土工织物在防汛抢险中的应用
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【摘要】我国是一个人口大国，人口密度大，而且由于经济迅速发展，灾害造成的损失相对来说更是严重。据国家减灾委、民政部统计，截至2011年8月6日，洪水害造成全国2亿人（次）受灾，1454人死亡，669人失踪，1347.1万公顷农作物受灾，因灾直接经济损失2751.6亿元。防汛抢险，减少人员和经济损失压力很大，要求我们必须创新出更多更有效的方法。
【关键词】土工织物；防汛抢险；应用
引言
每年七八月份汛期， 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汛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，给我国防汛抢险工作带来了新的发展方向。
一、防汛抢险中常用的土工合成材料
土工合成材料可分为土工膜、土工织物、复合型土工合成材料特种和土工合成材料等类型。我国在利用土工织物和天然纤维材料进行防汛护堤、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。
土工合成材料品种繁多，防汛中应用最广的有下列数种:( 1 )土工膜，由聚乙烯( P E ) ,聚氯乙烯( P V C ) 等制成的基本不透水片材，与土工织物结合形成各种复合土工膜，可用作隔水层或挡水软体排。( 2 ) 土工织物，分为有纺土工织物和无纺土工织物两大类，由聚合物的聚丙烯 ( P P ) ,聚醋( P E T ) 纤维或扁丝等织成或铺成，为透水材料。( 3 ) 土工网，由聚丙烯、高密度聚乙烯( H D P E ) 等压制成板后，再经冲孔，然后通过单向或双向拉伸而成的带方孔或长孔的、具有高拉伸强度和较高拉伸模量的加筋片材，它可以用于填土加筋。
除此之外，还有各种加工制成品，为了防汛需用，将上述材料加工成专用制品如下:( 1 ) 土工管袋，高强有纺土工织物缝制成的类似于土枕的长管袋，直径一般在1 . 0 m以上乃至5 m，长度数十米至百米，靠泵人江河泥沙，通过管壁排水，管内泥沙固结，形成连续堤身，可以用作护岸或形成围堤或围堰；( 2 ) 软体排，用大面积的土工织物缝制成的单片排或双片排，单片排可在周边连接混凝土块作压重。 ( 3 )防汛袋，用经表面加糙的有纺织物缝制成的袋体，其中可以填充土石料，操作方便，大小宜便于个人搬动 ；( 4 ) 土枕，即长土袋，一般直径在0.4--1.0 m之间，长度不限，可用作压载，稳定性优于土袋；( 5 ) 石笼，以土工网或土工格栅缝制成的类似于铅丝笼的空管，内填充石块作护岸帮俄载；( 6 ) 吸水速凝子捻，以有纺土工织物缝制成的有要求形状的管袋体，其中装有高效保水材料S A P 充水后几分钟内即吸水膨胀形成塑性胶冻体，能自立用作防水子捻。
洪水期间堤防工程可能出现的险情：（1）由于风浪冲击或水位壅高发生险情；（2）堤身发生漏洞、裂缝、坍塌；（3）背水坡发生渗水、脱坡、管涌、流土；（4）临河堤岸发生淘刷、坍塌；（5）水位上涨超过防洪标准，堤防可能发生漫溢。采用土工织物防汛抢险是一项新技术．它具有成本低、抗冲耐磨、强度高、施工方便、重量轻，是防汛抢险的理想材料，在防汛抢险中广泛应用。
二、工织物在防汛抢险中的应用
（一）高水位大面积风浪险工抢护
一般水域较宽的堤段，遇大风激起波浪，水借风势、推波助澜，冲刷堤岸，融蚀堤土。当堤防临水坡风浪冲刷严重时，首先要进行护堤防浪。利用土工织物的抢护方法是：在临水坡面铺垫抗老化土工布软排体．一布一膜土工布，铺设时布朝上、膜朝下。上部周定在堤顶，下部护至坡谷以下0.6m，一般考虑下部护至险情以下lm，采用宽幅土工布制排非常方便。这种抢险方法的优点是布排迅速，洪水过后可立即拆除，妥善保管再用。
堤防土工布铺设方法一般在堤顶开沟填土夯实或打桩，用防滑钉锚固：下部在坡脚一端．必须压紧在护坡齿墙下面．固定排体在土体上。土工布的宽度可依堤防临水坡受风浪冲击范围而定，一般不小于4m，宽的可达8、9m，铺护宽度不够时．应按需要预先粘结或焊好。如果顺堤长度不够时可以搭接，并应在铺设中钉压牢固，必要时每隔3-5m压一组装土编织袋，以免被风浪揭开。铺设前应将铺设范围的堤坡清理干净。土工布的四周可用平头钉钉牢，在险情严重时，可用土袋压盖并加强观察，随时采取补救措施。
