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介绍土工合成材料在防洪工程抢险中的应用(一)

作者:admin 发表时间:2013-1-19 9:46:39 阅读:

一、土工合成质料
  土工织物的独特优点越来越被广洪流利工程工作者所了解,用于防洪工程抢险有着辽阔的远景和宏大的潜力。为了更好地在防洪工程抢险中利用土工合成质料,国度防总办公室近两年做了大量的使用研究工作。1998年洪流后,开展了土工合成质料在抢护管涌险情中的研究,着重研究了土工合成质料防治管涌的机理和施工机具,对软体排的施工机具也举行了专题研究,获得了初步成果。
  1、土工合成质料特点
  土工合成质料作为一种新质料,以其特有的特点逐渐被运用在防洪工程抢险中。构成土工合成质料的重要原质料有聚丙烯、聚乙烯、聚酰胺、高密度聚乙烯和聚氯乙烯等。土工合成质料是一种新型的岩土工程质料,它以人工合成的聚合物制成各品种型的产物,置于土体内部、外貌或各层土体之间,发扬增强或掩护土体的作用。土工合成质料可分为土工织物、土工膜、特种土工合成质料和复合型土工合成质料等四大类型。土工合成质料不但具有较高的强度。而且具有抗冲、耐磨、耐腐化和分量轻等特点。在防洪工程抢险利用中有团体性强、抢险速率快、顺应性强、储运方便、造价低、经久耐用、可反复利用等特点。
  一、土工合成质料
  2、土工织物功效和作用
  土工合成质猜中的土工织物具有较高的强度,单位质量轻、透水性强、防腐及耐磨性好的特点,同时它还具有以下几方面的功效和作用:排水功效:土工织物能截断与搜集土体中的渗水,并能将渗水沿垂直织物平面或平行织物平面排挤土体。反滤功效:由于土工织物构造上的水力学特性,在它排挤渗水的同时,能拦阻土体颗粒不被带出。隔离作用:土工织物能把差别性质或差别级配的土石料隔开,以免互相掺杂,从而可以包管施工质量。对土体的加筋作用:土工织物有较高的抗拉强度,在土体中可以束缚土体的应变,提高土体的综合变形模量,减小土体变形,改进土体的受力状况。
  3、土工合成质料使用现状
  土工合成质料70年月末引入我国,使用于岩土工程是近50年来生长起来的一门新技能。1991年开端,国度防汛抗旱总指挥部将土工合成质料作为防汛抢险物料下达生产储藏使命,各流域都分别贮存了编织袋、复合布、土工织物、防浪布(即编织布覆膜)等。防洪工程抢险所用质料要求分量轻、便于运输、不易腐败,施工简略、快捷、见效快,而土工合成质料所具有的特点正好能餍足防汛抢险的要求。据统计1998年防汛抢险中利用的土工合成质料总量到达1亿多平方米。理论证明,土工合成质料使用于防汛抢险有着其他质料不可替代的优点。此外,土工织物施工工艺简略,易包管工程质量,施工速率快,工程造价低。因此对于防洪工程抢险这种工夫性非常紧迫的工程,土工织物将成为一种十分抱负的新质料。
  二、防洪工程抢险传统质料
  防洪工程宁静渡汛重要采取两个层次的措施:第一是防护,便是避免险情产生;第二是抢险,即一旦险情呈现,要迅速采取有用措施消弭险情。防洪工程抢险最常用的传统质料重要为土料、砂料、石料以及草袋、麻包等,它们作为抢险用材已历史悠久,结果精良,仍然是以后防洪、抢险的重要质料。这些质料固然有泉源广、数目多能因地制宜等很多优点,但存在分量重、体积大、运输困难、施工劳动强度大、施工速率慢、工程质量不易包管等不足。
  三、土工合成质料在防洪工程抢险中的使用
