钟锁蓝

摘要：土工合成材料和传统的施工材料相比性能更强，所以被很多建筑工程广泛的使用，需要注意的是在使用土工合成材料的时候要先进行检测，检测合格之后才能进行使用。

关键词：土工合成材料;性能检测技术;应用

1  引言

土工合成材料是多种材料合成在一起的材料，用于岩土工程建设中，一般使用在土体的内部以及表面上。土工合成材料也叫土工布。这种材料具有的一些性能是传统材料没有的，而且发展的速度快，使用的范围广。但是因为在材料的研发上时间短，所以材料的某些性能还不完善，因此在使用的时候，就要检查才能的性能。下面简单的探讨下该材料性能检测。

2  土工合成材料的分类及功能

2.1  材料的分类

现阶段，国内较为典型的土工合成材料主要有四类：

2.1.1  土工织物。此类型材料具备透水性，是基于传统编制技术而形成的产品，例如纺织物、编织物等;

2.1.2  土工膜。其具备相对不透水的特性，以聚合物为原材料经特定工艺制得，如聚合物土工膜;

2.1.3  土工复合材料。其构成略显复杂，由至少2种材料构成，应用较为广泛的有复合土工膜等;

2.1.4  土工特种材料，是当前工程建设中的主要材料形式，如土工格栅、土工带。从渗透性的角度来看，可以将土工合成材料分为两大类别，即渗透与不渗透两种，由至少2种土工合成材料经特定工艺后即可制得土工复合材料。

2.2  功能

工程经验表明，土工合成材料具备的功能較为丰富，尽管在同一水运工程中所发挥出的作用也可能具有多样性。基于土工合成材料的应用，能够提升水运工程在反滤、防渗等方面的水平，可总结为七大功能。

水运工程建设规模普遍较大，各区域的应用需求有所区别，但土工合成材料是各类水工结构的重要构成部分已经在大量工程实例中得到证实，如被应用在以防波堤为代表的堤身结构中，同时还是软基处理中必不可少的材料。

3  土工合成材料在各领域中的应用

3.1  土工合成材料在公路建设工程中的应用

土工合成材料在公路建设中使用能够增加公路路基的增加，充分的解决公路平常出现的路面裂缝和公路使用的寿命。

3.2  土工合成材料在建筑工程方面的应用

土木工程在建筑建设的时候能够制成多种功能制品，加入土工合成材料之后能够解决排水固结、地基加筋垫层等问题，让建筑工程在建设的时候更加的稳固，增加建筑工程的安全性，给人们的生活的社会发展都带来非常大的帮助。

3.3  土工合成材料在铁路建设中的应用

在铁路建设里面土工合成材料主要作用就是加固、排水、防治严寒地区冻融等方面。不管是在老铁路上还是在新铁路上都能使用土工合成材料。在铁路两边用土工合成材料能够延长铁道边挡墙的寿命，减少成本。

3.4  在防冲刷领域的应用

3.4.1  护底软体排结构稳定性及余排宽度计算通过土工织物与压载块体两类材料的结合，可形成护底软体排，其在保砂、透水等方面都具有优良的效果，可提升与河床变形的协调性，改善守护区遭严重冲刷的问题。通过对水运工程的实例分析，得知：

3.4.1.1 压载块稳定性易受到多方面因素影响，以波高和周期最为明显。在波流共同作用下，出现压载块卷边失稳现象，伴随波高的不断加大，这一现象将更为明显。

3.4.1.2 根据软土排压载体力学平衡原理，综合考虑压载体位置、波流等方面的因素，在此基础上依据公式可确定软体排临界失稳底流速。

3.4.1.3 根据余排的功能，以维持主体建筑稳定为基本目标，提出一套计算方法，将其用于余排宽度分析工作中。

3.4.2  新型软体排土工布材料的开发及应用

常规方式下，连锁块软体排土工布主要由三类材料构成，即机织布、无纺布以及适量的加筋带。从当前发展环境来看，人工、原材料等领域的成本明显提升，为提升水运工程的经济效益，行业内出现了一种新型材料，即NRG护垫。

4  土工合成材料性能测试现状

4.1  物理性能试验

土工合成材料的主要物理性能指标包括单位面积质量和厚度。单位面积质量与抗拉强度、顶破强度等力学性能指标及孔隙率、渗透系数等水力学指标关系很密切，是非常重要的指标。单位面积质量的测试国际上已有比较一致的方法，只是对土工格栅类产品尚无相应的。

土工合成材料的厚度是指其在承受一定压力时正反面之间的垂直距离，一般以mm表示。大多数土工合成材料受压时厚度变化很大，而在工程应用中.由于厚度的变化会使材料的孔隙率、透水性、孔径大小及分布等水力学特性发生很大的变化，故厚度及厚度随压力的变化很有实际意义。目前国内外对厚度的测定方法尚不统一。

4.2  顶破及刺破试验

顶破试验用来测试土工合成材料抵抗垂直织物平面的法向压力的能力。当前常用的顶破试验有三种方法：Mullen胀破试验，也称液压顶破或薄膜胀破试验、圆球顶破试验以及CBR顶破试验。前两种源自纺织品试验，后一种源自土工试验，这三种方法的工作原理相差不大。由于CBR顶破试验试样夹持容易，设备简单，并易于被岩土工程师们所接受，所以其应用比另两种方法广泛得多，其中在欧洲比在美国用得更普遍。

5  土工合成材料性能测试未来发展方向

5.1  满足设计要求

在测试材料性能的时候会使用一些传统的方法，例如有限元法，尽管这些方法使用的次数多，但是在测试的时候过度的依赖数据，在保证数据准确的情况下，才能完成测试。但是现在一些参数还是未知，没有办法准确的计算出数据。例如在测试土体合成材料的摩擦性以及应变关系的时候，其中一些参数就不能确定。而设计也对材料的性能测试有了不一样的要求。当材料在集中受力的时候，材料的力学变化情况。当材料在承受交变作用的时候，其机械性能的变化。有了这些要求，实验的方式也应该改变。设计与试验有一定的关系，在确定某种方案的时候，就要对方案进行试验，以此来保证工程的合理。

5.2  土工合成材料性能测试技术要时刻符合新材料的发展

在现实生活中，每出现一个新型材料，工作人员就必须要对其进行相应的检测，在根据检测的结果分析材料的性能。现在我国有很多行业都在和岩土行业进行合作，其中纺织行业是合作最好的一个行业，出现的新兴材料也会更多。这些新兴材料的出现的特点就是成本低、性能高。所以只有加强材料的检测力度才能更好的保障材料的性能。

6  结语

建筑行业的快速发展会给社会带来很多的帮助，但是因为发展的速度快也会出现一些问题，这些问题如果不能及时解决也会在一定程度上影响建筑行业的发展。土工合成材料的出现虽然在很大程度上解决了很多的问题，但因为土工合成材料使用时间比较短的问题在实际使用的时候还是会出现一系列的质量问题，要想保证质量，一定要让相关部门加强对土工合成材料性能检测和管理的监督，只有这样才能保证土工合成材料性能检测技术更好的进行发展。

参考文献：

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