作為一種隨著石油化學工程、紡織工程發(fā)展而逐漸出現的交叉學科產品，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、充填等都是土工合成材料重要功能。
1926 年，美國南卡羅林拉州公路局在土木工程當中對棉布上灑瀝青支撐的與土工膜材料的材料進行了應用，這是土工合成材料的首次應用，20 世紀50 年代之后，作為一種防滲材料，塑料薄膜開始廣泛的應用在土石壩、渠道等工程當中，進入20 世紀60 年代之后，除了塑料薄膜作為防滲材料之外，其他大部分多是對有紡土工織物進行應用，由于有紡土工織物具有方向性以及較高的價格，這也限制其自身的發(fā)展。20 世紀60 年代末，無紡土工織物的出現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，與此同時，也有效的推動了復合型土工合成材料的發(fā)展。
20 世紀70 年代中期，我國開始在水運工程當中對土工合成材料進行應用，現如今，土工合成材料也正在得到越來越廣泛的應用，除了石料日益稀缺之外，在施工能力、性能、設計方法等方面的優(yōu)勢，都使得土工合成材料得到了越來越廣泛的應用。
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，我國通常將土工合成材料劃分成為土工織物、土工膜、土工復合材料、土工特種材料四種類型。其中，土工織物主要是通過對編織技術進行應用，從而生產的具有透水性特點的土工合成材料，紡織物、無紡織物等都是其重要的產品；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成；2 種或者是2 種以上的材料復合成的土工合成材料為土工復合材料，復合土工膜、復合排水板是其中的主要構成；而在土工特種材料當中，則主要包含有土工格柵、土工帶等。
根據十分均具有滲透性，國際航運協(xié)會土工合成材料劃分成為可滲透性以及本質不滲透性兩種，而土工復合材料其實就是任意2 種及以上材料組合成的復合物。國際航運協(xié)會對土工合成材料的分類情況如圖1 所示。
2．主要功能以及應用
各種土工合成材料的作用各不相同，甚至在同一工程當中，也能夠發(fā)揮多種作用，現如今，反濾、隔離、防護、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工程中的主要功能。
二、實際施工中出現的問題
1．供貨時間的問題
每年的枯水期為長江航道整治工程的基本時間，主要集中在每年的10 月—次年的5 月。在施工之前，由于難以對產品的技術參數、產品規(guī)格進行確定，因此生產廠家的庫存當中很少有按照設計要求的土工織物，為了使得按時交貨得到實現，供貨單位在加工過程當中需要與其他單位協(xié)作，較短的交貨時間以及繁重的交貨任務，常常會導致工人有疲勞生產的情況出現，這自然難以有效的保障加工質量。
2．產品質量的問題
在實際的施工過程當中，我們經常會發(fā)現產品質量問題存在，而材料將會對這性格工程的施工質量產生影響，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，但是仍然也會有排放問題存在。（2）沒有嚴格按照50mm 的要求對排布家金條的間距
進行控制，這導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、撕排等現象出現。（5）在沖砂過程當中，砂枕可能會有炸袋問題存。
三、土工合成材料技術參數的探討
在長江航道整治的過程當中，土工合成材料的應用十分廣泛，且在工程行業(yè)當中得到了普遍的認可，但是，仍然需要在實踐當中探索、總結材料的一些某些技術需求。
1．防老化功能
X 型排材料本身對于防老化、抗紫外線的能力具有一定的需求，但是在實際的工程當中，并沒有對防老化時間進行明確。X 排在實際的施工當中也叫做旱排，其主要是要在水上進行鋪設，在完成鋪設之后，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中應用，將有可能會導致材料成本的增加，且在實際的驗收過程當中，由于沒有對防老化實驗檢驗進行開展，因此，即便對摻防老化劑的X 排在施工中進行應用，也難以確定防老化功能以及防老化時間。因此，應對防老化時間的要求在土工合成材料的技術參數當中進行明確，并在驗收時嚴格檢測，從而使得工程質量能夠得到保障。
2．經緯密度
通常來講，有紡土工織物通常對其經緯密度設定為14*15 根/in2，這是對編織袋經緯密度要求的沿用，從某種程度上，經緯密度會對土工合成材料單位面積的質量、等效孔徑產生影響，但并不是其中產生主要影響的因素。為了使得航道整治過程當中土工材料的作用能歐得到保證，防止細砂被水流帶走，就需要對等效孔徑嚴格規(guī)范。但是，并不需要嚴格的控制經緯密度，一方面，在我國交通部規(guī)定的水運土工合成材料的檢測報告當中，并沒有經緯密度的相關選項，另一方面，在排布工程當中，經緯密度也并不會產生實際的影響。
3．加筋條性能
不管是X 排還是D 排，在航道整治中護岸、護底使用時，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制塊通過系結條的方式進行排布。加筋條在鋪排過程當中能夠發(fā)揮主要承載力的作用，但是對于如果設定加筋條抗拉強度為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。在施工過程當中，撕排現象、攔腰切斷與加筋條的抗拉強度密切相關，因此，仍然需
要進一步的討論5,000N/根在航道整治工程中能夠滿足實際的需求。從實際檢測情況來看，5cm、50g/m 的加筋條基本能夠達到8,000N/根以上的抗拉強度，甚至部分加筋條的強度能達到15,000N/根。從實際航道治理的情況來看，很多工程當中對于加筋條的應用，都保證了其卡拉強度能夠達到16,000N/根，且均獲得了十分成功的應用效果。
4．提高接縫強度
在設計需求來看，土工織物的接縫強度應＞原抗拉強度的85%。但在實際的縫制加工過程當中，這樣的要求難以得到實現，根據我國相關規(guī)定來看，縫合法制成的寬度應＞0.1m，結合處抗拉強度，則應該能夠成為實際的土工織物的抗拉強度的60%以上，但是在工程當中很難滿足這樣的標準，如果不對其他措施進行應用，幾乎不可能保證軟體排排基布連接抗拉強度達到原本強度85%，從一些研究實驗當中，也說明這樣的要求難以實現。因此，除了本身的連接之外，土工織物的連接還應對加筋條進行縫制連接。
四、思考與建議
（1）應對設計、施工、建立、生產廠家等不同單位相互溝通以及協(xié)作，對工程當中出現的問題、成熟經驗進行總結、分析，有針對性的制作航道整治系統(tǒng)中土工合成材料應用技術規(guī)范。
（2）通過試驗檢測的方式，對相關工藝的結合進行探索。例如，對加筋條連接或熱連接進行應用，使得軟體排之間的鏈接強度，能夠滿足原抗拉強度的85%以上，從而使得工作質量能夠得到保障。
（3）對購置防老化檢測設備的資金進行投入，檢測土工合成材料的防老化功能，防止投入使用的產品當中有無防老化功能或者是防老化功能不合格的產品。
參考文獻
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