土工織物具有良好的排水、滲透和反濾功能，土工膜抗滲性能好，將其應用于水利工程建設施工的實踐，能夠有效保證施工質量。對于土工織物而言，垂直滲透系數是重要的衡量標準，將其作為評價指標，存在測量厚度的問題，誤差較大，同時，層流的控制問題也至關重。在土工膜的應用過程中，耐靜水壓力是重要的評價指標。為了有效探討土工合成材料的性能評價指標，對產品的透水性進行預測，并完善材料的測試規程，遂開展本次研究。
1 土工合成材料的水力學特性
所謂的水力學性能，主要的指標包的土工織物的透水性能和土工膜的抗滲透性能。在工程實踐中，土工合成材料的物理力學指標和水力學指標對于工程建設至關重要，尤其是土工合成材料滲透性能。為此，在水利工程的建設中，對于土工織物的水力學設計必不可少，為了滿足工程需要，必須要確定垂直和平行織物的滲透性。
1．1垂直于織物平面的滲透性
土工織物發揮滲濾作用時，水流方向與織物平面相互垂直，在實踐中，要求其能夠濾過顆粒，同時，又不會阻擋水的流動。這一滲透性主要用滲透系數表示，公式為：
式中：h為滲透系數；穢為滲透流速；艿為土工織物厚度；i為滲流水力梯度；Ah為土工織物上下游測壓管水位差。土工織物的透水性可以用透水率表示，具體為：
透水率和滲透系數之間的關系為：
土工織物的透水性能取決于織物材料、結構、空隙大小和分布等自身因素，也取決于織物平面的法向應力、水質、水溫和水中含氣量等。
1。2平行于織物平面的滲透性土工織物被當做排水材料應用于工程建設中，水在織物內部平行流動，土工織物的內部空隙成為了疏導水流的重要途徑，這一性能通過織物的平面滲透系數表示，具體公式為：
式中：眈為沿織物平面的滲透系數；移為滲透流速；i為滲流水力梯度；Ah為土工織物上下游測壓管水位差；L為滲流方向長度。
在土工織物疏導水流的過程中，可以用導水率進行表示，公式為：
土工織物導水率和滲透系數除了與織物本身的結構特性相關之外，也需要考慮織物平面的法向應力、水流狀態、水流方向與織物的經緯向夾角、溫度、含氣量等因素。
2土工合成材料的性能評價試驗
2．1垂直滲透性測試方法
對于土工織物的垂直滲透測試，目前常用的方法主要有ISO無負荷垂直滲透特性試驗、ASTM法向滲透性試驗、國際GB／T15789法向滲透性測試等。
在測試實踐中，ISO方法優勢明顯，可靠性強，操作簡單，受到層流和紊流的影響較小，但是，卻存在不能與土的滲透性進行比較的特點，但是在水利工程的設計實踐中，土工織物濾層的滲透系數必須要高于土層滲透系數。
對于垂直滲透性能的測試，為了有效減小因為厚度測量所引發的誤差，應該用透水率指標來進行衡量。試驗處于層流，水頭差采用5cm的變水頭法，在測定過程中，試樣處于無壓狀態，但是，在施工實踐中，無壓狀態不可能存在，為此，還需要對壓力狀態下的滲透系數進行測定，從而滿足實際的工程需求。
2．2土工織物平面滲透測試
目前，國內外對土工織物平面滲透測試的方法主要包括ISO平面內水流量測試、ASTM水平滲透測試和國標GB／T17633水平滲透測試等。在試驗過程中，通過導水率可以有效實現對其滲透性能的測試，由于不需要測定織物的厚度，誤差也相對減小。在對土工織物平面滲透性能進行測試的過程中，要注意選擇合理的試樣尺寸，根據密封、加壓、供水等條件，合理選擇，避免試樣面積的過大化。同時，在測試過程中，試樣邊緣和滲透儀內壁必須進行密封。要充分保證試樣的飽和度，如果試樣中存在空氣，就會導致過水面積減小，從而導致試驗誤差的產生。同時，試驗中應該選擇脫氣水，有效控制稅種溶解氧氣含量，降低對試驗結果的影響舊。