（二）管涌险情的抢护由于渗流的应用，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。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: a. 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。b . 如泉眼小，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5 - 2 0 c m 。在松软的土基或水下施工时，搭接宽度应取4 0 - 6 0 c m 。c . 将土工织物盖在泉眼上面，即以重物将其固定，再由周围向中央压易透水的2 - 4 c m粒径的小卵石或小石子，厚度3 0 - -5 0 c m石子上面再压块石或混凝土块，最后形成中心高，四周低的压重体。d . 铺放土工织物的面积取决于泉眼的大小和严重渗水段的范围，其面积应大于需要保护的渗水范围0 . 5 m以上。
（三）渗水(散浸)抢护。堤防渗水是常见的险情之一，如不及时处理有可能发展成为管涌、滑坡、漏洞等险情。抢护渗水的原则是：临河截渗，背河导渗。降低浸润线使土壤干燥，促进堤身稳定．切忌用粘土在背水坡压渗。水情预报水位不再上涨时，应加强观察，注意险情变化，可暂不处理。若渗出严重或已开始渗出浑水．必须迅速处理，防止险情扩大，主要有两方面：
1.背水反滤、导渗沟。对背水坡滤水修筑反滤设施是将渗入堤内的水尽快由
背水坡排出，但不允许带走泥沙，如此可降低浸润线干燥土壤、稳定堤坡。土工布是能够保护土粒不被水流带走并起导渗作用的最好材料，采用符合滤层要求的土工布时。锚固方式可在护坡顶部挖槽，沿槽边和槽底将土工布端头铺好，再填土夯实，也可用防滑钉、木桩等将土工布钉在土体上。必要时在槽底中加打短桩，槽深和宽不宜小0.4m。
在背水坡开纵横向Y型沟和人型沟等，沟的尺寸和间距应根据具体情况而定。沟底应平整、顺畅，导渗沟的底坡一般与堤坡相同．沟底平整顺直。土工布外露长度以能遮盖透水材料并适当搭接0.2m以上为宜。土工布长宽不足时可采取搭接型式，搭接宽度不应小于0.5m。透水材料铺好后覆盖块石草袋、土工编织袋或上铺席片麦秸稻草，然后压土保护。保护层不得小于0．5m在紧急情况下，也可用土工布包梢料捆成枕放在导渗沟内，然后上面铺盖土沙保护层。
2.临水截渗。在现场缺乏粘土料且水深较浅时，采用一布一膜土工布加保护层在迎水坡截渗。施工方法：首先对铺设范围内堤线和堤脚附近的地面清理干净，以免造成土工布的破坏。土工布的宽度视堤坡尺寸应预先粘结或焊接，以铺满渗水段堤坡并伸入临水堤脚以外lm以上为宜。长度不够可以搭接，搭接长度不应小于0.5m。铺设前可将土工布卷在宽8―10m的钢管滚筒上，置于临水堤肩。每次滚铺前把土工布的下边折叠粘牢形成卷筒，并插入直径4―5cm的钢管使其下沉展铺。土工布铺好后压一层土袋，从最下端压起，逐渐向上平铺严压，不留空隙，作为土工布的保护层并起防浪作用。铺设人员应穿软底鞋，以免破坏土工布，并密切注意防火。
（四）漏洞抢险。对于施工质量差，堤身内存在洞穴、树根等隐患。在高水位压力下堤防背水坡及坡脚附近发生穿堤漏水孔洞，如漏洞流出的是浑水，或者由清变浑，或浑浊程度逐渐增大，表明漏洞迅速发展，若不及时抢堵就会出现滑坡、坍塌甚至很快溃决的危险，这是一种严重的险情。抢护漏洞的原则：前堵后导，临背并举，抢早抢小，一气呵成。进口封堵采用一布一膜土工布制成软排体，一般排体宽5m。沉入上游坡面，两边用防滑编织袋装土压载使之稳固。起到防水隔渗的作用。
在漏水孔洞出口处，应将反滤土工布覆盖在堤防背水坡漏洞出口处，并在其上部加压重物进行堵漏，也可在漏洞出口上侧堤坡或堤顶打短桩挂土工布排水，并在排体上用土袋垒砌围井。采用土工布的主要作用是保土滤水，所以铺设不能太密也不能太稀。
结束
近几年土本织物以其特有的特点迅速在国内打开市场，主要因其价格低、重量轻、运输方便、施工简易，土工织物在水利工程中得到了广泛应用，具有抢险迅速、有效的优点，尤其应在中小型工程中推广。
参考文献
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