水利工程中土工合成材料的应用与质量控制

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摘 要：土工合成材料，由于它具有反滤、排水、隔离、加筋、防护、防渗等功能，被广泛用于水利工程中，但在水利工程建设中必须严格控制土工合成材料的质量。 

  　　关键词：土工膜；土工织物；应用；防渗；质量控制  　　1 土工合成材料的应用  　　土工合成材料是应用于岩土工程和土木工程等工程建设用聚合物材料或聚合物工程材料的总称。它可分为四大类：土工织物（土工布）、土工膜、土工复合材料、土工特种材料。土工合成材料，具有反滤、排水、隔离、加筋、防护、防渗等功能。一种材料兼有多种功能，实践证明，土工合成材料施工简便，容易保证质量，经济效果又很明显。  　　1.1土工织物及土工织物袋应用于护坡中 在东北地区由于冬季时间长，气候寒冷，在水库面冰压力的掘推、土体冻胀的破坏及风浪淘刷的作用下，多数堤坝护坡遭受破坏。滤层采用砂砾料时，经常出现变形、滑脱现象，如果采用土工织物代替砂砾料反滤层护坡时，就能收到良好效果。土工织物还用在土坝心墙或斜墙的反滤层和墙后排水反滤及闸出口反滤部住。土工织物袋因其施工效率高、对不规则的地面适应性好、布膜质量轻、强度大、水下敷设不需排水等优点，常作河道、渠道、水库岸坡的表面保护层。它是成型的模具土工编织模袋灌注砂浆或混凝土形成的。在模袋的护面设计中，考虑了冰推力作用沿坡面的稳定性与抗拉强度、校核支撑体的地基承载力，因此，在风浪作用下不出现滑动和滚动现象。增强了护坡抗冰推浪打的能力并且它连续灌注成型，整体性也非常好，是新型的护坡形式。  　　1.2土工合成材料应用于防汛抢险中 选用时应根据应用要求和被保护土体的颗粒大小与级配来确定。在防汛抢险中，目前应用较普遍的土工合成材料品种有编织袋、编织布、无纺布、土工膜。在近些年来的防洪抢险中，土工合成材料仍发挥着很大的作用，随处可见编织袋筑起的挡水子埝，防风浪的彩条布。土工合成材料有整体性好，抢险速度快，适应强，储运方便，造价低，经久耐用，可重复使用等特点。  　　1.3土工织物应用于水土保持中 有些地区因缺少块石，只修土谷坊，土谷坊不够坚固，常被洪水冲毁，并且块石由外地运输，很不经济。采用尼龙编织袋修谷坊治理冲沟。尼龙编织袋谷坊具有造价低、施工简单、坝体牢固、防冲能力强等优点，所以在治理沟壑和控制冲沟的发展方面有成效。同时它可用于治理水土流失，它的前景可观。  　　1.4土工织物应用于加筋挡土墙中 将土工织物用于挡土墙结构中，将织物水平铺设在填土中，端面折过来包住填土，交替铺填，利用织物与填土的摩擦加固土体，维持稳定。因织物挡土墙是柔性的，对地基要求不高，适应性好，适于材料缺乏的边远地区。它具有材料成本低、施工方法简单、节省投资等优点，这种新结构特别适合有冻融破坏的高寒地区。  　　1.5复合土工膜应用于堤坝及路堤防渗中 土工膜是十分有效的新型防渗材料，堤身防渗复合土工膜与垂直铺塑土工复合膜相连，形成完整的防渗体，不但能防止管涌、流土等渗透破坏，而且能有效降低工程造价。如松干富锦东堤龙眼段险工弱段和其正东段堤均是采用上述方法施工的，运行效果良好。复合土工膜在哈尔滨月亮湾开发区路堤中以土工膜为防渗材料，即经济又可靠。土工膜料与土工织物组合应用是利用了土工膜料隔水、土工织物反滤，膜料上软土作地基的加固，为水库坝基及两岸有漏水通道处堵漏。  　　2 土工合成材料的质量控制  　　为保证水利工程的质量，必须严格控制应用于水利工程建设中土工合成材料的质量，加强其质量监督和检测。土工合成材料在使用前须接受技术监督部门和省水利工程监督中心站的质量检测，未经检测产品不准使用。建设和施工单位按着设计单位提出的技术要求和施工要求来选购产品。使用的土工合成材料符合设计要求。  　　2.1土工合成材料的质量控制要点 各类土工合成材料在进入工地之前，应要求生产厂按国家有关规定，对产品逐批检验。并提交出厂合格证明、试验检验报告和质量保证书。其中主要力学和水力学性能应委托国家或部门认可的检验测试单位。  　　2.2土工合成材料发展中存在的问题 土工合成材料在黑龙江省的应用已有十多年的经验，特别在水利工程中的应用，为解决分散土、粉细砂土筑堤防护的问题取得了良好的效果。但在实际工作中仍存在不足：①土工合成材料应用还不够规范，包括它的名称、术语尚需进一步规范，一些工程未严格按规范设计，技术指标要求的不规范，单位不统一；②目前我们使用的土工合成材料的品种较少；③模袋混凝土施工技术还需完善；④目前我省未开展对使用土工合成材料工程的原始观察。  　　3 结论  　　近年来，土工织物在国内水利工程中的范围不断扩大，尤其是它在中小型水库中发挥着明显的技术经济效果。但是我们还须摸索自己的实践经验，推动土工织物技术的发展，为我们的水利工程服务。