土工合成材料在水利工程中的应用探讨
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【摘 要】水利工程在建设过程中，对土木材料的要求很高，根据不同区域、不同功能，所需要的土木材料的质量标准也各不相同。而目前，随着技术的不断发展，土木合成材料已经被研究出多种类型，能够满足水利工程建设的部分需求，开始逐渐运用到水利工程建设当中。土木合成材料的运用，从一定程度上提高了水利工程的建设速度和建设质量，因此了解土木合成材料的种类、特性等，熟练运用土木合成材料，是未来水利工程建设中十分重要的组成部分。
【关键词】土木合成材料;水利工程;建设应用;特征特点
合成材料，是科技进步的重要体现形式之一，很多合成材料被大量应用于人们生活的方方面面，而随着土木合成材料的不断完善、种类的不断增多、功能的不断提高，水利工程建设中逐渐大量采用土木合成材料，一方面既节约了建设过程中的材料使用，另一方面利用合成材料的优良品质也提高了水利工程的总体质量。
一、土木合成材料基本情况
（一）什么是土木合成材料？土木合成材料，顾名思义就是通过纤维、橡胶、塑料等聚合物相互融合后，形成的一种复合型材料，这种材料经过一系列的加工过程，最终达到土木传统材料的作用。其中通过使用新技术，不断提高复合材料的功能和质量，并结合水利工程建设各部分需求情况不同，而添加相应材料，最终满足工程需求需要。土木合成材料从本质上讲并不是真正的土木材料，但却具备了土木材料的功能和作用。
（二）土木合成材料有哪些种类？目前，土木合成材料大多是土木织物、土木膜、土工复合材料和土工特种材料。其中，土木织物因其重量轻、延展性好、抗拉强度高等特点，常用于水利工程反滤设施中。土木膜则具有较好的不透水性，同时在弹性和变形方面性能较高，且具有抗腐蚀、耐老化等特点，常用于工程预应力要求较高的位置。土木复合材料和土木特种材料，则能够根据需求进行功能的有效增加，从而可以应对水利工程建设中的特殊问题。
（三）土木合成材料有哪些特点？土木合成材料，是多种聚合物相互融合后形成的新材料，具有相应聚合物的物理和化学特征。一方面土木合成材料具有较好的抗腐蚀、抗磨等特性，能够确保材料在长久使用过程中的稳定性和安全性。另一方面土木合成材料功能拓展性强，能够根据水利工程建设的实际条件，通过添加材料成分，来改变材料特性，从而满足工程建设需求。
二、土木合成材料的实际应用情况
（一）应用于护坡方面建设。水利工程护坡对于工程使用十分重要，同时也是水利工程在使用过程中最容易遭到破坏的部分之一，这主要是因为护坡分布在河道两侧，直接受到自然侵蚀，人为破坏情况也时有发生。因此，在进行护坡建设时，应着力采用耐腐蚀的建设材料。同时，随着季节变换，护坡会受到热胀冷缩影响，会遭遇冻土、涨裂等情况，因此，护坡材料还有有较好的延展性。而土木合成材料的应用，解决了护坡这一难题，将的土工织物作为护坡主材料进行使用，满足了护坡的各方面要求。
（二）应用于防渗方面建设。水利工程大多是用于储水、调水所用，与水是密不可分、息息相关的。因此，水利工程在建设时，防渗性是首要要考虑的重点因素之一。传统土木材料，受到土木材料本身结构限制，其防渗功能相对较低，通过压实、配比等物理方式处理，影响工程长期防渗。而土木合成材料在防渗方面则具有传统土木材料不具备的优势，那就是能够通过土木膜，将工程结构保护在膜内，建筑整体防渗性大幅度提升，降低了工程运行时的防渗压力。
（三）应用于排水方面建设。
水利工程运行时，不仅要蓄得住水，更要将建筑内的多余水有效快速的排出去，对排水结构和排水材料要求很高。从结构上看，水利工程排水设施一方面分布在工程的各个断面，另一方面则分布在工程底部。排水时各个断面的水量统一向底部汇聚，并最终从底部排水通道排出。因此排水通道材料方面既要保证水量在排除過程中不渗入工程内部，更要保证通道在长期连续过水环境下的结构稳定。因此，土木合成材料能够同时满足防渗性和耐磨性两种需求，成为了当前水利工程排水结构的重要材料之一。
（四）应用于防汛方面建设。防汛突发性较大，对于防汛物质到位速度要求较高，传统的防汛物料主要是土料、砂料、草袋等，存在着重量大、施工速度慢、工程质量得不到保证的缺陷。而随着土木合成材料的出现，其重量轻、功能好、使用便捷等优点，深受防汛工作的认可，作为防汛物资被大量生产和储备，在发生灾情时，能够第一时间运到前线，投入使用。同时，土木合成材料的可重复利用特点，与极大程度上提高了防汛物资的使用效率。
三、结语
水利工程建设是保障民生必不可少的重要工程，随着环境的变化，水利工程所承担的压力更大，对工程质量要求更高，而土木合成材料的研究成功和投入使用，极大程度上优化了水利工程建设条件，通过利用合成材料的多功能性，提升了工程建设质量和使用效果，土木合成材料已经成为现代水利工程建设的重要组成。
参考文献：
[1]杨丽萍.陡槽溢洪道上孔板消能特性的实验研究[J].水电能源科学，2012（06）：104-107.
[2]朱春荣，李玉军，李选等.水利工程建设新技术新材料的研究与应用[J].东北水利水电，2012（08）：16-17.
作者简介：
刘北 汉族 1982年12月12日 职称工程师
（作者单位：大庆市供排水管理中心）
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