堤防工程土工合成材料应用技术一四

堤防工程土工合成材料应用技术(19)简介：千百年来，在水利工程中，人们广泛采用的材料主要是木、竹、土、石等天然材料以及一些金属材料，但它们都有一些固有的缺陷，例如性能单一，质量大，寿命不长，价格昂贵等，故不能全面满足工程的特定需要。同时天然材料毕竟数量有限，而且不少天然植物材料如过分利用还会影响自然界的生态平衡，破坏人们赖以生存的环境空间，例如大规模地砍伐森林树木，破坏地表植被，会造成水土流失和荒漠化。有些金属材料虽然性能良好，但容易锈蚀，且成本较高，从而限制了其应用范围。随着近代化学工业的迅速发......关键字：堤防工程土工合成材料应用2．模袋的加工首先是通过排水点的间距和形状来控制灌填后的平均厚度，其次是考虑织造土工织物的幅宽、纵横向收缩率及边界处理要求，确定每片模袋的总体尺寸，解决总体布局与材料充分利用问题。灌填后模袋的纵向收缩率约为1％，横向收缩率约为5％。排水点尺寸、间距及上下片横向长度差，可按薄膜克胀成形原理计算或现场充灌和室内试验确定，表4-6为参考尺寸。排水点按空心“十”字花缝合，空心宽2cm，每个排水点的排水面积约20～40cm2。每片模袋在顶都要设一组进料口，进料口处缝上Φ15cm、长50cm的由织造土工织物缝制的软进料管。当模袋长度大于10m时，应在中间加设进料口。每组进料口不少于3个。叫表执4-6稻排胡凑水即桨点狸允的蹄许尺古格寸理优要朴针求勾平均厚度搁排水点间集距眯(在cm)筋下片长度

慧(膜cm)掌上片长度

天(倍cm)磨排水点尺寸

择(晋cm×cm)答编织物幅宽

腔(迟m)惊纵蓄距鲜a平横蚀距慰b籍15撕60肯57混3×57环3×68疤15×15卷3.80孕11挖43询39勤4×39缎4×51啦8×8诚3.64(五)模袋混凝土护坡施工要点1．施工准备包括备足所需材料和设备、平整坡面、现场就位、放线定位、开挖顶脚基槽、测量水下施工水深和流速等。泵送施工主要设备是混凝土(砂浆)搅拌机和混凝土(砂浆)泵等。2．铺设模袋机织模袋应在各片连接的底面铺非织造土工织物。各片间连接底面的非织造土工织物采用缝接或搭接，搭接宽度20～30cm，土工织物在坡顶处可用8号铁丝制成的n形钉固定。顺水流方向\铺土工织物时，搭接带亦应固定。简易模袋先铺设非织造土工织物滤层，然后在其上铺模袋。一次铺设土工织物面积的大小根据充灌施工进度确定。按预定位置顺坡准确展开模袋，扎紧下口，上下两端设桩固定。机织模袋上沿连接松紧器，挂在固定桩上，如图4～5所示。若有配筋时，则在模袋铺开后按要求插入袋内。插筋时应防止刺破模袋。和御短3绪．充灌搅拌机爆的内壁和模袋楼内事先宜用水拜适当润湿，再敞按要求的配比涨装料搅拌。拌恰和好的混凝土环应测定坍落度驳，砂浆应测定休流动度，合格肯后才能灌入模塔袋内。视机织模袋镜混凝润土挠(雀砂恭浆月)沾用特制的灌料毙泵充填。简易过模袋则采用输是浆伤管垄(缝Φ均5cm补塑料薄壁软胶管并)隶插入模袋进料暖口将拌好的合啄格砂浆从出料丑台灌人模袋内恼。充填按自下翼而上和左、右眯、中的顺序进鄙行。备模袋内有抬钢筋时，在充挤填过程中应不悼使钢筋沉底。抽充填过程中机叉织模袋的收缩堵可由松紧器控器制，简易模袋膀则在灌上部痰2m崇模袋时松开上烘端的固定桩，纲让模袋沿坡面碗充分收缩，然符后再灌至坡顶逝。如果设有排淡水管，可在充框灌完铲成姨1惭h钢后将排水管按药设计要求插入驰。紫模袋混凝援土充灌过程中卷主要应注意和向解决如下几个碎问题：乔梯增(1)艇峰为防止堵塞事垫故，应随时检裁查混凝土级配份和坍落度；防病止过粗骨料进档入和堵塞管道卡；防止泵人空奏气，造成堵管旗或气爆；充灌视应连续，停机皇时间一般不得资超耗过杯20mi身n伞。纷图周4-5

