摘要：土工合成材料具体指用于土建工程中的各种人工合成纤维材料的总称，后拓展为用于土建工程中的所有人工合成制备的材料的总称。土工合成材料的品种种类庞杂，但均是以聚丙烯、聚氨酯、聚乙烯塑料和聚酰胺等高分子聚合物原材料合成。同时，按照使用目的的不同，土工合成材料也可以制备成许许多多具有不同结构形式的产品。土工合成材料与单纯的聚合物的区别在于，其具备了最终聚合物的产品特点，而这些特点也是实际土建工程应用中所关注的。基于此，对土工合成材料在土建工程领域中的实际应用进行研究，仅供参考。

关键词：土工合成材料;土建工程;作用机理

引言

伴随着中国经济的发展和环保要求的提高，传统土木工程材料和技术面临着新的挑战，同时也经历了国外引进、国内发展、综合应用和推广的阶段。地理塑料广泛应用于道路、建筑物、水利、海港等诸多领域。地理塑料将依次应用于土木工程的各个领域。

1土工合成材料的分类

根据1998年制定的中国标准GB50290-98，可以将土工材料按照其生产制备的方法和相对应的功能特征分为四种不同类别。（1）土工织物，俗称也叫土工布，具体指用于土建工程中的一种布状复合材料，具有施工方便、轻重量、耐腐蚀等使用特点，在施工过程中，具有卓越的防紫外老化特征。（2）土工膜，一般为沥青膜和聚合物膜两种，具有良好的防水、耐老化以及抗渗水特性，同时，具有很强的随环境变形的能力。（3）土工特种材料，具体指常规土工织物以及土工膜外，最新研制的一些具有特殊性能的新型土工合成材料。一般有土工膜袋子、土工网垫、聚苯乙烯塑料和土工网。其中，土工膜袋子是一种由合成纤维制成的两层口袋状材料，在保护土坡以及其他的土地基体处理的土建工程中有广泛的应用。土工网是一种由合成的高分子材料制备而成的网状材料，在软基路面加固、保护土坡和植草等土建工程领域有广泛的使用前景。土工网垫是一种特殊的三维结构聚合材料，主要由合成材料组成，在防冲蚀以及保土等土建工程等方向具有广泛的应用。聚苯乙烯塑料在铁路路基上得到广泛的应用，一般作为填料使用，质量轻、抗压强度高且吸水率较低。（4）复合土工织物，一般由上述几种土工合成材料随机组合混合而成。因此，土工复合材料也具备了各种单一土工合成材料的综合性能，可以能满足各种各样土建工程的需求，能发挥出多种土工合成材料的功能作用。

2我国土工合成材料的发展

1981年，为了解决影响铁路运营安全的床沸腾和污泥泵问题，中国铁路科学院采用了杜邦公司生产的美国非织造布土工织物作为防渗层来解决这一问题。这是中国第一次定期使用地理塑料。这项措施成功后，铁路部门将在工业中推广这项技术，促进我国非织造布土工织物的生产。同年，为解决软土地基加固问题，中国引进了日本的塑料排水带技术，可以代替传统的砂流。与传统的砂流相比，具有明显的加固效果和简单的构造。此后，中国自主研制生产了天津首次采用的国内排水带。此后，中国陆续推出了来自日本、英国和美国的土工织物包、土工格栅和高密度聚乙烯（HDPE）薄膜，这些材料均已成功开发和生产，并实现了国产化。到80年代末，我国大多数土工塑料已从技术引进阶段逐步发展到自主生产阶段。大多数材料都是自给自足的，符合项目的要求。但大多数土工塑料的性能指标和测试标准尚未标准化，影响了其推广应用。

