葉建忠:土工合成材料在防洪工程搶險中的應用 蛛魔隧道_中華水網
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葉建忠:土工合成材料在防洪工程搶險中的應用

來 源:中華水網   發布時間:2011-04-17 移動版

摘要:土工合成材料作為一種新材料,以其特有的特點逐漸被運用在防洪工程搶險中。土工合成材料是一種新型的岩土工程材料,它以人工合成的聚合物制成各種類型的産品,置于土體内部、表面或各層土體之間,發揮加強或保護土體的作用。具有抗沖、耐磨、耐腐蝕和重量輕等特點。在防洪工程搶險中主要利用土工合成材料的排水反濾和防滲功能,起到排水、反濾和防滲的作用,常用于堤岸、涵閘及堵口等險情搶護,可及時排除險情。在防洪工程搶險使用中有整體性強、搶險速度快、适應性強、儲運方便、造價低、經久耐用、可重複利用等特點。

關鍵詞:
土工合成材料 防洪工程 搶險 應用研究


一、土工合成材料


1
、土工合成材料特點

   土工合成材料作為一種新材料,以其特有的特點逐漸被運用在防洪工程搶險中。組成土工合成材料的主要原材料有聚丙烯、聚乙烯、聚酰胺、高密度聚乙烯和聚氯乙烯等。土工合成材料是一種新型的岩土工程材料,它以人工合成的聚合物制成各種類型的産品,置于土體内部、表面或各層土體之間,發揮加強或保護土體的作用。土工合成材料可分為土工織物、土工膜、特種土工合成材料和複合型土工合成材料等四大類型。土工合成材料不僅具有較高的強度。而且具有抗沖、耐磨、耐腐蝕和重量輕等特點。在防洪工程搶險使用中有整體性強、搶險速度快、适應性強、儲運方便、造價低、經久耐用、可重複利用等特點。

2
、土工織物功能和作用

   土工合成材料中的土工織物具有較高的強度,單位質量輕、透水性強、防腐及耐磨性好的特點,同時它還具有以下幾方面的功能和作用:排水功能:土工織物能截斷與彙集土體中的滲水,并能将滲水沿垂直織物平面或平行織物平面排出土體。反濾功能:由于土工織物構造上的水力學特性,在它排出滲水的同時,能攔阻土體顆粒不被帶出。隔離作用:土工織物能把不同性質或不同級配的土石料隔開,以免互相摻雜,從而可以保證施工質量。對土體的加筋作用:土工織物有較高的抗拉強度,在土體中可以約束土體的應變,提高土體的綜合變形模量,減小土體變形,改善土體的受力狀況。

3
、土工合成材料應用現狀

   土工合成材料70年代末引入我國,應用于岩土工程是近50年來發展起來的一門新技術。1991年開始,國家防汛抗旱總指揮部将土工合成材料作為防汛搶險物料下達生産儲備任務,各流域都分别儲存了編織袋、複合布、土工織物、防浪布(即編織布覆膜)等。防洪工程搶險所用材料要求重量輕、便于運輸、不易腐爛,施工簡單、快捷、見效快,而土工合成材料所具有的特點正好能滿足防汛搶險的要求。據統計1998年防汛搶險中使用的土工合成材料總量達到1億多平方米。實踐證明,土工合成材料應用于防汛搶險有着其他材料不可替代的優點。此外,土工織物施工工藝簡單,易保證工程質量,施工速度快,工程造價低。因此對于防洪工程搶險這種時間性非常緊迫的工程,土工織物将成為一種十分理想的新材料。

二、防洪工程搶險傳統材料


   防洪工程安全渡汛主要采取兩個層次的措施:第一是防護,就是避免險情發生;第二是搶險,即一旦險情出現,要迅速采取有效措施消除險情。防洪工程搶險最常用的傳統材料主要為土料、砂料、石料以及草袋、麻包等,它們作為搶險用材已曆史悠久,效果良好,仍然是當前防洪、搶險的主要材料。這些材料雖然有來源廣、數量多能就地取材等許多優點,但存在重量重、體積大、運輸困難、施工勞動強度大、施工速度慢、工程質量不易保證等不足。

三、土工合成材料在防洪工程搶險中的應用


   在汛期中如何針對不同的險情應用土工合成材料進行搶險防護是一個急需解決的問題。我國在利用天然纖維材料(稭料)進行護堤、搶險、堵口等已有很久的曆史,但利用土工合成材料來抗洪搶險還是一項新技術。在防洪工程搶險中主要利用土工合成材料的排水反濾和防滲功能,起到排水、反濾和防滲的作用,常用于堤岸、涵閘及堵口等險情搶護,可及時排除險情。

   防洪堤壩是防禦洪水的主要屏障,是戰勝洪水的物質基礎。汛期江河水位高漲,常居高不下,洪水偎堤時在水流的作用下會遭到破壞,對于堤壩某些堤段薄弱環節或隐患,遇水後易出現險情。防洪工程的主要險情有洪水漫頂(漫溢)、背河坡出現大面積散浸(滲水)、翻沙鼓水及成片泡泉(管湧)、堤壩内出現貫通水流通道及裂縫(漏洞)、堤坡出現趾部隆起外移(滑坡)、堤壩迎水坡發生大面積塌落(坍塌)、風浪等。防洪工程險情搶護應根據不同的險情類别、出險原因情制定搶護方案,土工合成材料在防洪工程險情搶護中的應用也應根據險情類别、出險原因及搶護方案等選擇不同類型。

(一)洪水漫頂(漫溢)險情搶護


   當遭遇超标準洪水,為防止漫溢潰決,應迅速進行加高搶護。采用紡織袋修築子堤,修築子堤的編織袋,一般寬為0.5-0.6m,長0.9-1m,袋内裝土重量為40kg-60kg,以利于人工搬運。當遇雨天道路泥濘又缺乏土料時,可采用編織袋裝土修築編織袋土子堤,編織袋間用土填實,防止湧水。子堤位置在臨河一側,頂寬1.5m-2m,邊坡可以陡一些。如流速較大或風浪大時,可用聚丙烯編織布或無紡布制成軟體排,在軟體下端縫制直經30cm-50cm的管狀袋。在搶護時将排體展開在臨河堤肩,管狀袋裝滿土後,将兩側袋口縫合,滾排成捆,排體上端壓在子堤頂部或打樁挂排,用人力一齊推滾排體下沉,直至風浪波谷下,并可随着洪水位升降變幅進行調整。使堤坡防風浪淘刷和堤頂防漫溢軟體排構成一個整體,收到更好的效果(圖1)。

(二)大面積散浸(滲水)險情搶護 轉載請注明出處: http://caifu97080.cn/view-9802-1.html

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