土工合成材料在防汛抢险中的运用.docx

编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径学海无涯苦作舟页码：土工合成材料在防汛抢险中的应用1、前言正值汛期各地堤坝工程险情迭出。在汛期中如何针对不同的险情应用土工合成材料进行抢险防护是一个急需解决的问题。土工合成材料是一种新型的岩土工程材料。它以人工合成的聚合物如塑料、化纤、合成橡胶等为原料制成各种类型的产品置于土体内部、表面或各层土体之间发挥加强或保护土体的作用。土工合成材料可分为土工织物、土工膜、特种土工合成材料和复合型土工合成材料等类型。土工合成材料不仅具有较高的强度。而且具有抗冲、耐磨、耐腐蚀和重量轻等特点。我国在利用天然纤维材料和织物进行防汛护堤、抢险、堵口方面已有很久的历史但利用土工合成材料来防汛抢险还是一项新技术。随着我国经济建设的发展和对土工合成材料功能和特点的逐渐认识、研究、土工合成材料将越来越广泛地应用于水利水电工程的抢险等工程中。2、防汛、抢险的传统材料和土工合成材料的特点堤防、涵闸等各类建筑物的安全渡汛主要采取两个层次的措施：第一是防护就是避免险情发生；第二是抢险即一旦险情出现要迅速采取有效措施消除险情。防汛、抢险最常用的传统材料主要为土料、砂料、石料以及草袋、麻包等它们作为防汛用材已历史悠久效果良好仍然是当前防洪、抢险的主要材料。这些材料虽然有来源广、数量多能就地取材等许多优点但也存在重量重、体积大、运输困难、施工劳动强度大、施工速度慢、工程质量不易保证等不足。土工合成材料中的土工织物一般都具有较高的强度单位质量轻、透水性强、防腐及耐磨性好的特点同量它还具有以下几方面的功能和作用：（1）排水功能：土工织物能截断与汇集土体中的渗水并能将渗水沿垂直织物平面或平行织物平面排出土体；（2）反滤功能：由于土工织物构造上的水力学特性在它排出渗水的同时能拦阻土体颗粒不被带出；（3）隔离作用：土工织物可能把不同性质或不同级配的土石料隔开以免互相掺杂从而可以保证施工质量；（4）对土体的加筋作用：土工织物有较高的抗拉强度在土体中可以约束土体的应变提高土体的综合变形模量减小土体变形改善土体的受力状况。土工织物这些功能和特性可以克服或改善传统材料的缺点或不足。此外土工织物施工工艺简单易保证工程质量施工速度快工程造价低（与传统反滤材料相比可节约投资三分之一到二分之一）。因此对于防汛抢险这种时间性非常紧迫的工程土工织物将成为一种十分理想的新材料特别对一些缺土缺砂石料的地区更具有特殊的价值。3、土工织物在防汛抢险中的应用汛期江河水位高涨常居高不下有时还受到大风大浪侵袭对于堤防薄弱环节常容易酿成险情。堤坝工程的主要险情有：迎水坡发生大面积塌落堤坝内出现贯通水流通道和裂缝下游出现管涌、流土及成片泡泉下游坡出现大面积散浸洪水漫顶等。现针对最常见的险情提出抢护方案。3．1堤坝坍塌险工的抢护当堤坝上游有大面积塌落险情时可采用覆盖软体排防护如图1和图2这种险情大多要分秒必争地进行抢护。图1抢险用软件体排结构1-φ5mm纵向拉筋绳；2-φ10mm缆绳；3-纺织布条；4-抢险排体；5-φ60cm纵向土枕；图2风浪险工抢护软体排示意图6-φ5mm定位引绳；7-横枕；8-φ20mm1-木桩；2-堤顶；3-排体；4-压载纵枕；间距20mm；9-水流方向5-碎石横枕；6-2倍波高沉排抢险施工方法如下：（1）展排体。将排体运到险工段放在对应的堤顶上并展开。（2）横枕装载。指抢险队要把装满土的编织袋放在横枕中心线上折转枕布将对于尼龙绳头捆在一起就成装土横枕。（3）滚排成捆。抢险队站在横枕一侧滚排成捆后将捆搭到迎水坡堤肩处。（4）打桩挂排。在纵枕对应的堤顶上打桩4-6根将纵向拉筋绳拴在桩上松紧要适度使排体沉好后上端超出水面为准。（5）沉排护险。抢险队面向迎水坡往下推滚排体使排体沉到预定位置并在上游侧拉紧横向拉筋绳固定排体位置避免移位和翻转。（6）纵向压载。抢险队分成四组同时向指定竖袋内投入装土的编织袋直到装出水面为止。3．2管涌险情的抢护由于渗流的作用汛期堤坝及地基基础薄弱处往往发生渗透变形产生管涌、流土、滑坡等险情如不及时处理就将危及堤坝安全。采用土工织物作为滤层应对可能出现渗透破坏的堤段取土进行试验计算确定土工织物型号然后选购所需土工织物。但在防汛抢险时有时来不及试验只能凭经验处理。使用土工织物对管涌险情的抢护其施工方法是：（1）将泉眼周围或严重散浸的地面整理平整清除草皮杂物以及尖角石块。（2）如泉眼较小可以用整块的土工织物盖住泉眼如泉眼较大或连片泉眼则应将土工织物互相搭接并用线缝起来或采用化学粘合。搭接宽度一般为15-20cm。在松软的土基或水下施工时搭接宽度应取40-60cm。（3）将土工织物