辞甩机织模袋铺设耳示意图

绩(a谈)浪平面图准；骑(b够)涛断面图(2)泵与充灌操作人员之间应随时联系，紧密配合，充灌到位后及时停机，以防充灌过程产生鼓包或鼓破。出现鼓胀时，应及时停机，查找原因并处理。(3)随时检查坡顶钢桩是否牢固，以防充灌过程中模袋下滑。灌完一片后，移动设备，按上述步骤进行下一片的充灌施工。应特别注意两片间的联接、靠紧。施工过程中应做好记录和取样、成形，然后进行强度测定。4．养护全部护坡施工完成后，进行坡顶、坡脚和上下游两侧接头的回填处理，同时进行护面混凝土的养护。一般养护朗为7天，要求在此期间护坡表面处于润湿状态。宝冷三、土工织拜物草皮护坡誓在第一章息已有叙及，草蒜皮依靠其良好依的根系而具有西一定的固土、提抗冲能力，因齐而广泛用于各蜘种草坪和草地些，在水利工程肯中亦有不少应主用，尤其是在宜水土保持工程掀中用于防止山屋坡地雨水冲蚀段。吗土工织物述草皮护熊坡抓(画或称土工织物福加筋草皮护沈坡都)政是土工织物与驴植草相结合形剧成的一种护坡胡形式。由于二冠者结合发挥了培土工织物防冲粗固草和草的根潜系固土的作用拐，因而这种护崭坡比普通草护伏坡具有更高的渔抗冲蚀能力，狸如凶图方4-6(a)敌(谢英国建筑工业处研究与情报协食会原型试验结形果矛)暖和执图燕4-6(b)捞(姥英国奈特龙公事司资骗料更)莫所示。硬根据上述愁情况和已有工娘程经验，这种哥护坡目前可在堆各级堤防和土毒石坝的背水坡唉、恼3蹲级堤防及其以星下级别堤防的扶临水坡采用，巾这种护坡的优淡点是造价低，浇而且具有美化茫环境的独特效沫果影。程穗目前，用竹土工织物加筋问草皮有两种基览本形式。一是水在草籽上覆盖愧一层薄型土工渣织物，国外多蔬用非织造土工篇织物。为加强筒护坡稳定和抗那冲能力，还可圆加设混凝土或杂块石方格。草愧籽发芽生长后驱通过织物孔眼吴穿出形成一个叫抗冲体，茂密号的草还可起到嘴保护织物的作防用。另一种是乒采用三维织物守网垫，待草生浸长后形成整掩体贴(蜜图平4-7右)鹰。三维网垫空垂隙大，可往网麦垫内充填小石痛子起防冲作用犹，用于植草护据坡时，由于它险不像土工织物寒与坡面紧贴，穷在未形成草皮剪前有水流作用薄的情况下，坡静面易受冲蚀。盛从造价来看，盾用三维织物网挺比用土工织物此要高。因此，债在一般情况下啦，以采用薄型抓土工织物作加从筋草皮为宜。

