土工織物在誠信水庫圍堰工程中的應(yīng)用

羅瑞坤

（西豐縣水利勘測(cè)設(shè)計(jì)院，遼寧 西豐 112400）

1 工程概況

誠信水庫位于遼寧省西豐縣振興鎮(zhèn)誠信屯上游200 m處寇河干流上，壩址以上流域面積142.86 km2，壩址距西豐縣城 16 km，西（豐）—東（豐）縣級(jí)公路在壩址右端通過。壩址處右岸陡峻，山頂距河床高差約為70 m；左岸相對(duì)平緩，山頂距河床高差約為40 m。壩址處河床（包括灘地）寬約480 m，地面高程在241～244 m之間。誠信水庫是一座以防洪、城鎮(zhèn)供水、灌溉為主兼顧養(yǎng)魚等綜合利用的中型水庫，水庫最大庫容為3294萬m3。工程樞紐建筑物由土壩、溢洪道、輸水洞三部分組成，該水庫大壩為粘土心墻壩。庫區(qū)全年降水集中在7月中、下旬和8月上旬，11月末至翌年的3月末為封凍期，此時(shí)徑流最小。降雨、徑流年際變化較大。

2 土工織物材料

2.1 土工織物材料特點(diǎn)

土工織物材料作為一種新材料，逐漸被運(yùn)用在水利工程中。組成土工織物材料的主要原材料有聚丙烯、聚乙烯、聚酰胺、高密度聚乙烯和聚氯乙烯等。土工織物材料是一種新型的工程材料，它以人工合成的聚合物制成各種類型的產(chǎn)品，置于土體內(nèi)部、表面或各層土體之間，發(fā)揮加強(qiáng)或保護(hù)土體的作用。土工織物材料不僅具有較高的抗拉強(qiáng)度，在防滲、防洪工程使用中具有整體性強(qiáng)、搶險(xiǎn)速度快、適應(yīng)性強(qiáng)、儲(chǔ)運(yùn)及施工方便、造價(jià)低、經(jīng)久耐用、可重復(fù)利用等特點(diǎn)。

2.2 土工織物的功能和作用

土工織物材料除具有較高的強(qiáng)度外，同時(shí)它還具有以下幾方面的功能和作用。截匯功能：1）土工膜能截?cái)嗯c匯集土體中的滲水，并能將滲水沿垂直織物平面或平行織物平面排出土體。2）反濾功能：由于土工膜織物構(gòu)造上的水力學(xué)特性，在它排出滲水的同時(shí)，能攔阻土體顆粒不被帶出。3）隔離作用：土工膜能把不同性質(zhì)或不同級(jí)配的土石料隔開，以免互相摻雜，從而可以保證施工質(zhì)量。4）加筋作用：土工膜有較高的抗拉強(qiáng)度，在土體中可以約束土體的應(yīng)變，提高土體的綜合變形模量，減小土體變形，改善土體的受力狀況。

2.3 土工織物材料應(yīng)用現(xiàn)狀

土工織物材料是近年來發(fā)展起來的一門新材料。1991年開始，國家防汛抗旱總指揮部將土工合成材料作為防汛搶險(xiǎn)物料下達(dá)生產(chǎn)儲(chǔ)備任務(wù)，各流域都分別儲(chǔ)存了編織袋、復(fù)合布、土工織物、防浪布（即編織布覆膜）等。防洪工程搶險(xiǎn)所用材料要求重量輕、便于運(yùn)輸、不易腐爛，施工簡(jiǎn)單、快捷、見效快，而土工合成材料所具有的特點(diǎn)正好能滿足防汛搶險(xiǎn)的要求。據(jù)統(tǒng)計(jì)1998年防汛搶險(xiǎn)中使用的土工合成材料總量達(dá)到1億多平方米。實(shí)踐證明，土工織物材料應(yīng)用于防汛搶險(xiǎn)有著其他材料不可比擬的優(yōu)點(diǎn)。此外，土工織物施工工藝簡(jiǎn)單，易保證工程質(zhì)量，施工速度快，工程造價(jià)低。因此對(duì)于防洪工程搶險(xiǎn)這種時(shí)間性非常緊迫的工程，土工織物將成為一種十分理想的新材料。

3 誠信水庫圍堰防滲防洪施工

誠信水庫的施工圍堰以沙礫筑成，在考慮防滲的同時(shí)還要考慮汛期防洪，因此在圍堰的防滲防洪施工中采用人工鋪設(shè)土工織物技術(shù)。2008年汛前鋪設(shè)施工結(jié)束，達(dá)到一期圍堰設(shè)計(jì)防洪標(biāo)準(zhǔn)。

