破損后也是直接在破洞上另行覆蓋一層后即澆筑混凝土。該渠道通水后對左渠堤以外的耕地和居民生活均產(chǎn)生不同程度的影響。直接導(dǎo)致的結(jié)果是：地下水位
抬高，當(dāng)?shù)鼐用竦木惶Ц?～3 m，民宅內(nèi)濕潮增大，對當(dāng)?shù)剞r(nóng)作物的耕種和居民生活產(chǎn)生非常不利的影響，土工布基本上
沒有起到防滲作用。
以上實例充分說明， 目前工程上使用的土工復(fù)合材料，絕大多數(shù)性能良好，質(zhì)量可靠，工具先進(jìn)，急需改進(jìn)的是現(xiàn)場的施工方法。主要體現(xiàn)在對接茬的處理、破損的修補、鋪設(shè)松緊度的把握以及對土工復(fù)合材料的維護(hù)。特別要強調(diào)：不管何種土工復(fù)合材料，表面不能直接滑、落混凝土或砂漿。對于破損的修補要及時牢靠， 以便充分發(fā)揮土工復(fù)合材料的防滲耐久作用，達(dá)到利用水、節(jié)約水、防凍害、增效益的目的。
專業(yè)土工合成材料生產(chǎn)廠家