3土工合成材料在土建工程中的应用策略

3.1排水

排水是工程中非常关键的工作，直接影响结构的整体稳定性。在防水排水施工中，土工塑料可以提高和促进结构的排水能力。土工塑料可用作机械工程中的排水体和过滤体。当前，土工塑料和土工织物袋广泛应用于地下沟渠和渗滤液中，是提高稳定性和优化排水性能的常用方法。应用土工织物包时，需将混凝土或沙子倒入袋中，形成具有一定透水性和强度的结构，可用于地基。比起设置排水孔，土工织物包的设计更方便，反向过滤排水效果更好。薄土工织物可用于包裹土工织物复合排水材料，从而优化土工织物的排水性能，降低小颗粒进入排水结构的可能性，并防止排水管道堵塞。复合土工排水材料可用于路面的垂直和水平排水系统或挡土墙后面的反向排水系统。

3.2促进科技进步

中国的土塑工业必须通过科技进步实现，才能从生产模式走向生产模式。当前市场经济中的企业虽然是主要组织，但通过生产、学习和研究相结合的发展方式，效率和技术含量较高。中国地质合成工程协会应充分发挥年度科技奖的激励作用，促进行业科技进步。同时，通过交流行业会议和技术委员会会议，提高了行业的总体科技水平。此外，协会应继续支持地质塑料的形成和科技知识的普及，以防止在圆明园湖底铺设防渗膜的新闻事件再次发生。与先进国家相比，中国的地质塑料在树脂、添加剂、生产技术、性能检测仪器、工程机械等方面仍存在很大的技术差距。有关企业应加大对资本和劳动力的投资，促进产业升级，以保持快速发展，寻求高质量的领导，逐步实现制造业和应用力的目标。

3.3土工合成材料性能测试技术要满足工程项目设计的要求

当前，中国在使用土塑方面仍采用一些传统方法，其中最常用的方法是有限元法。虽然这种方法很成熟，但仍不能保证计算的准确性。计算精度对于地理塑料非常重要，如果出了问题，会影响整个仿真测试。当地球塑料受到压力时会出现很多问题，影响力学性能的变化。因此，在检验土塑性能时，工作人员必须根据当前要求改进传统的试验方法，以便更好地进行相应的模拟试验工作。

3.4 在环保防渗中的应用

渗滤液保护技术领域，土工织物主要用于污水处理、填埋、山地处理、煤粉桩厂等场合。在这些领域，长期积累的废物产生有害物质，例如污染土壤和地下水的气体和渗滤液，因此大部分都使用不透水的复合土膜来防止这种现象。防渗复合土工膜一般由土工布和土工膜组成，可分为“一布一膜”和“两布一膜”。此类产品除了具有良好的防渗效果外，在施工过程中还应具有良好的物理性能，如抗拉、抗撕裂、耐顶破、耐高温性高、焊接简单等。

3.5土工合成材料性能测试技术要时刻符合新材料的发展

现实生活中，员工每次出现新型材料时，都必须相应地进行测试，然后根据测试结果分析材料的性能。目前，中国的许多行业都在与土工工业合作，其中纺织行业合作最好，而且还会有更多的新兴材料。这些新材料的出现具有成本低、性能高的特点。因此，只有加强材料检测才能更好地确保材料性能。

3.6应革新施工工艺充分压缩土工合成材料应用中的施工成本

采用土工塑料建造土石坝的技术实现策略可以有效地控制坝体的中短期稳定性，具有重要的技术价值。但在施工过程中，混凝土及相关材料加入了更精细的研磨筛分工艺，带来了额外的分层成本和工时成本。也就是说，它可以大大增加大坝主体的建设成本。因此，有必要在后续研究中充分优化土工塑料碎石桩的施工技术。开发相应的专用机械设备或实现土工塑料的集中加工技术是实现工程造价控制的重要策略。

结束语

土工塑料在当前技术条件下，在精筛三合土基础上与石灰、粉煤灰等材料混合，降低工程土壤肥力，避免植物育种，适当增加蚂蚁、小鼠等沟渠动物的排放效应，最终实现工程的有效保护。同时，材料应容易打桩，避免因密度不足而造成渗流破坏。

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