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          土工布與土工膜在水利工程中的應(yīng)用

          20世紀80年代初,我國即開始土工織物等土工合成材料的應(yīng)用和研究。據(jù)不完全統(tǒng)計,應(yīng)用這種材料完建的工程迄今已有近萬項。材料與技術(shù)的優(yōu)點愈來愈為工程界所認可,尤其是近幾年來在防洪搶險中的大量應(yīng)用及成效,引起了廣大巖土工程人員的高度重視。土工合成材料在現(xiàn)代的水利施工中更是被廣泛應(yīng)用,而在工程上經(jīng)常接觸的是土工布,復(fù)合土工膜以及聚乙烯土工膜等。它們的產(chǎn)量高,造價也合理,具有優(yōu)越物理性能和穩(wěn)定化學(xué)性能,因此越來越多地被應(yīng)用到水利工程當中。

          土工布與土工膜在水利工程中的應(yīng)用

            土工布通常不是單獨使用,在堤坡護砌、河底護砌中都是覆蓋在塊石或混凝土預(yù)制板下面,從而構(gòu)成穩(wěn)定的防護體。在垂直防滲工程中,它也是最終埋在土中不見天日,但它所起的作用卻是不容忽視的,通常具有反濾、排水、隔離、防滲、防護等功能。


            1、短纖針刺土工布

            它是比較常用的土工布,具有一定的透水性,堅韌的物理特性和化學(xué)特性,根據(jù)每平方米重量的不同分為100gm2-600gm2等型號。在某河河二期改造工程中,溝岸下半坡護砌和河底護砌就應(yīng)用了400g/m2的這種土工布。根據(jù)在土工布上負載的材料不同,干砌石護坡采用土工布鋪設(shè)在夯實土坡表面,上方鋪20cm砂墊層和15cm碎石墊層的設(shè)計方案,從而保護土工布表面不被干砌石棱角扎破,而河底護砌土工布上是混凝土預(yù)制板,所以采用土工布底下鋪砂墊層,上面直接鋪設(shè)混凝土板的設(shè)計方案。充分考慮到短纖針刺土工布較弱的抗切割的物理特性。這種土工布雖然有一定的透水性,但除了土壤極微小的顆粒能滲透外,稍大一些的顆粒都能被有效地阻隔住,有效地阻了水流對岸坡土基以及河床的沖刷。竣工一年后干砌石護坡依然整體平順,河底混凝土板平整度也保持的很好,而且在工程后期維修清淤工作中,因為它有透水性好持特點,在上游橡膠壩截流后,溝底的水能夠很快滲透到土壤中,為清理工作創(chuàng)造了好的條件。


            2、復(fù)合土工膜


            它是一種厚度薄,具有一定硬度的防滲土工合成材料,在某河橡膠溢流堰的建設(shè)中被廣泛采用。兩側(cè)擋土墻上的護坡及混凝土側(cè)墻上方的平臺鋪砌,在預(yù)制板下鋪的都是復(fù)合土工膜。它的使用有效地防止雨水滲入擋土墻后的土壤里和混凝土側(cè)墻后面回填的砂里,防止了因為這些部位土壤及砂里水份含量過高而引起冬季凍脹而產(chǎn)生的對墻體的破壞。但它的搭接更適合縫合。


            3、土工合成材料鋪設(shè)


            3.1 在施工過程中,若氣溫低于0℃,必須對黏結(jié)劑和黏結(jié)面進行加熱處理。黏結(jié)強度必須符合施工圖紙的要求。


            3.2 采用現(xiàn)場黏結(jié)方式拼接土工合成材料應(yīng)保證有足夠的搭接長度,作到黏結(jié)劑涂抹均勻,無漏黏;采用熱熔焊接方式進行材料拼接時,應(yīng)保證有足夠的焊接寬度。應(yīng)盡量選用寬幅的土工合成材料,若所選的幅寬較窄,應(yīng)在現(xiàn)場工作棚內(nèi)拼接成寬幅,以減少現(xiàn)場接縫和黏(搭)結(jié)工作量。


            3.3 采用土工膜或復(fù)合土工膜作防滲體時,應(yīng)規(guī)劃好跨越土工膜的施工行駛道路,當車輛、設(shè)備等跨越土工膜時,必須采取相應(yīng)的保護措施。并應(yīng)防止機械搬運損傷已鋪設(shè)完成的土工合成材料。


            3.4 土工合成材料的鋪設(shè)應(yīng)符合施工圖紙的要求,鋪設(shè)方法應(yīng)根據(jù)壩高和材料的受力方向。施工過程中的渡汛要求盡量減少接縫的數(shù)量等因素。


            3.5 為防止大風(fēng)吹損,在鋪設(shè)期間應(yīng)采用砂袋或軟性重物將土工合成材料壓住。當天鋪設(shè)的土工合成材料應(yīng)在當天拼接完成。


            3.6 對施工過程中遭受損壞的土工合成材料,應(yīng)及時進行修理,在修理土工合成材料前,應(yīng)將破壞部位不符合要求的料物清除干凈,補充填入合格料物后進行平整。對受損的土工合成材料,應(yīng)外鋪一層合格的土工合成材料,其各邊長度應(yīng)大于破損部位1m以上,并將兩者進行拼接處理。


            4、注意事項


            在施工中,如果是采用混凝土板護砌,則混凝土板土工布和墊層的最佳依次順序是:混凝土板在上,土工布在中間,然后下面是墊層,因為這樣,土工布能將砂墊層和土基全部護住,防止水流沖刷,但這樣確實也給施工造成了麻煩,致使混凝土板不易找平,即使找平也相當耗費工力。而若是將砂墊層和土工布顛倒一下位置,雖然混凝土板很好找平,但長期在雨水、河水等水力沖刷下墊層中的細砂或部分中砂會被水沖走,混凝土板的平整度也會被遭受破壞。為了解決這些問題,我們通常采用粗砂或礫石來在混凝土板與土工布之間整平,這樣做能取得較好的效果。


            在使用了土工布的護坡工程中,要注意“上封頂,下入腳”,就是在鋪設(shè)完的土工布最上邊,塊石可做封頂平臺,混凝土板可以利用立式設(shè)板截住土工布的最上沿,而土工布的下沿應(yīng)壓在固腳里,這樣兩面封死,能夠更好地保護坡上的土基或墊層不被沖走,或是局部沖出縱溝。


            土工合成材料只是主體工程中的一個組成部分,其設(shè)計、施工理應(yīng)符合其它有關(guān)規(guī)程、規(guī)范的規(guī)定。土工合成材料在工程中發(fā)揮的作用大多是綜合性的,例如用作加筋時,也有隔離、排水的功能,在設(shè)計時可以以加筋為依據(jù),兼顧其它。施工中每道工序是否符合設(shè)計要求,關(guān)系到整個工程的安全與質(zhì)量。例如土工膜接縫不密,會因其漏水而使防滲失效;壓重、防護欠佳,會使工程破壞。必須抓好每一施工環(huán)節(jié)。

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