图4-7三维网垫植草护坡薄图笨4-6

腾劲普通草皮和加所筋草皮护坡极搞限

向抗冲流速与淹歌没时间关系个土工织物浸草皮护坡对所永用土工织物的谷要求主要是：但应具有一定的她强度，以提高耐抗冲能力；抗奶老化性能较高淘，以延长在外叼露应用条件下移的使用年限。捞一般可采用单叶位面积质量为财150g属/新m层左右的非织造程土工织物，也限有用织造土工类织物的，如卫登运河护岸工程脸的生物护坡。织土工织物稀草皮护坡的施即工主要应注意召如下几点：调狮判(1)皱煌尽可能选择良福好的植草期。漠一般情况下，笛暖季型草宜在谈春末至初夏种途植，冷季型草婚宜在夏末种植恩，不应在入伏需或入冬后种草窃。往债花(2)庸袋坡面处理。适种当平整坡面，严当土质适宜时通，可直接在坡墨上植土，松土邪厚度垮20cm冲左右；若坡面羡土不宜于植草昌，应铺土质适晒宜的种植层，汁厚度一般在侧50cm宋左右，并适当遍压实，同时表隙层应为松土。筝伴鸭(3)惧歌播种和覆盖。湖人工直播时，抄草种宜拌适宜遍细砂，撒种应池力求均匀。播灌种后压实坡面滤，再覆盖土工南织物，固定在复坡面上。采用呈三维土工网时器，先铺网，再弹播种。仿池浅(4)钟蹲养护。播种后谁及时洒水养护候，坡土干燥时仿应连续数天浇淹水，以保持土笨中适宜的水分东为度。洒水时扰间应在早晨和导日落期间，不粗得在中午酷热偷时浇水。四、实例晃级需[遇实晓例愚4-1誓]西半拉山嫩江调堤防段护坡工河程森半拉山堤脸防段位于内蒙嫁古自治区扎赉租特旗内蒙古东鞭部劳改农场附循近的绰尔河进蜘入嫩江处，保坝护农忽田基20倒0串多万亩，草降原勾6浮0椅多万亩，村屯狠和城镇殿近硬70跳0归多个，人杠口仇2际0炉多万，以及平屯齐铁路瓣23.5km魔和公球路摩30轧0远多护k铁m箭。所以，大堤辫安全极为重要企。愿柿郊1贺．护坡结构盼此段堤防林高警3.5m召左右，平均坡伴长约聪13m浊，迎水坡比零为屈1:凭3暖。堤身为轻壤饲土，粒径分析疫结果见差表萄4-职7士。土工织物直梅接铺设在土坡惕上。根据风浪奥计算确定表层雄单层干砌块石霜的厚度凤为筹3牵5计～臂40c瞧m择。为防止阳光蚁透过块石缝隙阁照射土工织物荐，并使土工织责物与土面接触底均匀紧密和减敞弱风浪对被保什护基土的作用多，在护面块石轧与土工织物之砌间铺设了哲10cm朋厚的砂砾石垫础层。为防止护蹄坡底脚淘刷，充坡脚设有璃50cm茎深的齿槽，土朋工织物铺设在丘槽底，再砌筑尿大块石护至顶在部，土工织物嗽的固定是将它亲埋入深剖30cm督的沟内。用砂普砾石填塞，护皂坡结构如凭图杀4宇－脖8施所示。坟表状4-7泄土京皱的课将粒笨浇径风浸指遥歉标皇垄(钉单位贴：精mm)斤土号医d旱10子d群50皇d侮85步d羽90幼分类名称少①常1敬0.0027虎0.054顾0.125碰0.160数轻壤土肤2伸0.0035拨0.050略0.150唤0.175苗轻壤土慎3吊0.0040筒0.062在0.180徐0.220角轻壤土卷4保0.0038壳0.038蹈0.130粱0.170絮轻粉质壤土霞①珍红本表取自原报版告，土的分类庸未按现行标准哑。括嚷论2姻．土工织物的终选择到孔径钢按石O博90猾＜振d幅90糠。的原则，并过考虑到块石护扎面与土工织物雾之间有砂砾石苗垫层，有利于冬减轻淤堵，孔武径适当选大一铺些。第本工程护煎坡坡比浑为割1:鲜3遣，经计算，满制足护面层沿土欢工织物垫层的蛋抗滑稳定要求林。护坡运行期墙间，只要护面挠层不被破坏；戚则工织物层基巧本处于不动状侄态，因此，对忘土工织物的抗倍拉强度要求不缓是很高，但为滴了满足施工应爽力和防止意外蛾情况，要求不池低焦于轻8kN/讨m勾。漆根据上述稼各点，选用叫了碍4顺种涤纶短丝非浸织造土工织物矿和一种日本尼腔奇卡长丝非织充造土工织物，阀各项指标见厌表寺4-须8遣。

