國(guó)內(nèi)土工合成材料應(yīng)用現(xiàn)狀及存在問(wèn)題
1.1應(yīng)用現(xiàn)狀
土工合成材料在我國(guó)的發(fā)展較晚,大約在60年代中期開(kāi)始,機(jī)織土工布應(yīng)用于河道及涵閘工程。80年代初,非織造布始在鐵路工程和水利工程上試用,截止到1986年,我國(guó)累計(jì)土工布總產(chǎn)量約100萬(wàn)平方米。進(jìn)入90年代,土工布應(yīng)用發(fā)展更快,1992年機(jī)織土工布耗用量達(dá)9000多萬(wàn)平方米。1998年發(fā)生特大洪水,編織布用量已超過(guò)1億平方米/年。非織造土工布1995年耗用量達(dá)到6500萬(wàn)平方米,至今其使用量也已超過(guò)1億平方米/年。目前,土工布在我國(guó)應(yīng)用規(guī)模較大、效果較好的有以下幾方面:
(1)水利工程建設(shè)方面。江蘇省采用土工布對(duì)沿江沿海堤壩進(jìn)行加固,這些航道、河道護(hù)坡成功地經(jīng)受了1998年的特大洪水侵襲的考驗(yàn);河北省黃壁莊水庫(kù)下游減壓進(jìn)井冒渾水,采用土工布封堵后,在1998年特大洪水沖擊下沒(méi)有出現(xiàn)險(xiǎn)情;天津北塘水庫(kù)使用土工布后,工程質(zhì)量明顯提高;我國(guó)大的水運(yùn)工程長(zhǎng)江深水航道疏浚工程,在工程設(shè)計(jì)中決定試用土工布構(gòu)筑導(dǎo)堤,經(jīng)試驗(yàn)段測(cè)試,取得了其他材料難以達(dá)到的良好效果。另外,上海陳行水庫(kù)工程、江蘇太倉(cāng)中遠(yuǎn)國(guó)際城等工程也均采用了土工布。
(2)公路建設(shè)方面。我國(guó)公路建設(shè)使用土工布現(xiàn)還局限于高速和等級(jí)公路,使用規(guī)模較大的工程有東北錦大公路、浙江杭甬高速公路、廣州環(huán)城高深汕高速西段、上海滬寧高速公路等。
(3)鐵路建設(shè)方面。我國(guó)鐵道部門(mén)從1981年開(kāi)始采用土工布處理路基損壞及其他問(wèn)題,如用在京九鐵路建設(shè)中的地基處理與邊坡加固、京廣鐵路翻漿冒泥的整治、上海地鐵二號(hào)線(xiàn)龍東路西段工程等。
(4)環(huán)境保護(hù)方面。土工布在環(huán)境工程方面的應(yīng)用比例還不很大,但在垃圾場(chǎng)及廢水排放治理等工程中的應(yīng)用會(huì)越來(lái)越多。至今,我國(guó)土工布在環(huán)保方面應(yīng)用較多的是在貯尾礦和灰壩的處理,如上海外高橋電廠(chǎng)、嘉興電廠(chǎng)、上海石洞口電廠(chǎng)的灰壩、銅山尾庫(kù)礦等工程中。
1.2存在問(wèn)題
土工合成材料在我國(guó)從試驗(yàn)、生產(chǎn)、試用到大工程應(yīng)用,已有近20年歷史,雖然在應(yīng)用上已有一定的廣度,但和我國(guó)基礎(chǔ)設(shè)施的巨大規(guī)模相比應(yīng)用比例較低。(1)工藝與技術(shù)裝備方面。我國(guó)現(xiàn)有非織造布生產(chǎn)設(shè)備除部分為國(guó)產(chǎn)針刺加工設(shè)備外,多為引進(jìn)。在這些引進(jìn)設(shè)備中,仍以針刺短纖土工布的生產(chǎn)為主,紡粘、化學(xué)粘合、熱粘合設(shè)備工藝僅占很少部分,而在這部分中還有一些是為生產(chǎn)地毯、服裝、裝飾布、人造革、化肥袋等設(shè)計(jì)的,與專(zhuān)門(mén)生產(chǎn)土工布的設(shè)備存在著一定程度的區(qū)別。
機(jī)織編織土工布的生產(chǎn)能力完全可以滿(mǎn)足我國(guó)"九五"期間各項(xiàng)工程的要求,但缺少搶險(xiǎn)抗滑用材料的編織設(shè)備和多軸向編織機(jī)。
復(fù)合土工布生產(chǎn)設(shè)備國(guó)內(nèi)現(xiàn)已具備4m寬以下的生產(chǎn)能力,6m寬以上的生產(chǎn)設(shè)備在國(guó)內(nèi)尚屬空白,無(wú)法滿(mǎn)足工程的需要。
(2)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)方面。主要表現(xiàn)在原料單一,產(chǎn)品品種單一。我國(guó)土工布所選用的原料主要是滌綸、丙綸、維綸及少量的錦綸。同時(shí)由于生產(chǎn)設(shè)備的限制造成了以短纖非織造土工布及丙綸編織布為主導(dǎo)的單一產(chǎn)品結(jié)構(gòu)。國(guó)際上原料的選用除滌綸、丙綸外,還有錦綸、黃麻、特種纖維,有的甚至織入鋼絲等,產(chǎn)品品種除短纖針刺產(chǎn)品外,高強(qiáng)度土工格柵、土工片、紡粘法長(zhǎng)絲針刺產(chǎn)品品種及復(fù)合土工布的品種也很多。由于實(shí)際工程中對(duì)土工布的功能及品種有著不同的要求,因而單一的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)阻礙了土工布應(yīng)用的擴(kuò)大及工程質(zhì)量的提高。
(3)產(chǎn)品檢測(cè)體系方面。最近,我國(guó)已相繼發(fā)布了土工布產(chǎn)品國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)及土工布產(chǎn)品的使用規(guī)范,但在產(chǎn)品質(zhì)量的實(shí)驗(yàn)方法、考核指標(biāo)內(nèi)容以及土工布與土相互作用性能實(shí)驗(yàn)等方面還缺乏統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),而國(guó)外則成立有土工布專(zhuān)業(yè)委員會(huì),來(lái)對(duì)此進(jìn)行規(guī)范化處理,因其具有相當(dāng)?shù)臋?quán)威性而得到各自國(guó)家的認(rèn)可。因此,在我國(guó)加快一系列檢測(cè)體系標(biāo)準(zhǔn)制定的步伐,將更有助于土工布在我國(guó)的生產(chǎn)和推廣應(yīng)用。
(4)應(yīng)用與設(shè)計(jì)方面。由于土工布涉及到巖土、水利、土木、紡織、塑料等諸多領(lǐng)域,而一種行業(yè)的設(shè)計(jì)人員缺乏其他行業(yè)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)和實(shí)際經(jīng)驗(yàn),一些工程單位對(duì)土工布的特性不是真正了解,不清楚這一能夠部分取代傳統(tǒng)沙石料的新型材料,再加上在施工過(guò)程中偏重于一次性投資的降低等因素,造成了我國(guó)土工產(chǎn)品低水平重復(fù)嚴(yán)重及各種工程應(yīng)用量偏低的局面。