堤防工程土工合成材料应用技术二零

堤防工程土工合成材料应用技术(29)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......关键字：堤防工程土工合成材料应用第三节对土工合成材料产品开发的建议土工合成材料的品种虽然已经不少，它们已可满足大部分工程的需要，但就堤防建设和防汛抢险而言，还有一些有希望的产品可以开发，兹列举若干如下；一、防汛袋(1)前己述及，防汛袋是一种用织造型土工织物做成的袋，内装土或砾石料，在防汛中可作堵口、压重、挡风浪、筑子堤、抢管涌等的基本物品，用途十分广泛，在每年的防汛抢险中部立大功，用量以数亿个计，群众俗称“编织袋”。这种防汛编织袋虽然已十分风行普及，但在使用上仍不十分科学和规范，因此，有时不仅起不了好的作用，甚至有反作用，为此须将防汛袋规格化。(2)就防汛抢险来说，防汛袋的作用大致可分为：①阻漏、防浪、筑子堤；②压重和加固(支撑)；③消减渗透压力；④导水和排渗等。上述几种作用中的防汛袋，除①应采用不透水的织造型土工织物制作外，其余都应采用较透水的织造土工织物制作。其尺寸和形状也应不同，作用①的防汛袋尺寸应较大(95cm×55cm)，形状略偏长些；而作用③的防汛袋应呈近似立方体形状，且尺寸较小(30～40cm)，因此生产部门应选择适用的土工织物制成—定尺寸形状的防汛袋。凉二、土工叉合成材料烧粘土垫层因*新蜓恢(1)厘宅土工合成锹材料粘土任垫殊层尝(Geo乒synt趁heti降csC反lay便Line京r地)谜简竖称阔GC兰L抖，是由两泛层即(阁或多奖层絮)拼土工合成债材超料领(旺织物、膜扇等敲)钞中间夹一针层钠化膨线润土粉组植成的复合宋产锦品跃(漠见扰图拖6-1就)帜，用以代川替粘土防惯渗层衫。旧GC被L住有如下优偶点：标名我1)阵煌因钠化膨叙润土粉与挡非织造针随刺土工织水物纤维充涌分缠绕，染止水性强泼，耐冲刷置，且不会晶因干湿和燥冻融反复止循环而降总低防渗性割能，其渗秒透系数誉在薪5×10威-1l漠～洋5×10购-12默m/生s份之间。偶达斑2)错僚材料的厚葬度父约凯6恩～挂7m翁m僚，幅宽腐达至4.8美m遮，卷长却约均30宁m摸，卷在硬弓质轴上，办整卷重饱约保500k鞠g六，易于运悟输和安装帝。痕汉扬3)错胃任何可能白的漏水点盐因膨润土牌粉的迁移捞而自愈合劈，接缝处捏也只需叠改合杏约半0.30驶m表，即可满忍足防渗性厅能。由于葵以上性能疑，唐GC匹L摆被用于地项下水的保围护、堤坝革止水、水万库和蓄水鸽池防渗，辛以及填筑合和掩埋场旧的密封面恶层等秃

贩图融6-1聚朱现有的土砍工合成材晓料粘土衬让垫断面勺图衬(a誉)宴上下土工某织物层问乘粘合粘土竖；刃(b档)弱上下土工喊织物层间党缝合粘土右；科(c韵)灭上下土工鼻织物层间皇针刺粘土漂；歉(d斯)驻土工膜上画粘合粘土GCL由德国诺伊(NAUE)公司于1987年首创，其后在工程应用中不断改进，目前已在全世界41个国家(包括中国)拥有专利。成功应用的工程有德国慕尼黑第二机场作为净化乙二醇污染水池的防渗层、奥斯伯格莱黑渠道防渗层、苏格兰都弗林掩埋场底部密封，以及意大利莫基奥填筑土的垫层等。有的工程将GCL铺于土工膜下面共同起防渗作用，这种产品在我国也将有广阔的应用前景，它可用于地基的防渗处理，并兼有加固的作用。(2)粘土衬垫产品举例。为了使读者有个具体的概念，表6-1中特列出国外几种产品的规格性能，以供参考。社三、土工悼包和土工玩管端择打(1)关纹土工包是怜将金Geol归o芳n所高强土工逝织物铺设根在特制的钻可开底的瓜空驳船内历，将疏浚野的淤泥或柱废料充填怎其上，待摧装满后，贿将织物包样裹封合，成防止泄漏序，然后将驳驳船开到萌预定地点狂，打开船傅底，把土贼工包沉放祥到水底，哲其操作过慈程如跪图计6-价2桂所示。这谨种土工合日成材料产桂品由于尺蜘寸很课大比(扭长度可丛达蛙40题m饼，体积可泄达告80指0脏～远1000豪m及3淘)贴，柔性好度，整体性杏强，因此务用于大面趁积崩岸治豆理、堤防号迎水坡堵性漏、河岸忌及河底的拥淘冲都很衣有效。烂图闪6-门3转为一开底显驳船在装析料前的照谁片刷，蜻Geol虏o厉n润土工织物蚀已摊铺在泳船上。柏图胜6-满4叉为土工包额用于修补煤和防止崩旧岸和坡脚河掏刷的示休意图。争图疑6-欣5委为堤防中吧采用土工顷包和土工辱管填筑的贪示意图。扩图终6-2敢孤土工包操脊作过踢程庭(a畜)腔装料存；挂(b愉)篇裹封合桨；冈(c页)勒在预定地抱点沉放战图姥6-3缸跨开底驳船拨装料前靠图卷6-4把逗土工包修欧补和防止哀崩岸及坡局脚掏刷制作土工包的合成材料为织造型土工织物。对三种规格的土工包使用的织物，其单位面积质量分别为3608/m2、510g/m2和9408/m2，厚度分别为1.0mm、1.6mm和3.3mm，在长度方向的抗拉强度分别为80kN/m、120kN/m和200kN/m。(2)土工管是一种由高强的土工织物制成的大型管袋，其直径可根据需要变化，最大已超过5m，长可达数十米。土工管的典型形状如图6-6所示。它们可组合成土工管梁，用于水力充填填筑工程中，如图6-7所示。土工管的制作过程如图6-8所示。土工管常用于河流、圩田、护岸、水下围堰和防护提，以及滑坡和崩岸的治理等，如图6-9所示。图6-10为一应用土工管控制岸坡冲刷的实例照片。园表逃6-1悟GC影L政犹的献疑型绵显号流字规淋鲁格枯散和榴你性观飘能嗓型号商BFG5以00茫B插D400垫0侦面层织没物迹(渣g/m2坑)蚕300(刻P拔P各非织造针内刺称)即300(赞P凝P胖非织造针侨刺窑)浮季300(野P叶P温非织造针培刺桃)挣800申(渠纤维混膨含润土同粉布)凳底层织梅物牲(屠g/m俭2胆)层200(俱P捡P刮织洲造漆)拼100(正P庭P补织洪造指)敌199(塔HDP肉E续织滨造验)花300(址P槐P砖非织弯造萌)扑250(腾HDP睛E斥非织牢造奋)绵膨润土升粉内(策g/m矮2耀)贡4200司3500走4700舒单位面积甲质娇量咐(慨g/m伯2朝)打5500刘4200教5350喝蒙脱石含吓量毫(昆%)咽≥次70克含水师率顶(龙%)弄≤披15疲≤捆15帝≤苍15槐吸水竞率皱(闯%)精≥魔600底≥浪600告≥墙600团膨胀指悦数盾(息ml)劫≥阁25蔽

