中交第一航务工程局

需求的背景和应用场景

在土木工程和基础设施建设中，加筋复合土工膜作为一种重要的防水材料，广泛应用于水库、堤防、隧道、垃圾填埋场等工程领域，起到隔离、防渗和加固的作用。然而，传统的加筋复合土工膜在面对基础垫层发生不均匀变形及破坏情况时，往往因其强度和延伸率的局限性，难以有效抵抗荷载和适应大变形，导致材料破损，影响工程的安全性和稳定性。此外，不平整的基础垫层容易对土工膜造成顶破或刺破，而铺设过程中的施工损伤也是影响土工膜性能的一大因素。因此，研发一种同时具有较高强度和较大延伸率的高性能加筋复合土工膜，成为解决当前土木工程领域痛点问题的迫切需求。该高性能材料将能够显著提升工程结构的耐久性，降低维护成本，确保工程长期安全运行。

要解决的关键技术问题

1. 材料研发：研发新型的高性能加筋复合土工膜材料，通过优化材料配方和加工工艺，实现材料在保持高强度的同时，具备更大的延伸率，从而增强其抵抗荷载和适应大变形的能力。
2. 结构设计：对加筋复合土工膜的结构进行优化设计，通过合理的加筋布局和层间结合技术，提高材料的整体稳定性和抗破损能力，特别是针对不平整基础垫层的顶破和刺破抵抗能力。
3. 工程特性试验：模拟工程实际运行中的受力变形状态，进行系统的工程特性试验，包括拉伸试验、顶破试验、刺破试验以及铺设施工损伤模拟试验等，以全面评估材料的性能。
4. 指标体系与标准制定：基于试验结果，提出满足工程需要的工程特性指标体系，包括材料强度、延伸率、抗顶破能力、抗刺破能力、施工损伤抵抗性等关键指标，并制定相应的材料物理性能标准，为材料的生产、应用和评价提供科学依据。

效果要求

1. 高性能：研发出的加筋复合土工膜应同时具有高强度和高延伸率，显著优于现有市场上的同类产品，能够有效抵抗基础垫层的不均匀变形及破坏，提高工程的整体稳定性和安全性。
2. 高耐久性：材料应具备良好的耐老化性能，能够长期承受自然环境中的紫外线、温度变化、化学腐蚀等因素的影响，延长工程的使用寿命。
3. 易施工性：优化材料的铺设施工性能，减少施工过程中的损伤，提高施工效率和质量。
4. 创新性：该技术需求旨在通过联合开发，实现加筋复合土工膜材料的技术创新，形成具有自主知识产权的核心技术，提升企业在土木工程领域的竞争力。
5. 标准化：通过制定材料物理性能标准和工程特性指标体系，为高性能加筋复合土工膜的生产、应用和评价提供统一的标准，推动行业的规范化发展。