坝图植4-8承控护坡结构示意经图裳表骗4-8裹土坐执工必节织于笋物闸艳性河红质访试

三样

尝编

蜡号费质量

主(犯g/m第2傍)反厚慧度币(斜mm)腐孔余径喊(员mm)今抗拉强度

拍(心N/叙5cm军)处延伸率

陪(喇%)叠渗透系数

毫(盈cm/s)产0.2kPa谋2kPa测O更50旗O劳90看O伪95熔经向坚纬向雹经向蛇纬向授1发406即3.30阳2.08伤0.11厘0.152疫0.160岂368.5惩464.5庸101.2死79.6倒4.1×10遭-1抚2特378跪3.37能1.90坡0.095甩0.138佣0.160藏352.8军556.6裳105.2景76.4狮2.4×10卸-1移3永460叫3.87劲1.64若0.080菊0.140拥0.155景390.0侦698.7寿100.0梁85.4怨1.3×10眠-1座4见440恶2.86失1.77挤0.111债0.152拔0.160蔑347.9叉484.1拦97.2沈75.0特3.7×10筝-1虫5铁200盒2.00种0.60那0.074追0.130累0.150酒337.0惭330.0泻72.9打115.8挣1.52×1沫0怨-1壶蜡遣3邻．护坡施工垒先将坡面佛上的冲坑分层畅夯实填平，然急后削坡，清除袋坡面的尖刺物腿，土工织物直虏接铺在整修好赏的坡面上，然化后铺砂砾石，故最后砌筑块石要和用小石块塞斗紧块石问的空吗隙。正为施工方奏便和及时挡水园，土工织物自缎坡脚向上呈横叛向逐条铺设，兴条承(迫幅稠)结问用折叠方法副缝接。逃仁竿4扩．护坡运行情德况亭试验恨段肌198缓8凳年施工，经过皱冬季最低气温喉一驳3麻6肤℃驴，以及洪汛期译最大风酿力怎7京～俯8群级条件下运行猪，情况正常郊。勒198屡9醒年汛后曾作部唉分取样检查，饼未发现异常现可象，土工织物返内的淤土量不阻大，分别为垫26g趴/m2(怖2存号试哀样恼)尺和献51g奔/m服2编(笑5留号试架样买)霞。屈蓝害[臭实靠例渣4-2笨]亿深圳罗湖桥递模袋混凝土护垂坡枯罗湖桥位末于深圳河与梧码桐河交汇处志，拘199弱5阅年进行桥下河行底和上下游河域岸加固，防护惭范围全长纤329.5m旱，防护结构有划两种形式，如委图樱4-堤9撒所示。施工期催河流水深束3.8m碗，共铺设模袋固混凝土亡5520m慎2类。洽模袋采用繁无锡久安土工雕布厂生产的机赏织高强土工模肉袋，其基本性颜质见销表泡4-苍3团模配S炊和福模户C郊系列产品。模旗袋充灌成型过飘程中的纵、横偷向收缩系数和咬整体收缩系数厦控照1.0以7港计算，整体搁为窄1.1左5之。每单元成型服后的宽度为长3.5m虹。量模袋混凝雹土的配合比为裳水泥：砂：碎氏石桐＝狼1:2:吩2纲，水灰比畏为蜜0.坦6希～迎0.6患5坝，坍落度箭为返23±衬2cm知。材料采旦用恨42刘5让号普通硅酸盐愚水泥、中砂和鄙粒絮径痛0.锦5柔～愉1问.0cm她的碎石。铁混凝土充沸灌用泵送能力识大于屯10m米3陡/礼h古的混凝土泵，价充灌袖口处的瓶喷嘴压力为罢2kg陪/cm类2属左右。含护坡施工挨首先是精确测讲量水上水下的雪坡面地形，划肥分充灌区和放化样，然后铺设吸模袋和充灌。初模袋的铺耗设定位选在晴鹊朗无风天和潮撞水位较低、水护流速度小于映1.5m甘/钱s洪时进行。铺设祝前仔细检查模词袋质量，紧用较Φ灯7糟0课～驶80m狐m且的钢管穿人模逝袋两端的穿管斩于孔，卷好后顿运至现场。在摘预定坡顶每隔不2m引打设型钢目或岸Φ汽20mm境钢筋桩。钢桩封与上端钢管之蔽间用钢丝绳或忘双帖股辉8体号铁线通过倒压链迷(牢1猛～软2t导)辱相联接。用倒市链可调节模袋常的松紧度和充击灌时的伸缩长羞度。然后，用泛船只配合将模田袋沿一岸滚铺悉至另一岸。水哨下由潜水员配虫合展平模袋，蜓并用块石或砂健包将模袋压伏筛在河底碎石垫械层上。铺设方姥式见检图贪4-1否0醉和腔图皂4-1异1逢。两块模袋搭吵接时，未充灌帖的模袋留时10cm键左右的宽度余谷量，以便充灌银后搭接紧密。朴图炕4-9

慌舒模袋混凝土护顿坡结构炕图声4-10

栏筝模袋铺设平面北图腹

旷各项准备丸工作就绪后，锤将混凝土输送石管路前端的软笛管插入充灌袖误口内，并扎紧偏袖口，然后开香机充灌。同时践，把稳袖口，棕不断用脚踩袖梅口处堆积的浆毙液，并注意充创实边角。通过充倒链随时调映整汁乎松紧度，斜使充灌后紧贴伞坡面。充灌过化程中随时检查挽配比和出现的奖各种不良现象翁，如堵塞鼓包像等，并及时处禁理。

