隨著我國基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的飛速發(fā)展,土工合成材料在巖土工程、水利工程、環(huán)境工程等領(lǐng)域的應用日益廣泛。在廣東省,由于其獨特的地理環(huán)境和活躍的經(jīng)濟建設(shè),對高性能、耐用的土工材料需求尤為迫切。其中,土工網(wǎng)墊和聚乙烯(PE)膜作為兩類重要的土工材料,在工程實踐中發(fā)揮著不可或缺的作用。
一、 土工網(wǎng)墊:立體防護的堅實骨架
土工網(wǎng)墊,又稱三維土工網(wǎng)墊或植被網(wǎng)墊,是一種由高分子聚合物(如聚乙烯、聚丙烯)通過特殊工藝制成的三維立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。其主要特點在于:
- 立體結(jié)構(gòu),穩(wěn)固土壤:其三維網(wǎng)孔結(jié)構(gòu)能有效包裹、固定土壤與填料,防止水土流失,尤其適用于坡面防護和綠化工程。廣東地區(qū)多雨,水土流失問題突出,土工網(wǎng)墊能很好地為植被生長提供初期穩(wěn)定基礎(chǔ)。
- 促進植被生長:網(wǎng)墊的空隙為植物根系提供了穿越和錨固的空間,使植被、網(wǎng)墊與土壤三者牢固結(jié)合,形成一層堅固的綠色復合保護層。
- 高強度與耐久性:優(yōu)質(zhì)的土工網(wǎng)墊具有良好的抗拉強度和抗紫外線老化性能,能夠長期在戶外環(huán)境下工作,適應廣東濕熱、日照強的氣候條件。
在廣東,土工網(wǎng)墊廣泛應用于公路、鐵路路基邊坡防護、河道護坡、礦山復綠、園林景觀綠化以及垃圾填埋場的覆蓋層穩(wěn)定等工程中。
二、 PE膜:可靠的防滲隔離屏障
聚乙烯(PE)膜,特別是高密度聚乙烯(HDPE)膜,是當前應用最廣泛的土工防滲材料之一。其核心特性包括:
- 卓越的防滲性能:PE膜具有極低的滲透系數(shù),能有效阻隔液體和氣體的滲透,是構(gòu)建人工湖、水庫、污水處理池、垃圾填埋場防滲襯墊系統(tǒng)的關(guān)鍵材料。對于廣東沿海地區(qū)及地下水位較高的區(qū)域,防滲控制至關(guān)重要。
- 良好的化學穩(wěn)定性與抗腐蝕性:能夠抵抗大多數(shù)酸、堿、鹽和有機溶劑的侵蝕,適合在復雜的土壤和廢水環(huán)境中長期使用。
- 較高的拉伸強度與抗穿刺能力:特別是加筋型或較厚的HDPE膜,能夠承受一定的地基不均勻沉降和外部荷載。
在廣東,PE膜是水利工程、環(huán)境工程(如生活垃圾衛(wèi)生填埋場、工業(yè)廢物處置場)、水產(chǎn)養(yǎng)殖、人工濕地以及建筑物地下室防潮等領(lǐng)域防滲工程的首選材料。
三、 協(xié)同應用與發(fā)展趨勢
在實際工程中,土工網(wǎng)墊與PE膜常常協(xié)同使用,發(fā)揮“1+1>2”的效果。例如,在垃圾填埋場的邊坡上,先鋪設(shè)PE膜作為主防滲層,再覆蓋土工網(wǎng)墊并覆土植草,網(wǎng)墊既能保護下方的PE膜免受機械損傷和紫外線直射,又能穩(wěn)定覆蓋土層,促進生態(tài)恢復。
當前,結(jié)合廣東省的發(fā)展需求,這兩類材料呈現(xiàn)出以下發(fā)展趨勢:
- 材料高性能化:研發(fā)強度更高、耐環(huán)境應力開裂性能更好、使用壽命更長的改性PE材料以及生物可降解或更環(huán)保的聚合物網(wǎng)墊材料。
- 產(chǎn)品復合化:發(fā)展土工網(wǎng)墊與無紡布復合、PE膜與土工織物復合等產(chǎn)品,以同時具備防護、反濾、排水、加筋、防滲等多種功能。
- 施工標準化與智能化:推廣更規(guī)范的施工工藝,并探索利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對鋪設(shè)了PE膜或土工網(wǎng)墊的關(guān)鍵工程區(qū)域進行長期滲漏監(jiān)測或穩(wěn)定性監(jiān)測,提升工程安全與運維水平。
土工網(wǎng)墊與PE膜作為現(xiàn)代土木工程的“綠色鎧甲”與“防滲衛(wèi)士”,在廣東省應對地質(zhì)災害防治、生態(tài)環(huán)境保護、水資源管理以及重大基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)挑戰(zhàn)中,正扮演著越來越重要的角色。隨著材料科學與工程技術(shù)的進步,它們必將為廣東乃至全國的可持續(xù)發(fā)展貢獻更大的力量。