1.引言
土工合成材料(Geosynthetics)是指以高分子聚合物为基础原材料制成的,用于岩土工程的各类产品的统称,也指这些产品的工程应用技术。土工合成材料大体可以分为土工织物、土工膜、特种土工合成材料和复合型土工合成材料四大类,其中每一大类又可以分为若干小类。例如土工织物可以分为有纺土工织物和无纺土工织物,土工膜可以分为沥青土工膜和聚合物土工膜,特种土工合成材料可以分为土工格栅、土工网、土工模袋、土工垫等,复合型土工合成材料可以分为复合土工膜、复合土工织物和复合防排水材料等。土工合成材料具有较好的过滤、排水、隔离和加筋作用,而且施工简便,质量容易控制,经济效果明显因此在岩土工程、交通工程和水利工程等工程建设中得到广泛的应用。
2.中国土工合成材料的发展
现代土工合成材料的发展始于20世纪30年代,1930年美国北卡罗来纳州首次使用棉纺织品加固路基土,随后英国、日本、荷兰、丹麦、法国等国家逐渐将合成材料应用于路基工程、海岸防护工程,并制造出新型的土工合成材料。当前,土工合成材料的种类和技术在上述国家中已经发展的非常成熟,并且得到越来越广泛的应用。中国的土工合成材料行业起步较晚,其发展历程大体经历了四个时期,即自发应用时期、技术引进时期、组织建设时期和步入标准化时期。自发应用时期开始于20世纪60年代,到了80年代,随着中国改革开放的进行,中国从美国、日本等国家引进了土工合成材料的相关技术,并且自行研发出了多种新型产品,应用于中国的工程建设领域。1990年中国正式成为国际土工合成材料学会IGS的第6个国家会员国,并建立了国际学会中国委员会,负责国际沟通和技术交流。1995年,由水利部领导的“中国土工合成材料工程协会”成立,推动了中国土工合成材料的进一步发展,土工合成材料的应用领域继续扩大。1998年中国遭遇了历史罕见的特大洪水,朱镕基总理在视察抗洪斗争中,目睹了土工合成材料在防汛抢险中的显著作用,要求制定相应标准,来规范行业的发展。水利部率先制定了土工合成材料应用技术规范,结束了中国土工合成材料行业无标准的状态。随后,土工合成材料的国家标准和行业标准相继发布,整个行业的发展步入标准化时期(2-31
土工合成材料在中国经过近半个世纪的发展,全国范围内已有 300多个生产厂家,除个别产品外,已能满足中国市场的需求。整个行业的技术在不断提高,逐渐缩小与国际先进水平的差距,产品呈现出多样化,在中国的水利、电力、交通、建筑、机场等工程建设中得到广泛的应用。中国相关行业已完成的土工合成材料工程已超过3万项,并在三峡二期围堰、青藏铁路、上海深水航道等大型工程中发挥了重要作用。
3.中国土工合成材料的标准现状
中国土工合成材料标准的制定开始于1998年,水利部率先制定了《水利水电工程土工合成材料应用技术规范》,紧接着建设部与原国家技术监督局联合组织土工合成材料编委会编制和发布了国家标准《土工合成材料应用技术规范》。随后又颁布了土工合成材料产品的国家标准,继而适用于有关行业的铁道、公路和水运的技术标准相继问世。到1999年的上半年,涉及土工合成材料的产品、设计、施工和测试的系列标准体系已初步建立,目前中国土工合成材料行业的标准在不断的更新和丰富,标准体系也日趋完善。
3.1 行业标准
土工合成材料在中国的交通、水利等领域得到广泛的应用,国家水利部、交通部等部门完成了多项包括方法标准和产品标准在内的行业标准,其中产品标准主要集中在公路用土工合成材料领域,包括土工格栅、土工网、土工膜袋、土工格室、土工加筋带、土工膜、防水材料、排水材料、有纺土工织物、无纺土工织物等,对规范和引导土工合成材料在上述行业的应用起到了巨大的作用。
3.2 国家标准
3.2.1 基础标准
土工合成材料的基础标准包括土工合成材料的专业术语和现场鉴别标识两个部分,国内外关于土工合成材料的基础标准
3.2.2产品标准
中国土工合成材料产品的国家标准分类较细,涉及到多个品种。随着新新型土工合成材料的推出和已有产品的广泛应用,产品标准在逐步的更新和丰富,目前已有的产品标准
3.2.3 方法标准
方法标准是衡量土工合成材料各种性能的重要依据,土工合成材料的性能指标可以分为四类,即物理指标、力学指标、水力指标和耐久指标,每一种指标大类可以分为多种检测项目,对应的有多项方法标准。