土工合成材料，又称土工布、土工织物，它是以合成纤维、塑料、合成橡胶等为原料制成的不同种类产品，使用过程中具有分离、加固、排水、过滤、防护、防渗六大基 本功能。国外在三十年代就开始了使用，迄今其产品从单一纺织品发展到其它合成材料及其 复合材料。现在土工合成材料已被称作与钢材、水泥、木材齐名的;第四种工程材料;，并 广泛的应用于岩土、水利及土木工程等领域中。 
  
　　1 土工合成材料的种类及应用 

　　土工合成材料种类很多，一般按功能及生产方法分为四大类，即土工织物、土工膜、土工复合材料、土工特种材料。下面概述几种土工合成材料的特点及应用。 

　　1.1 机织土工布 

　　是我国使用最早的一种土工布。现我国使用较多的机织布材料有长丝机织布和扁丝机织布两种，材料以聚丙烯为主，单位重量一般为100～300克/平方米。它的应用以制作反滤布的 土工模袋为多。机织土工布具有强度高、延伸率低的特点，广泛使用在水利工程中，用做防 汛抢险、土坡地基加固、坝体加筋、各种防冲工程及堤坝的软基处理等。其缺点是过滤性和 水平渗透性差，孔隙易变形，孔隙率低，最小孔径在0.05～0.08　mm，难以阻隔＜0.05mm 以下的微细土壤颗粒；当机织布局部破损或纤维断裂时，易造成纱线绽开或脱落，出现的孔 洞难以补救，因而应用受到一定的限制。 

　　1.2 经编土工布 

　　用经编机生产经编土工布的方法较少单独采用，经常与其他方法联合使用，如将经编布与非织造布交织形成纤网型缝编土工布，也可与纸带一起编织成可降解的经编土工布。经编 土工布主要应用于排水沟、水坝或烟筒过滤，无中间层的海岸保护，阻截自流水压，加固垂 直地面、倾斜面和堤岸基层等。 

　　1.3 非织造土工布 

　　非织造土工布的出现比织造土工布晚，其生产方法主要有纺粘法和针刺法两种，其中针刺法在我国所占比例较大。采用的原料以涤纶为主，其次是丙纶和维纶，单位重量为100～800克/平方米。非织造土工布具有较大的延伸率，能适应较大的变形，可以根据需要制成适当 大小的孔隙，并在水平与垂直方向均具有较好渗透力。因此，非织造土工布的发展速度很快 ，并已成为土工布的主要组成部分。现已广泛应用于解决路基沉陷及翻浆冒泥问题，用于土 石坝的排水系统、地下排水管道、软弱地基加固，各种堤岸的护坡垫肩等工程的滤层。此外 ，还可用于土加筋材料，使软基加固或修筑轻型挡土墙，同时，还能降低路堤下的孔隙水压 。 

　　1.4 土工格栅 

　　我国以聚乙烯材料为主的塑料土工格栅居多，它是将高聚物薄膜经有规律的刺孔、加热，然后在一个方向拉伸，使高聚物中大分子链沿拉伸方向取向，并获得单轴向格栅。也可继 续在另一方向拉伸，得到双轴向土工格栅，使两个方向都有较高强度，土工格栅主要应用于 软土基础加固及护坡、护堤等工程中。 

　　1.5 复合土工布 

　　复合土工布是由两种或两种以上不同功能、不同种类的土工布及其他材料复合而成，复合材料可以是纺粘或针刺型非织造布、机织布、聚乙烯薄膜、塑料网、塑料管等。其生产方 法主要有以下两种：(1)机械方法：采用针刺复合和缝编工艺技术；(2)热熔粘合法：采用超声波粘合及热轧粘合技术。复合土工布在我国应用较多的是复合土工膜和塑料排水管，可应 用于软地基和地基下具有坑洼的路基，堤岸的增强，路边排水，桥座和挡土墙下排水，蓄水 池、废物处理池的密封层，传统沙石层排水系统的替代等。复合土工布在原有单层材料基础上使其性能得到很大改善，如层压后的土工布力学性能得到很大提高，机织布与非织造布经 针刺复合后的过滤性能得到改善等。 

　　2 国内土工合成材料应用现状及存在问题 

　　2.1 应用现状 

　　土工合成材料在我国的发展较晚，大约在60年代中期开始，机织土工布应用于河道及涵闸工程。80年代初，非织造布始在铁路工程和水利工程上试用，截止到1986年，我国累计土 工布总产量约100万平方米。进入90年代，土工布应用发展更快，1992年机织土工布耗用量 达9000多万平方米。1998年发生特大洪水，编织布用量已超过1亿平方米/年。非织造土工布1995 年耗用量达到6500万平方米，至今其使用量也已超过1亿平方米/年。目前，土工布在我国应用 规模较大、效果较好的有以下几方面： 

　　(1)水利工程建设方面。江苏省采用土工布对沿江沿海堤坝进行加固，这些航道、河道护坡成功地经受了1998年的特大洪水侵袭的考验；河北省黄壁庄水库下游减压进井冒浑水，采用土工布封堵后，在1998年特大洪水冲击下没有出现险情；天津北塘水库使用土工布后， 工程质量明显提高；我国{zd0}的水运工程长江深水航道疏浚工程，在工程设计中决定试用土 工布构筑导堤，经试验段测试，取得了其他材料难以达到的良好效果。另外，上海陈行水库 工程、江苏太仓中远国际城等工程也均采用了土工布。 

　　(2)公路建设方面。我国公路建设使用土工布现还局限于高速和等级公路，使用规模较大的工程有东北锦大公路、浙江杭甬高速公路、广州环城高深汕高速西段、上海沪宁高速公路等。 

　　(3)铁路建设方面。我国铁道部门从1981年开始采用土工布处理路基损坏及其他问题，如用在京九铁路建设中的地基处理与边坡加固、京广铁路翻浆冒泥的整治、上海地铁二号线 龙东路西段工程等。 

　　(4)环境保护方面。土工布在环境工程方面的应用比例还不很大，但在垃圾场及废水排放治理等工程中的应用会越来越多。至今，我国土工布在环保方面应用较多的是在贮尾矿和 灰坝的处理，如上海外高桥电厂、嘉兴电厂、上海石洞口电厂的灰坝、铜山尾库矿等工程中 。 

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