池

号厚魂度茅(洋mm)饿6姻7艘7鼠渗透系罩数龙(城m/s)如≤据5×10捐-11煤≤瓦5×10压-11责≤届5×10宇-11舞针刺密腥度渗(北l/cm诞2接)起≥摊15瓣≥容15市≥晚15饥顺机向抗剥拉强廉度汁(肢kN/m究)露18生14煌12蚕横机向抗板拉强勉度欺(禁kN/m怠)屈8侍24途12俘顺机向伸党长帽率林(串%)矛10每60半50葛横机向伸变长救率跃(许%)归5旨50棕50岩剥离强励度句(改N/10序cm)宇≥遇30杯60房60还卷尺迟寸怠(朴m×m)典4.8×姥3.0奸4.8×驻3.0淡4.8×水3.0签卷营径君(供cm)瞧60准60匪60缠应用范围茧1身.存地下水保披护近2计.盒堤坝、水哭库防渗椅；落3律.鱼代替粘土宏垫层暑1晌.永地下水保宗护根；钞2喝.英堤坝、水断库防渗迅；身3软.脊代替粘土楼垫层踏；绒4侍.充填筑及掩鸦埋物的密曲封面层握埴筑及掩轮及掩埋物境的密封面撕层或污染慈区域的密像封层饺注票道P劫P补为聚丙裁烯击,HDP它E乎为高密聚修乙烯。匙图捧6-姑6蚀土工管的贸典型形状毛图纳6-7耳嫩组合土工龟管梁古土工衣管也由织遵造型土工接织物制成压，对三种旺不同规格肃的土工管竞袋织物，牲其单位面里积质量分纯别邀为馆400g阿/m洞2傻、里510g尤/m状2煎、拥940g纵/m恩2储，厚暴度借(们2kN/弊m捷2溜压力平下浪)逝分别午为潜0.9m权m休、利1.6m邪m到和体3.3m棉m天，长度方妥向的抗拉施强度最小吵为统90kN点/浊m抓、最大缓为点200k医N/喂m草。岸土工研包和土工圈管在我国读尚未应用匙，但可以良估计，它趟将为难以欣对付的崩乘岸、塌坡济、堤防大撞面积的防京漏防冲等晋事故提供芽一种有用怜的工具。耽总之峰，类似的推新型土工棚合成材料舞制品还可裳能会不断虏地出现。识其实只要浆我们能掌梳握土工合谈成材料的缝性能和功坚能，又了届解所用工缘程的特点妥和要求，峡总结以往竟各种形式俭土工合成长材料制品泳的运用经尊验，融合轰贯通、因虑地制宜地妙灵活运用读，相信我柴国也能发肝展出新型夕土工合成司材料制品左。开图弃6-8办产土工管制敬作过程讯图沫6-9档票土工管用娱于堤防辽图段6-10浓统土工管控李制岸坡冲脂刷娃附削录呈

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辨熄中国土工区合成材料龄工程协会果1997忠.11参考文献l土工合成材料工程应用手册，北京：中国建筑工业出版社，19942董哲仁主编·堤防除险加固实用技术．北京：中国水利水电出版社，19983SembenelliP.etal．Bovilla.AProductofDamHisto