  在汛期中怎样针对差别的险情使用土工合成质料举行抢险防护是一个急需解决的题目。我国在利用天然纤维质料(秸料)举行护堤、抢险、堵口等已有好久的历史,但利用土工合成质料来抗洪抢险照旧一项新技能。在防洪工程抢险中重要利用土工合成质料的排水反滤和防渗功效,起到排水、反滤和防渗的作用,常用于堤岸、涵闸及堵口等险情抢护,可实时清除险情。
  防洪堤坝是防备洪水的重要屏障,是克服洪水的物质底子。汛期江河水位飞腾,常居高不下,洪水偎堤时在水流的作用下会遭到粉碎,对于堤坝某些堤段薄弱关键或隐患,遇水后易呈现险情。防洪工程的重要险情有洪水漫顶(弥漫)、背河坡呈现大面积散浸(渗水)、翻沙鼓水及成片泡泉(管涌)、堤坝内呈现贯通水流畅道及裂缝(漏洞)、堤坡呈现趾部隆起外移(滑坡)、堤坝迎水坡产生大面积塌落(坍塌)、风波等。防洪工程险情抢护应根据差别的险情种别、出险缘故原由情制定抢护方案,土工合成质料在防洪工程险情抢护中的使用也应根据险情种别、出险缘故原由及抢护方案等选择差别类型。
  (一)洪水漫顶(弥漫)险情抢护
  当遭遇超尺度洪水,为防备弥漫溃决,应迅速举行加高抢护。采用纺织袋修筑子堤,修筑子堤的编织袋,一般宽为0.5-0.6m,长0.9-1m,袋内装土分量为40kg-60kg,以利于人工搬运。当遇雨天门路泥泞又缺乏土料时,可采用编织袋装土修筑编织袋土子堤,编织袋间用土填实,防备涌水。子堤地位在临河一侧,顶宽1.5m-2m,边坡可以陡一些。如流速较大或风波大时,可用聚丙烯编织布或无纺布制成软体排,在软体下端缝制直经30cm-50cm的管状袋。在抢护时将排体展开在临河堤肩,管状袋装满土后,将两侧袋口缝合,滚排成捆,排体上端压在子堤顶部或打桩挂排,用人力一齐推滚排体下沉,直至风波波谷下,并可随着洪水位起落变幅举行调解。使堤坡防风波淘刷和堤顶防弥漫软体排构成一个团体,收到更好的结果。
  (二)大面积散浸(渗水)险情抢护
  汛期高水位历时较永劫,在渗压作用下,有些土堤、坝修筑土料紊乱或施工质量差,挡水以后,随洪水位降低,水压增大,浸润线相应抬高,其渗漏也随之呈现,末了水流从背水坡渗出。若渗流量过大,呈现浑水,背水坡松软,有滑坡,塌陷等险情时,宜用土工织物反滤排水,以稳定坝身。土工织物用于土坝散浸排水方法有两种,一是用土工织物作贴坡排水,二是堤坡开挖导渗沟,沟内放土工织物,下面填塞小石子。
  1、贴坡排水法
  利用土工织物作贴坡排水,一般应思量以下要素:土工织物的物理特性(开孔巨细和漫衍、厚度、压缩性);被掩护土体的物理力学特性(颗粒巨细漫衍、孔隙率、渗入渗出系数);水力条件(渗入渗出方向是单向或往复渗入渗出);作用于土工织物上的力及土工织物应具备的抗拉、抗压、抗撕裂强度等。
  用土工织物贴坡排水的施工方法是,先整平堤坡,或用砂填平,然后平铺土工织物。土工织物一般铺设在比逸出点高0.5-1m以上。然后在土工织物上铺放石子,石子下面可以放块石。施工时
,不穿带钉子的鞋子作业,以免将织物扎破。织物之间搭接用线缝或用化学粘合剂粘合,搭接宽度一般为15cm左右。
  当渗入渗出水经过土工织物排挤以后,可以在堤脚开挖一条导渗沟,将集流引出,同时沟内也铺放土工织物。排水沟要开挖平整,土工织物要紧贴排水沟底和两侧,并与堤坡、坝坡的土工织物搭接粘牢,末了在沟内填放石子和片石压重。
  施工方法是:从浸润线逸出点沿坡面至堤脚开挖多少横向沟(即垂直于堤身纵向轴线)沟的间距一般5m左右,沟深0.3-0.5m,宽0.3-0.8m,沟内必须开挖平整,然后铺放土工织物,在织物下面放小石子。土工织物放入沟内要预留一定宽度的织物在沟外,而且留在沟外的织物需盖上草席,以淘汰日光照射。
  2、开挖导渗沟

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