对土工织物在兰考滚河防护工程中应用的初步研究（徐景花 李林海）

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1、对土工织物在兰考滚河防护工程中应用的初步研究（徐景花李林海）　　兰考滚河防护1-20坝均采用了土工布做反滤，由于土工布是一种新型的土工合成材料，在黄河防洪工程中的应用从近年刚刚起步，所以研究其具体性能及应用中的问题颇具现实意义。洪水时，对常出现在背河堤坡、堤根的渗水、管涌、流土，漏洞等险情，传统的抢护方法是用砂石，梢料反滤层处理，随着新技术的研究与推广，以土工织物做反滤代替传统的砂石反滤已成为一种趋势，同时在河道整治工程有关丁坝的反滤设计中已普遍采用了土工布，有必要对其作用原理进行阐释。一、土工布的特性和作用原理 　　土工布一般由人工合成的聚合物为原料制成，其特点

2、是重量轻，连续性好，施工方便，抗拉强度高，耐腐蚀性和抗微生物侵蚀性好。把土工布置于土体表面，可以有效的阻止土体颗粒通过，从而防止由于土体颗粒的过量流失引起的渗透变型，对丁坝的土胎稳定构成威胁。 二、土工布在兰考滚河防护中的应用 1、土工布的选用 　　根据《水利水电工程土工合成材料应用技术规范》，所选用的土工织物必须符合该规范的反滤准则。 保土性：防止被保护土流失引起渗透变型。 透水性：保证渗透水畅通排除。 防堵性：保证不致被细土粒淤堵失效。 　　对于动力作用和往复水流的情况，保护材料的保土性应符合：O95≤0-5D85。通过对兰考防护工程取土场土样的颗分实验，D8

3、5=0.038mm，因此，选取土工布的导效孔径为O95≤0.5d85=0.019mm。 　　依据规范要求，土工布的透水性应符合：KG≥10ks，筑坝土料经分析为中壤土，夯实后其渗透系数一般为ks=5x10-3—10-4，这里取kg≥5x10-3。 　　保护规范，要求其防堵性：当KG≥5x10-3时，GR≤3，通过计算确定其抗拉强度：纵向大于2.5kn/5cm；横向大于2.125kN/5cm，选用复合土工布较为合适。 2、土工布的施工 土工布的连接问题 　　根据土工布的出厂规格，结合工程实际，土工布的连接采用先缝接后搭接的形式较为科学，所谓缝接是指先把土工布在场外缝

4、合成20-30m的条块，要求缝接时采取《规范》中的“对接”形式，对接宽度15cm以上，缝合之后，铺设现场，块与块的连接采用“搭接”形式，搭接宽度不小于50cm。 土工布的施工顺序和方向问题 　　土工布块的搭压方向，沿来水方向，上游土工布块搭压下游土工布块。 　　土工布的铺设方向：建议采用由下跨角起始至散抛石裹护段起点，以便于土工布搭压的顺利施工。 　　复合土工布的“无纺面”朝下防渗透变形，“有纺面”朝上抗拉。 土工布的施工防护问题 　　在河道整治工程中，土工布的两个临界面一般都是土胎内坡和坦石内坡，即土工布铺设完毕后，紧接着就是散抛坦石和根石的施工。所以土工布的防

5、护问题就一跃成为施工中的主要问题。如何解决“土工布的施工防护”问题是一个新的课题，它涉及的因素较广，以下就兰考滚河防护中的施工实践浅谈几点意见。 1、土工布上铺设草苫进行垫层防护 　　土工布反滤与传统的反滤方法相比有很多的优点，但其自身有着不可回避的缺点就是“抗紫外线能力低，如果暴露受日光照射，很容易老化，土工布铺设完毕后，紧接着是散抛坦石，石块与石块之间的缝隙在所难免，如何避免土工布受阳光直射及风雨侵蚀是问题关键所在，结合兰考当地的实际情况，我们选用了“草苫覆盖法”，这样就使土工布与外界处于隔离状态，而且基于草苫有一定的厚度和弹性又为吸收散抛石时的冲击动能，减小

6、机械破坏对土工布构成的威胁奠定了基础。草苫的采购在当地较为便利，该措施的实施增加了工程投资，但工程质量得到了强有力的保证，事实证明这种“垫层保护”的措施是十分有效的。 　　2、改进散抛石施工工艺是解决土工布防护问题的核心 　　考察以往上土工布施工中的质量事故，大多是因为散抛石施工时，砸烂土工布引发，所以深入细致的研究散抛石裹护施工工艺，加强现场施工管理，对土工布的防护将起到事倍功半的作用，在滚河坝的施工中，我们采取了如下措施： 　　根石和坦石的施工一律遵循“先排垒，后散抛”的原则。即先对裹护面进行人工石料排垒，形成有效的防护层后再进行散抛石方的操作。排垒方向：由下

7、至上，先排垒根石槽外坡后铺垫槽内底，再筑根石台，最后由下至上排垒坦石至坡顶。排垒厚度：要求坦面与根石台结合部位1米厚以上，坦坡排垒0.5m厚以上，槽底及外坡0.5m以上，以上根据的细化以便于施工单位质检系统进行质量控制。 　　铺设土工布时要求民工脚穿软底鞋，防止扭拉散气，局部应力集中撕破土工布。 　　散抛石操作尽量“滚抛”，避免采用“加力斜抛”，以减小对土工布的冲击。 　　避免散抛石施工时，局部卸石集中，造成土工布局部区域应力集中超过其抗拉强度构成损坏。 　　3、加强现场施工组织管理，使土工布防护得以有效实现。 　　根据兰考段河道整治工程有关石方的经验，石料的搬运

8、、卸放、倒