堤防工程土工合成材料应用技术(24)

发表日期:2004-12-06 浏览人数: 作者:包承纲 主编 来源:水利工程网  评论
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第三节 防汛抢险中常用土工合成材料及其优点

  一、常用材料

  土工合成材料的种类很多,但在防汛抢险中主要是利用其排水反滤和防渗功能,当然也兼有隔离和加筋等作用。应用较普遍的透水材料有织造土工织物(编织型)、非织造土工织物、PVC塑料细网(窗纱)等,三者均可作透水、排水反滤材料;另外有不透水的土工复合材料,如土工膜(塑料薄膜)、土工膜与织造土工织物、土工膜与非织造土工织物经加热滚压而成的各种复合土工膜。选用时应根据被保护土的粒度与级配,结合第二章徘水反滤准则和防渗要求来确定。此外,由于这些材料虽然一般不承受多大的附加荷载,却不可避免地要受到施工应力作用,故亦应有适当的强度,如抗拉强度或顶破、撕裂强度等。织造土工织物、非织造土工织物及复合土工膜的参考指标见表5-2~表5-4

5-2

织 造 土 工 织 物 参 考 指 标

 

规格

尺寸
(cm
×cm)

质量
(g/m2)

抗拉强度(N/cm)

CBR顶破强度(N)

磨擦系数f

渗透系数k
(cm/s)

经向

纬向

湿

13×12

95×55

100

140

130

1600

0.30

0.25

10-110-2

 

5-3

非 织 造 土 工 织 物 参 考 指 标

 

单位面积
质量(g/cm2)

幅宽
(m)

厚度
(mm)

抗拉强度(N/m)

渗透系数k
(cm/s )

顶破强度(N)

等效孔径
(mm)

经向

纬向

CBR

圆球

350

25.4

3

120

150

100

1300

500

0.1

 

5-4

复合土工膜(一布二膜)参考指标

 

幅宽(m)

抗拉强度(N/5cm)

延伸率(%)

顶破强度
(N)

渗透系数k
(cm/s)

经向

纬向

经向

纬向

26

170

120

15

8

600

10-7

 

① 指织造土工织物两面覆PE

  二、优点

  汛期采用土工合成材料来进行护岸、护坡、加筑子堤和堤防背水侧除险时,有以下一些优点:

  1. 整体性强

  每块土工合成材料软体排的保护面积可达100150m2(或更大),且根据险情,拼料可大可小,保护严密,不易发生局部冲刷。

  2. 抢险速度快

  一块长12m、宽10m的软体排,从开始放排到上面加压重仅需lh

  3. 适应性强

  织造土工织物软体排沉放后,能与不同地形的河岸(堤坡)较好地贴合,并能随河床断面经淘刷变化而自行调整其位置,紧贴岸坡,发挥防冲护岸作用;同时它又可用作背水坡出现管涌险情时的良好滤层。

  4. 储运方便

  由于土工合成材料是由绦纶、聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯等高分子材料制造的,由它们加工而成的软体排、土枕等成品,既便于拼接,又可以折叠,体积小、质量轻,运输与储存都十分方便。

  三、抢险用土工合成材料制品的类别

  防汛抢险使用的土工合成材料与其他用途的材料有所区别,应根据各类险情的特点,事先储备,编号入库(存放在江、河、湖段管理部门),并在每一捆内张贴标签,简要说明用途和使用方法。这样在抢险的紧急时刻,能很容易取得所需的防汛抢险器材,取时间,减少失误。为此,很有必要将防汛袋器材规格化,尤其是用途多样的防汛编织袋,更有必要定出规格,加以编号,有针对性地使用。下面建议了几种土工合成材料产品的规格、性能和用途,并加了编号(每一种编号的器材代表不同性能、规格和用途,针对着不同的险情)。有关部门生产和使用时可作参考。

  (1) 防汛袋(俗称编织袋)。防汛袋的品种建议如下:

   1) 1号袋:是透水性很好的袋,织物孔径较大,为5mm×5mm,尺寸可为:40cm×30cm和50cm×40cm(相当于直径10cm和20cm管涌孔径),袋近立方体形,装砂石料后,系好袋口,沉入管涌孔内,可消减渗透动水压力。

   2) 2号袋(100g/m2):尺寸可采用95cm×55cm,渗透系数大于10-2cm/s,干摩擦系数0.3,湿摩擦系数0.25。可用于堤防背水侧除险。例如:①透水压重防止流土;②管涌孔周边围井;③下游坡透水支撑体;④下游坡内帮等场合。

   3) 3号袋(100g/m2):尺寸可采用95cm×55cm,不透水或透水性极小的织造土工织物上覆5个丝厚的PE膜,干摩擦系数0.3,湿摩擦系数0.23。一般用在堤防上游坡,阻止水渗入堤内。例如:①堵漏洞进水口;②上游坡外帮;③防漫溢子堤;④防浪布压重袋土等场合。

  1号、2号、3号袋子都应(配细绳)系袋口。

  (2) 软式透水管。型号SH50SH200cm(或更大直径),其渗透系数大于10-1cm/s。用于下游坡排水或下游堤脚导渗以替代排水盲沟材料,汛后可以回收。使用时可用钢丝钳剪断管一端数圈钢丝,系好外包滤布封底,插入管涌孔内排水。排水沟端按同样方法使用。

  (3) 织造土工织物复合膜(复合土工膜或织造布涂塑)适用于:①做软体排布堵漏洞;②防风浪布;③铺在裂缝上,防雨水流入裂缝内。

  (4) 非织造土工织物布。粗纤维,大孔径,孔径大于0.2mm,厚34mm。适用于:①枪管涌险情滤层;②下游坡和坡脚散浸滤层。

  (5) 高分子塑料挤出网(类似窗纱)。用途类似于非织造土工织物。

[责任编辑:yeguiren]

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