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玻璃纤维土工格栅

土工格栅合成材料的功能与应用探究

作者:hengke 来源:肥城联谊工程塑料有限公司时间:2019-05-04 17:06:31 访问量:18
描述:土工格栅堤防、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。
土工格栅

土工格栅合成材料的功能与作用

  土工格栅堤防、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,同时它还具有以下几方面的功能和作用:

  1.1 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;

  1.2 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;

  1.3 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;

  1.4 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。

  2、土工织物在防汛抢险中的具体应用

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。

  2.1 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,这种险情大多要分秒必争地进行抢护。

 

  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。⑤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。

 土工格栅施工现场

  2.2 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。

 

  2.2.1 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2-4cm粒径的小卵石或小石子,厚度30-50cm。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。④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0.5m以上.

 

  2.2.2 施工时应注意以下两点:①当管涌处水压较大,土工织物覆盖其上后,往往被水柱顶起来,一般说,这是压重不够,应当继续填压石子,也可以用草袋装石子压上去,直至压平为止。②当有些冒砂孔比较大时,将土工织物盖在上面,加压重后就会凹下去,甚至会将土工织物撕破。遇于这种情况,应当在孔内先用大石子,小石子瓜子片将孔洞填平(可略高于附近地面3-5cm)以分散集中的渗流。在瓜子片,石屑上面铺放土工织物并按前述办法加压重。土工织物铺放以后,开始由于土体中微粒子被渗水夹带出来,水色变浑浊,历经一段时间后,若水质变清,说明此时土体内部颗粒不再流失,土工织物已起导渗作用。

 

  2.3 大面积散浸险情的抢护。有些土堤、坝构筑土料杂乱或施工质量差,挡水以后,随洪水位升高,水压增大,浸润线相应抬高,其渗漏也随之出现,最后水流从背水坡渗出。若渗流量过大,出现浑水,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,上面填塞小石子。

 

  2.3.1 贴坡排水法。使用土工织物作贴坡排水,一般应考虑以下因素:①土工织物的物理特性(开孔大小和分布、厚度、压缩性);②被保护土的物理力学特性(颗粒大小分布、孔隙率、渗透系数);③水力条件(渗透方向是单向或往复渗透);④作用于土工织物上的力及土工织物应具备的抗拉抗压、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,石子上面可以放块石。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.

 

  当渗透水通过土工织物排出以后,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,最后在沟内填放石子和片石压重。

 

  2.3.2 开挖导渗法。其施工方法是:从浸润线逸出点沿坡面至堤脚开挖若干横向沟(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,在织物上面放小石子。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,以减少日光照射。

 

  3、结论与建议

 

  3.1 塌岸险工抢护、管涌、下游坡散浸、开沟导渗等险情抢护,排体透水编织布效果较好。

 

  3.2 用土工织物防汛抢险,汛前必须缝制好各种抢险排体。根据可能出现的各种险情,相应备好抢险排体,一旦遇险就可立即抢护。否则会贻误时机,造成不必要的损失。

 

  3.3 防汛备用土工织物材料,应按险情种类的需要去准备。

 

  3.4 土工织物用于防汛抢险新技术,在确保堤坝安全渡汛方面有着重要意义。在堤岸多有树木的情况下,必须常规抢险技术与土工织物抢险技术结合使用。汛前要组织快速抢险队,做好培训和实践演习。人员要少而精,一般30-50人即可。

 

  总之,土工织物的独特优点越来越被广大水利工作者所认识,用于防汛抢险有着广阔的前景和巨大的潜力。

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