1）鋪設(shè)土工膜。鋪設(shè)土工膜之前，監(jiān)理工程師先驗(yàn)槽，達(dá)到設(shè)計(jì)要求后鋪膜。土工膜鋪設(shè)采用人工鋪設(shè)，土工膜采用焊接相連，焊接寬度不小于10cm；土工膜沿堰體軸線方向也采用焊接，焊接長度不小于10 cm。焊接部位施工時(shí)設(shè)專人負(fù)責(zé)施工質(zhì)量，接縫間不得有雜物以防滲水。

2）為保護(hù)回填時(shí)土工膜不被堅(jiān)銳東西刺破，槽內(nèi)回填厚50 cm砂礫料。

3）運(yùn)輸及儲(chǔ)存，若采用折疊裝箱運(yùn)輸土工膜，不得使用帶釘子的木箱，以防途中運(yùn)輸受損；若采用卷材運(yùn)輸，應(yīng)注意防止在裝卸過程中造成卷材表面損害。土工膜貨包或卷材，必須貼有標(biāo)簽，標(biāo)有該膜的制造廠家名稱，制造號(hào)、類型、厚度、尺寸及重量。并附有專門的裝卸和使用說明書。土工膜運(yùn)輸過程中和運(yùn)抵工地后應(yīng)妥為保管，避免日曬，防止粘結(jié)成塊，并應(yīng)將其儲(chǔ)存在不受損壞和方便取用的地方，盡量減少裝卸次數(shù)。

4）拼接。土工膜拼接方式采用焊接（接縫時(shí)搭接寬度不小于10 cm）。土工膜接頭施工前應(yīng)先做工藝實(shí)驗(yàn)，并做接頭的抗拉強(qiáng)度、延伸率、滲透性以及施工工藝等試驗(yàn)，若采用粘結(jié)方式，還須進(jìn)行粘結(jié)劑比較。拼接前必須對(duì)粘結(jié)面進(jìn)行清掃，粘結(jié)面上不得有油污、灰塵。陰雨天應(yīng)在雨棚下作業(yè)，以保持粘結(jié)面干燥。土工膜的接頭應(yīng)確保其具有可靠的防滲效果。在涂膠時(shí)，必須使其均勻布滿粘結(jié)面，不過厚，不漏涂。在粘結(jié)過程中和粘結(jié)后2 h內(nèi)，粘結(jié)面不得承受任何壓力，嚴(yán)禁粘結(jié)后發(fā)生錯(cuò)動(dòng)，土工膜粘結(jié)后強(qiáng)度不低于母材的80%。土工膜應(yīng)剪裁整齊保證足夠的粘結(jié)寬度，當(dāng)施工中出現(xiàn)脫空、收縮起皺及扭曲鼓包等現(xiàn)象時(shí)，應(yīng)將其剔除后重新進(jìn)行粘結(jié)。在施工過程中，若氣溫低于0℃時(shí)，必須對(duì)粘結(jié)劑和粘結(jié)面進(jìn)行加熱處理以保證粘結(jié)質(zhì)量。粘結(jié)強(qiáng)度必須符合施工圖紙要求。土工膜粘結(jié)好后，必須妥善保護(hù)，避免陽光直曬，以免受損。

4 結(jié)語

誠信水庫圍堰采用土工膜防滲防洪施工取得了很好的效果，成功地完成了防滲防洪任務(wù)，經(jīng)受了幾次較大洪水的考驗(yàn)，取得了很好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。結(jié)合誠信水庫圍堰防滲防洪工程，對(duì)一些防滲防洪工程險(xiǎn)情搶護(hù)時(shí)應(yīng)根據(jù)土壤條件選擇保土、防止管涌、防止淤堵、保證透水的土工織物。選用時(shí)應(yīng)該根據(jù)應(yīng)用要求和被保護(hù)土體的顆粒大小與級(jí)配來確定。搶護(hù)管涌、下游坡散浸、開溝導(dǎo)滲等險(xiǎn)情搶護(hù)，排體透水編織布效果較好。用土工織物防洪搶險(xiǎn)，汛前必須縫制好各種搶險(xiǎn)排體。根據(jù)可能出現(xiàn)的各種險(xiǎn)情，相應(yīng)備好搶險(xiǎn)排體，一旦遇險(xiǎn)就可立即搶護(hù)，否則會(huì)貽誤時(shí)機(jī)，造成不必要的損失。防汛備用土工織物材料，應(yīng)按險(xiǎn)情種類的需要去準(zhǔn)備。土工織物用于防滲防洪搶險(xiǎn)新技術(shù)，在確保堤壩安全渡汛方面有著重要意義。

［1］鐵嶺市水利勘測(cè)設(shè)計(jì)院鐵嶺市水利勘測(cè)設(shè)計(jì)院.西豐縣誠信水庫工程施工設(shè)計(jì)［R］.2004.

［2］南京水利科學(xué)研究院主編.土工合成材料測(cè)試手冊(cè)［M］.北京：水利電力出版社，1991，03.