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土工织物突出的优点是重量轻、整体连续性好(可做成较大面积的整体)、施工方便、抗拉强度较高、耐腐蚀和抗微生物侵蚀性好。缺点是未经特殊处理,抗紫外线能力低,如暴露在外,受紫外线直接照射容易老化,但如不直接暴露,则抗老化及耐久性能仍较高。土工膜
土工膜一般可分为沥青和聚合物(合成高聚物)两大类。含沥青的土工膜,主要为复合型的(含编织型或无纺型的土工织物),沥青作为浸润粘结剂。聚合物土工膜,根据不同的主材料分为塑性土工膜、弹性土工膜和组合型土工膜。
大量工程实践表明,土工膜的不透水性很好,弹性和适应变形的能力很强,能适用于不同的施工条件和工作应力,具有良好的耐老化能力,处于水下和土中的土工膜的耐久性尤为突出。土工膜具有突出的防渗和防水性能。
风浪险情抢护
汛期江河涨水后,堤坝前水深增加,水面加宽,当风速大,风向与吹程一致时,形成冲击力强的风浪。风浪轻者把临水堤坝坡冲刷成浪坎,重者造成堤坝坡坍塌、滑坡等险情。防风浪抢护以削减风浪对临水坡抗冲为主。土工织物用于防风浪方法有两种,一是土工织物(膜)防浪,二是土工织物软体排防浪。
1、土工织物(膜)防浪
用土工织物或土工膜布铺设在堤坡上,以抵抗波浪对堤防的破坏作用,具体做法如下:
在制作时,土工织物(膜)的宽度应按堤坡受风浪冲击的范围决定,一般不小于4m,较高的堤防可宽达8m-9m,宽度、长度不够时应按需要预先粘贴或焊接固。膜的长度短于保护堤段的长度时允许搭接,顺堤搭接长度不小于1m,并在铺设中钉压牢固,以免被风浪揭开。
在铺设前,应铺设范围内堤坡上的块石、树枝、杂草和土块等,以免造成土工织物损伤。
铺设时,土工织物的上沿一般应高出洪水位1.5m-2m,其四周用间距为1m的平头钉与堤坡钉牢,上下平钉的排距不得超过2m。超过时可在土工织物的中部加钉一排或多排。平头钉由面积20cm2、厚0.5cm的钢板中心焊上一个长30cm-50cm、直径2cm的钢筋制成。也可用长宽各30cm、厚20cm的预制混凝土块或碎石袋压住土工织物,其位置与平头钉相同。
2、土工织物软体排防浪
土工织物软体排防浪是将聚丙烯编织布或无纺布缝制成简单排体,宽度按5m-10m,长度根据风浪高和超高确定,一般5m-8m,在编织布下端横向缝上直径0.3m-0.5m的横枕袋子。投放时将排体置于堤顶,对横枕均匀装土封好口并滚成捆,用人力推滚排体沿堤坡滚动,下沉至浪谷以下1m左右,并在上面抛投压载土袋或土枕,防止土工织物排体被卷起或冲走。当洪水位下降时,仍存在风浪淘刷堤坡的危害,应及时放松排体挂绳下滑。实践证明,用土工编织布或无纺布排体防风浪效果是比较好的,同时具有施工速度快,土工织物可回收利用的特点。
大面积散浸(渗水)险情抢护
汛期高水位历时较长时,在渗压作用下,有些土堤、坝构筑土料杂乱或施工质量差,挡水以后,随洪水位升高,水压增大,浸润线相应抬高,其渗漏也随之出现, 水流从背水坡渗出。若渗流量过大,出现浑水,背水坡松软,有滑坡,塌陷等险情时,宜用土工织物反滤排水,以稳定坝身。土工织物用于土坝散浸排水方法有两种,一是用土工织物作贴坡排水,二是堤坡开挖导渗沟,沟内放土工织物,上面填塞小石子。
1、贴坡排水法
使用土工织物作贴坡排水,一般应考虑以下因素:土工织物的物理特性(开孔大小和分布、厚度、压缩性);被保护土体的物理力学特性(颗粒大小分布、孔隙率、渗透系数);水力条件(渗透方向是单向或往复渗透);作用于土工织物上的力及土工织物应具备的抗拉、抗压、抗撕裂强度等。
用土工织物贴坡排水的施工方法是,先整平堤坡,或用砂填平,然后平铺土工织物。土工织物一般铺设在比逸出点高0.5-1m以上。然后在土工织物上铺放石子,石子上面可以放块石。施工时,不穿带钉子的鞋子作业,以免将织物扎破。织物之间搭接用线缝或用化学粘合剂粘合,搭接宽度一般为15cm左右。
当渗透水通过土工织物排出以后,可以在堤脚开挖一条导渗沟,将集流引出,同时沟内也铺放土工织物。排水沟要开挖平整,土工织物要紧贴排水沟底和两侧,并与堤坡、坝坡的土工织物搭接粘牢, 在沟内填放石子和片石压重。
2、开挖导渗沟
施工方法是:从浸润线逸出点沿坡面至堤脚开挖若干横向沟(即垂直于堤身纵向轴线)沟的间距一般5m左右,沟深0.3-0.5m,宽0.3-0.8m,沟内必须开挖平整,然后铺放土工织物,在织物上面放小石子。土工织物放入沟内要预留一定宽度的织物在沟外,而且留在沟外的织物需盖上草席,以减少日光照射。
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