劉小三劉會林劉 艷

土工織物在防汛搶險中的應(yīng)用

劉小三1劉會林2劉 艷2

一、防汛搶險的傳統(tǒng)材料和土工合成材料的特點

防汛搶險最常用的傳統(tǒng)材料主要為土料、砂料、石料以及草袋、麻包等，是當前防洪搶險的主要材料。這些材料雖然來源廣、數(shù)量多、能就地取材，但也存在重量和體積大、運輸困難、施工強度大、施工速度慢、工程質(zhì)量不易保證等不足。

土工合成材料中的土工織物具有強度大、質(zhì)量輕、透水性強、防腐及耐磨性好的特點，同時還具有以下方面的功能和作用：

（1）排水功能：土工織物能截斷匯集土體中的滲水，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：由于土工織物構(gòu)造上的水力學(xué)特性，在它排出滲水的同時，能阻攔土體顆粒不被帶出。

（3）隔離作用：土工織物可把不同性質(zhì)或不同級配的土石料隔開，以免互相摻雜，從而保證施工質(zhì)量。

（4）對土體的加筋作用：土工織物有較高的抗拉強度，可約束土體的應(yīng)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。

此外，土工織物施工工藝簡單，可保證工程質(zhì)量，施工速度快，工程造價低。對于防汛搶險這種時間緊迫的工程，土工織物是一種十分理想的材料，特別在一些缺土、缺砂石料的地區(qū)更具有特殊的價值。

二、防汛搶險中常用的土工合成材料

土工合成材料可分為土工膜、土工織物、復(fù)合型土工合成材料和特種土工合成材料等。我國在利用土工織物和天然纖維材料進行護堤、搶險、堵口方面已有很長的歷史，但利用土工合成材料來防汛搶險還是一項新技術(shù)。隨著我國經(jīng)濟建設(shè)的發(fā)展和對土工合成材料功能和特點的深入研究，土工合成材料將越來越廣泛地應(yīng)用于水利水電工程的搶險施工。

土工合成材料品種眾多，防汛中應(yīng)用最廣的有以下幾種:

（1）土工膜。由聚乙烯、聚氯乙烯等制成的基本不透水片材，與土工織物結(jié)合形成各種復(fù)合土工膜，可用作隔水層或擋水軟體排。

（2）土工織物。分為有紡?fù)凉た椢锖蜔o紡?fù)凉た椢飪纱箢?，由聚合物的聚丙烯、聚醋纖維或扁絲等織成或鋪成，為透水材料。

（3）土工網(wǎng)。由聚丙烯、高密度聚乙烯等壓制成板后，再經(jīng)沖孔，然后通過單向或雙向拉伸而成的帶方孔或長孔的、具有高拉伸強度和較高拉伸模量的加筋片材，可用于填土加筋。

此外，還有各種加工制成品，可根據(jù)防汛需要加工成以下專用制品:①土工管袋，由土工織物縫制成的類似于土枕的長管袋，直徑一般在1.0m以上乃至5m，長度數(shù)十米至百米，靠泵入江河泥沙，通過管壁排水，管內(nèi)泥沙固結(jié)后形成連續(xù)堤身，可以用作護岸或形成圍堤、圍堰。②軟體排，用大面積的土工織物縫制成的單片排或雙片排，單片排可在周邊連接混凝土塊作壓重。③防汛袋，用經(jīng)表面加糙的有紡織物縫制成的袋體，其中可以填充土石料，操作方便，大小便于個人搬動。④土枕，即長土袋，一般直徑在0.4～1.0m之間，長度不限，可用作壓載，穩(wěn)定性優(yōu)于土袋。⑤石籠，以土工網(wǎng)或土工格柵縫制成的類似于鉛絲籠的空管，內(nèi)填充石塊作護岸。⑥吸水速凝子捻，用紡?fù)凉た椢锟p制成的具備要求形狀的管袋體，其中裝有高效保水材料SAP，充水后幾分鐘內(nèi)即吸水膨脹形成塑性膠凍體，能自立用作防水子捻。

三、土工織物在防汛搶險中的應(yīng)用

1.堤壩坍塌險工的搶護

當?shù)虊紊嫌斡写竺娣e塌落險情時，要分秒必爭地進行搶護，可采用覆蓋軟體排防護，沉排搶險施工方法如下：

（1）展排體。將排體運到險工段，放在對應(yīng)的堤頂上，并展開。

（2）橫枕裝載。要把裝滿土的編織袋放在橫枕中心線上，折轉(zhuǎn)枕布并與尼龍繩頭捆在一起。

（3）滾排成捆。搶險隊站在橫枕一側(cè)，滾排成捆，后將捆搭到迎水坡堤肩處。

（4）打樁掛排。在縱枕對應(yīng)的堤頂上打樁4～6根，將縱向拉筋繩拴在樁上，松緊要適度，使排體沉好后，上端超出水面為準。

（5）沉排護險。搶險隊面向迎水坡，往下推滾排體，使排體沉到預(yù)定位置，并在上游側(cè)拉緊橫向拉筋繩，固定排體位置，避免移位和翻轉(zhuǎn)。

（6）縱向壓載。搶險隊分成4組，同時向指定豎袋內(nèi)投入裝土的編織袋，直到裝出水面為止。

2.管涌險情的搶護

由于滲流的作用，汛期堤壩及地基基礎(chǔ)薄弱處往往發(fā)生滲透變形，產(chǎn)生管涌、流土、滑坡等險情，使用土工織物對管涌險情搶護的施工方法是：

（1）將泉眼周圍或嚴重散浸的地面整理平整，清除草皮雜物以及尖角石塊。

（2）如泉眼較小，可以用整塊的土工織物蓋住泉眼，如泉眼較大或連片泉眼，則應(yīng)將土工織物互相搭接并用線縫起來，或采用化學(xué)粘合，搭接寬度一般為15～20cm。在松軟的土基或水下施工時，搭接寬度應(yīng)為40～60cm。

（3）將土工織物蓋在泉眼上，以重物將其固定，再由周圍向中央壓覆易透水的2～4cm粒徑的小卵石或小石子，厚度30～50cm。石子上面再壓塊石或混凝土塊，最后形成中心高、四周低的壓重體。

（4）鋪放土工織物的面積取決于泉眼的大小和嚴重滲水段的范圍，其面積應(yīng)大于需要保護的滲水范圍0.5m以上。

四、結(jié)束語

采用土工織物防汛搶險是一項新技術(shù)，具有重量輕、成本低、抗沖耐磨、強度高、施工方便，是防汛搶險的理想材料，在防汛搶險中應(yīng)用前景廣泛■

（作者單位：1.安徽省蕪湖縣汪溪壩水利管理處 241100 2.淮河水利水電開發(fā)總公司 233001）