3 土工合成材料在水利防滲工程中的應用技術分析
以某水庫防滲工程的施工為例，將土工合成材料應用其中，充分顯示出了其在堤壩防滲工程中的關鍵性作用。
3．1工程概況
在水庫大壩上游，由于壩體發生了滑動，所以，施工人員則對滑坡體進行了清理，并在壩腳處砌筑了擋土墻，但是，由于天氣等因素，滑動再次發生。經過現場勘查，發現發生滑坡的主要原因在于建筑堤壩的材料中滲透性不足，施工中忽略了排水管道和措施的應用。第一次的修護措施并沒有達到地基巖體，導致加固措施失效。通過對現場土樣進行采集和室內試驗，可以得出滑坡體土料的主要物理力學性質指標，詳見表1。
3．2工程設計
1)為了有效防滲，需要根據滑坡體的特征，選擇合適的土工織物，所選材料必須同時滿足強度、密度、擋土和滲透性要求，本次施工中所使用的土工織物物理性能詳見表2。
2)要對土工織物加筋層進行優化設計。利用公式Ts=(Fsr—Fsv)·Md／D計算得出總加筋力；關于加筋力的分配，在保證受力均勻的情況下，底部加筋力為：Tzl=Ts／2；中部加筋力為Tz2=Ts／3；頂部加筋力為：Tz3=Ts／6。關于土工織物間距和層數的計算，可以通過Tr=Tz／N來計算獲得。對于土工織物長度的計算，按照L=La+Le+Lu和k=TaFs／2Fem／來獲得。
3)對設計進行穩定性校核。通常情況下，需要考慮2個位置，一方面，要充分考慮原滑弧面，由于土工織物的應用，使得拉應力增加，從而造成了滑體抗滑力矩的增加，通過瑞典條分法的應用，檢驗所得安全系數必須>1．3，則表明了設計的合理性。另一方面，要充分考慮錨樁及抗滑樁底構成的圓弧面，這里的應力相對集中，壩體滑動面最為危險，穩定性計算后滿足>1．3的要求。
4)在對設計進行穩定性校核之后，可以按照圖1所示的施工工序進行施工。
為了有效探討土工織物在水利防滲中的應用果，特選擇200mm米200mm珠lOmm沉降板對坡面位移進行監測，在其中心位置的豎直方向上，焊接40em，①20mm的鋼筋，并進行焊接，待工程運行一段時間后，對沉降板的水平位移和前后位置進行比較，發現不論是沉降量還是水平位移量，均不明顯，水庫壩體處于良好運行狀態，由此可見，將土工織物應用于水利工程防滲實踐具有良好的施工效果。
為了有效保證土工織物的應用效果，必須要解決土工織物材質和表面防護問題，在存儲、運輸和施工中，要隨時做好防護工作，盡量縮短外露時間。為了保證應用效果，在選擇土工織物的過程中，除了要考慮滑坡體性質之外，必須要充分考慮擋土準則、滲透性和淤堵準則。
在設計過程中，需要做好總加筋力、加筋力分配、土工織物間距以及長度等的確定工作。在施工過程中，要重點做好清基、打抗滑樁、鋪設織物、鋪土、夯實、翻卷及錨固工作。
4 結語
隨著土工合成材料的發展，水利工程建設也出現了前所未有的變化，特別是在材料、設計原理、計算方法、施工工藝和工程管理等方面。應用于水利防滲的材料主要包括垂直鋪膜和坡面鋪膜，為了有效保證其應用效果，必須對其性能評價指標和技術措施進行分析和明確，從而更好地指導水利工程施工實踐，提升其在水利工程中的應用效果，實現水利防滲工程的可持續發展。
