浅谈土工滤网在管涌抢险中的应用研究

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1、天津大学硕士学位论文土工滤网在管涌抢险中的应用研究姓名：张磊申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：严驰20090501中文摘要近几年来采用土工织物代替传统的砂砾石料反滤层来抢护管涌险情得到了广泛的应用。采用土工织物抢护管涌险情取得了良好的效果，具有显著的社会、经济、生态效益。土工织物抢护堤防管涌破坏时所表现出来的滤层特性，不同于其作为堤坝常规滤层时的情形。土工织物作为常规滤层时，是将其预先铺设在所保护土体的表面，使用过程中，其水流流速较小，土体颗粒移动缓慢，而土工织物抢护管涌时，其水流流速大，水中含有大

2、量运动的泥沙颗粒，且土工织物在堤防发生管涌破环后再置于其上。在水利工程的抢险工作中，有一类管涌，在一定的水压下，使挟砂水流经过地表土层的通道喷射而出，形成高度为数厘米至一米以上的水柱。这类管涌，可称为“喷泉管涌”或“喷砂管涌”，如抢救不及时，孔径不断扩大，可能造成严重的灾害。有人曾应用抢护一般“管涌”的方法，以土工织物作为抢险材料，根据滤层理论，按照砂粒的大小选择织物的孔径，来抢救“喷砂管涌’’，常常遇到失败的后果llj。在实际抢护堤防管涌破坏的过程中，能否应用土工合成材料，主要在于土工合成材料能否起到“排

3、水抑砂’’的作用。“排水抑砂’’主要可以理解为保护堤防土体不大量流失和具有足够的透水性，使管涌破坏渗出的水量及时排走，而不致由于渗压过大引起周围土体再出现管涌破坏现象。通过试验前期的理论研究，认为土工合成材料拦截管涌破坏中的挟砂水，挟砂水中砂粒会在材料内侧形成一个天然的反滤层，通过这层天然滤层来起到明显的“排水抑砂’’作用。本次实验将根据“喷砂管涌”的实际情况和特点进行模拟，采用土工织物、土工网和土工滤网等对其进行抢护，并根据试验现象及试验数据总结归纳采用土工合成材料抢护“喷砂管涌’’相关结论。关键词：土工

4、合成材料，喷砂管涌，排水抑砂，天然滤层ABSTRACTInt}lelaStfewyearsusedgeotextiletoreplacethetraditionalgrayelstonematerialinvertedfiltertoemergencyprotectthepipingdangeroussituationtoobtainthewidespreadapplication．Usinggeotextiletoemergencyprotectthepipingdangeroussituationhas

5、makenagoodprogress，ithasremarkablesociety,economy,ecologicalbenefit．Thefiltercharacteristicitshowsthatusegeotextiletoemergencvprotectwhentheembankmentpipingdestructionoccers，whichisdifferentwiththesituationthatisasthedikeconventionalfilter．Whenusegeotextil

6、easaconventionalfilter，ispreviouslylayingitonthesurfaceoftheprotectedsoilbody，useintheprocess，itsspeedofflowissmall，thesoilbodyparticlemigrationisslow．butwhenusinggeotextiletoemergencyprotectthepiping，itsspeedofflowisbig，thereisalotofmovementsplitparticle，

7、andweputgeotextileabovethesoilbodyafterthepipingoccers．Inhydraulicengineeringemergencyprotecting，haskindofpiping，underacertainhydraulicpressure，causestothewaterwithsandblowingthroughthesurfacesoillayerchannel，andformswatercolumnwithaseveralcentimeterstomet

8、erhight·Wecallthispiping“spoutingspringpiping’’or“sandblastingpiping”，ifrescuenotprompt,theaperturecontinuouslyexpands，possiblycreatesseriousdisaster．Somepeopleonceappliedthegeneralmethodofemergencyprotecting