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      1. 土工布在防汛水利等基礎建設中的作用

        更新日期:2018-04-27 16:42:55 星期五
        摘要:

        一、土工織物的性能

            土工布是一種新型建筑材料,原料是滌綸、晴綸、錦綸等高分子聚合物的合成纖維。它具有防滲、隔離、反濾、排水、加固、防護密封等等多種功能,它與常規的砌石及砼材料防滲效果相比,具有投資低,施工工藝簡單,工期短,防滲效果好,渠道有效利用系數高等優點,目前已在搶險工程中成功使用了這種新型材料,不僅取得了明顯的防滲效果,而且縮短了工期,降低了施工成本。

            二、防汛、搶險的傳統材料的功能和特點

            在傳統的防汛搶險中各類建筑物的安全渡汛主要采取兩個措施: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。防汛、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,它們作為防汛用材已歷史悠久,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,但也存在重量重、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。

            土工合成材料中的土工布一般都具有較高的強度,單位質量輕、透水性強、防腐及耐磨性好的特點,同同樣它還具有以下幾方面的功能和作用:

            1、排水功能:土工布能截斷與匯集土體中的滲水,并能將滲水沿垂直織物平面或平行織物平面排出土體;

            2、反濾功能:由于土工布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;

            3、隔離作用:土工布可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;

            4、對土體的加筋作用:土工布有較高的抗拉強度,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。

            土工布這些功能和特性,可以克服或改善傳統材料的缺點或不足。此外,土工布施工工藝簡單,易保證工程質量,施工速度快,工程造價低。因此對于防汛搶險這種時間性非常緊迫的工程,土工織物是一種十分理想的材料,特別對搶險過程中缺土缺砂石料的時更具有特殊的價值。

            三、土工織物的施工方法

            1、滲水搶險的主要方法

            (1)開溝導滲:從背水堤坡出現滲水的最高點起,至堤腳外止,開挖若干條與堤身垂直的豎溝或與堤身成45°~60°的斜溝,豎溝余溝要邊通。一般溝寬0.3~0.5米,深0.5~1.0米,溝距6~10米,溝內按反濾要求,分層鋪真濾料,隨挖隨填,防止溝壁坍塌。

            (2)反濾導滲:如堤防土質較差,斷面較小,也可采用大面積反濾導滲。先將滲水部位表層雜物清除,再按反濾要求,分層填鋪。

            (3)臨河筑墻:在滲水堤段,順臨水坡填筑粘性土袋,修筑前墻,尺寸按臨河水深及滲水程度確定,一般墻頂寬3~5米,高出水面1米,長度超過滲水堤段兩端至少各5米。如河水流速較大,可采用樁柳編織籬笆或寺袋堆筑隔墻,再填筑土料。

            2、裂縫搶護的施工方法 

            對于汛期出現的堤壩裂縫險情,應引起高度重視,它也可能是其他險情的預兆或者后果。在一般情況下,其搶護方法如下: 

            (1)縱向裂縫開挖回填:

          適用于沒有滑坡可能性的縱向裂縫,并經檢查觀測已經穩定。開挖溝槽長度應超過裂縫每端長2m。開挖前,用過濾后的石灰水灌入縫內,便于了解裂縫的走向和深度,以指導開挖。開挖的土料不應堆放在坑邊,以免影響邊坡穩定,回填土要分層夯實,頂部應做成拱形,以防雨水灌入。

          (2)橫向裂縫挖槽隔斷

          發現橫向裂縫,若臨水面未貫通,或未發現漏水,可沿裂縫挖槽,并在裂縫的垂直方向開挖結合糟。開挖到底后,應立即分層回填夯實。如裂縫前端已與臨水相通,應在裂縫堤壩段臨水面筑前戧截住水流,再在堤身開槽,并應從背水面開始,分段開挖回填。

            3、防漫溢搶險搶護辦法

            在原堤壩頂部迅速搶筑子堤,力爭在洪水來到以前完成。常見的辦法有:

          (1)填土子堤:用土填筑,分層夯實。子堤頂應超過推算的最高水位。土料要選用粘土,不要用腐植土。

          (2)土袋子堤:一般用草袋、麻袋或編織袋,裝土七、八成滿后,不能用繩扎口,以利鋪砌。臨水部份袋口朝向背水,中間夯填土料或鋪塑膜以止水。此法適用于風浪大,取土較困難的堤壩。

          (3)土袋填土結合子堤:迎水面壘土袋子,背水面填土。

          (4)在個別堤段,如即將漫溢,來不及從遠處取土時,在堤頂較寬的情況下,可臨時在背水堤肩取土筑子堤。這是一種不得已搶堵漫溢的措施,一般不可輕易采用。

          (5)利用防浪墻:一般土壩都設置漿砌石防浪墻,可利用防浪墻作為子堤的迎水面,在墻后利用土袋加固加高擋水。土袋緊靠防浪墻背上疊砌,寬度應滿足加高要求,其余與土袋子堤筑法同?!?/p>

            4、管涌與流土搶險

            管涌俗稱翻砂鼓水,是土體中的細顆粒沿著骨架顆粒間的孔隙被沖出土體的現象,常發生在不均勻的無粘性土層。管涌孔徑可達數毫米至數百毫米,孔周形成環狀沙丘,冒水處水色混濁。近堤管涌的發展會導致土體塌陷乃至潰堤。流土是在滲流出口處土體突然松動隆起,發生浮動的現象,發生在粘性土層或比較均勻的無粘性土層。其危害與管涌相當。值得指出的是,在多層地基的堤段,險情往往相伴發生。

            對于管涌等險情,應采用“上堵下排”方法來消除。當管涌不嚴重時,可直接在管涌部位,覆以透水性良好的、孔徑較大的非織造土工織物,上壓砂礫等蓋重,即形成“透水蓋重”,使滲水暢排,而土粒卻被截留原位。當管涌嚴重時,可在涌水孔周圍堆筑圍井,井內保持一定水位,以降低該處的水力梯度,消除導致管涌的動水力(俗稱其為“養水盆”),使土體恢復穩定。

            5、岸坡崩坍搶護方法

            堤防的迎水岸坡,尤其是水流彎道處的凹岸,頂沖迎溜,加上風浪作用,最易使岸坡底受到沖刷或淘空,形成陡坡,終致失穩而坍或窩崩,危及堤防安全。同時也由于持續高水位,使堤內土體浸潤飽和,抗剪強度降低而導致堤坡失穩。水位下降時,堤坡土體內重力水來不及排出,形成指向迎水坡面的滲流力。加上孔隙水壓力過高,也是引起滑坡的重要原因?!?/p>

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