量图着4-11延蜡模袋铺设断面闯图肚该工程模倦袋混凝土造价呈为食664.雅1手元索/m形3假，比原计划的挂半边导流施工萝费用降略低催39.5枕7茧％，工期缩短粱一个月。缝牧霞[款实收例石4-3劣]蓄卫运河土工蒙织物结合生物丧护坡云卫运河是屠海河流域典型但的婉蜒型河流及，海河水利委胀员会利用土工面织物和生物工陡程各自的优点膨，悉于很198粒6圾年开展了土工挖织物与生物工尿程措施相结合软的护岸工程试众验研究。试验出工程位于卫运鹊河祝屯闸下险像工段内，长扮170m妖。叹辞纤1挪．工程断面设贩计缓试验段滩耐地高程市28.30m订，河底高程石18.63m僚。在高程亿24.0m街处侍设打l诉m柜宽平台，平台抓以上设计边斯坡辨1:2.住5快，坡长技10.5m瑞，采用深栽柳光护坡。柳树株允行间距各为文1.5m权，中间加一坐怨地票柳带(货柳回撅带)拾，柳间栽爬根遭草。平台以下缠设计边翁坡竭1:2.韵0秩，坡长童10.5m对，采用土工织飘物排体护坡、仓护基。护基按娱局部冲刷深橡度赶2傍～责3狐m洲、冲后坡见角脑45若°逐考虑，排体向舞河底延伸霞6m胀。排体上面用毒混凝土预制构添件组成的框格业压载。为保护膀排体，防止土肌工织物老化，扎增加排体稳定默，同时达到缓掀流促淤目的，插在框格内填土蜜0.2m辞，深栽柳，铺秤草皮，压脚载密200稀0氧～烈3000N/矮m夸2游，柳树株行距洁各修1.5m喷。混凝土预制弄件长度有两种政，分别为雹1.4m昨和叔1.5m滑，横截面尺寸坟相同，均为贫0.1m喝×疫0.2m旺,据工程横断面如眼图护4-1详2魔所示。探般图为4-12计恒护坡设计断者面售(昏单拖位受:m)

HYPERLINK"/books/dfgc/c4.html""/books/dfgc/c4.html"错要看详细滥图授4-1马3含请点吸山业2颈．土工织物的盾选择游试验段土跨的怖d爪50假＝案0.028m匙m均，星d母85涛＝校0.085m口m夸，不均匀系问数掏C浓u陕＝曲2.8茄3纽，渗透系元数狗K乌s累＝坏1.39×1枕0串-4东cm伟/残s鸦。厦按猪0道90浑＜劳d茎85猜，思K膀g携＞迫5K科s部要求，选用了压防老化聚丙烯加织造土工织物俭，其厚度采0.61mm贞，红0搂90贫＝柔0.05mm级，袜K泼g竞＝质1.18×1荐0贞-2狼cm右/摸s秤，经、纬向抗究拉强度分别敏为扛11.76k浆N/珠m装和粒9.14kN阴/洁m腹，延伸率分别亮为著2赌0械％叫和宾3品0错％。忍酷搜3趴．栽柳与种草芳在绞24.0m惰高程以上的坡宇面上，按设计亭间距栽柳，栽疲深扇2.0m怎，外露预0.2m神，每两棵树之勤间种一墩坐地排柳。在轮24.0m焦高程以下，每羽个框内按工程衔要求定位，栽梅一棵柳树，方具法是用火或烧祖红的铁器，在喊栽柳树的地方际将排体烧出或茄烙出一致个宫5尚～兰8c破m刷的洞，然套在粱柳杆上，这样任可避免洞的四而周织造土工织巧物脱丝而破坏公其保土性。镜每个框格仓内填土厚俱0.2m缸，踏实后植爬刑根草皮。扣弓孔4份．使用效果及宁经济分析布工程蹄于踩198参7写年炎5梦月完工。经过怎两个汛期栏400m泻3执/任s芝流量的考验，警框格内的草皮由长满，且生长月繁茂，柳树的壤成活率援在衬9丙5妻％以上，持高交2绘～茎3隐m仁。草皮和柳树值有缓流作用，售坡面已普遍落努淤。鼻据驱198并8汉年止1眼0向月