土工布排水設施在水墜壩施工中的應用及效果

【摘要】土工布，又被稱之為土工織物，這是一種新型的合成透水材料，這種物質一般成布狀，其長度大約在50米至100米之內，其寬度在4米至6米之內。將其應用在水墜壩施工中，具有非常好的應用效果。基于此，本文主要對土工布排水設施在水墜壩施工中的應用及效果進行了相應的研究。

【關鍵詞】土工布、排水設施、水墜壩施工、應用效果

前言

在水墜壩施工過程中，應用土工布排水設施，不僅能夠節省大量的施工人力、物力以及財力，同時還能確保整個工程的施工具有更高的效率，并保證其應用效果非常的明顯。為了對其相應的應用效果進行分析和研究，本文以某實際工程為例，對其進行了相應的探討。

1、工程實例

該水墜壩位于山西省境內，是該省的重點水利工程項目之一。其大壩的總高度在22米左右，沖填高度在19米以上，該水墜壩所控制的流域面積在5.67平方千米。在對該水墜壩的施工過程中，所采取的是土工布排水設施，該排水設施起到了非常好的應用效果，下面對其進行了相應的研究。

2、排水效果及經濟效益

在對該水墜壩進行施工的過程中，使用土工布排水設施，使得了脫水固結的速度得到了大幅度的提升，這樣極大的提高了相應的施工進度。與此同時，土工布排水設施的應用，不僅減小了圍埂的寬度，同時還在一定程度上減小了虛埂的寬度，進而節省了相應的施工成本。

2.1 減小了圍埂和虛埂的寬度

在對該水墜壩工程進行施工的時候，通過相應的測試可以得出其沖填土料為粉質的填土，根據相應的施工標準，在對水墜壩的邊埂進行施工的時候，其寬度需要控制在8米至10米之內，對于邊埂的外坡比例，需要控制在1：2.75，對于其內坡的比例，需要控制在1：1。而將土工布排水設施應用其中的時候，由于該設施的應用能夠加快壩體固結的速度，從而使壩體具有更高的穩定性能，因此在實際的施工過程中，在一定程度上使得了邊埂的寬度得到了相應的減小。

對于壩的高度不高于10.5米的時候，對于邊埂底部的寬度，需要設置為6.5米。而當壩的高度在10.5米以上的時候，對于邊埂底部的寬度，需要設置為5.3米。與此同時，對于邊埂的外坡比例，需要控制在1：2.5即可，而對于邊埂的內坡比例，同樣需要控制在1：1.

根據該水壩實際所處的地理位置，按照相應的規范標準來進行施工的時候，對于虛埂頂部的寬度，需要設置為3.0米。在應用了土工布排水設施之后，由于該設施對其具有一定支撐作用，因此對于虛埂頂部的寬度，只需要設置為1.4米即可。這樣不僅在很大程度上節省了所需要使用到的土方量，同時還使得該水墜壩工程的施工具有更高的質量。

2.2 加快了沖填速度

對于該水墜壩的施工，利用了土工布排水設施之后，由于相應的脫水固結速度得到了大幅度的提升，因此在很大程度上也加快了相應的施工進度。在泥漿的含水量平均在48.5%的時候，應用了土工布排水設施之后，其每天所進行沖填的速度在0.44米左右。這與沒有應用土工布排水設施相比較，其相應的施工速度至少提高了一倍，并且在確保施工速度得到提升的時候，其相應的施工質量并沒有受到任何的影響。在該工程沖填完工之后，經過相應的檢查，其并沒有出現任何的裂縫或者是滑坡的現象，在四個月之后，通過進行相應的取樣測試，發現該工程壩體的含水量都在所規定的標準范圍內，這一應用起到了意想不到的好效果。

2.3 降低了下游排水棱體的造價

在對水墜壩進行施工的時候，按照相應的施工規范和標準，對于下游排水棱體所使用到的石料，必須要嚴格按照相應的規定來進行搭配。這樣不僅使得了所需要使用到的石料要求較高，同時還會使得整個施工工藝非常的復雜。而在應用了土工布排水設施之后，從理論上來說，對于所使用到的石料，即使都是不規則的亂石都能保證相應的施工質量。不過為了保險起見，在實際的施工過程中，還是使用了厚度為20cm的碎石將這些亂石進行有效地阻隔，這樣有效的避免了土工布排水設施不小心被亂石刺破。而在該水墜壩工程的附近，亂石隨處可見，這樣在使用亂石的時候，就可以直接就地取材，這樣在極大程度上節省了排水棱體的造價。

2.4 經濟效益

對于壩體土工布排水系統，主要是由以下幾個部分組成的，第一個是壩體部分，第二個是壩基部分，還有一個組成部分是下游的排水棱體。通過相應的數據統計顯示，對于該水墜壩的施工，在使用到土工布排水設施之后，有效的減少了對土石方的使用量，從而節省了41230元的支出。對于土工布排水設施的應用，共投資14358元，從而可以得出在壩體方面的應用，共節約施工成本26872元。對于該水墜壩的施工，總共投資了40.687萬元，由此可以得出在使用了土工布排水設施之后，所節省的施工成本占到了6.61%，并起到了非常不錯的應用效果。

由于在進行水墜壩施工的時候，不僅所需要花費的施工周期短，而且所需要投入的施工成本低，所獲得的投資回報高，因此在我國受到了非常廣泛地應用。不過在實際的施工過程中，很多的施工單位都遇到了這樣的施工問題：那就是當沖填速度過快時，壩體不能進行很好的脫水固結。而沖填速度太慢，那么將會嚴重影響到整體的施工進度。而土工布排水設施的應用，有效地解決了這一問題，因此對其進行研究具有非常重要的現實意義。

3、結束語

綜上所述，在水墜壩的施工過程中，應用土工布排水設施所起到的效果是非常明顯的。因此，作為相關人員，需要對該排水設施引起足夠的重視。在今后的工作過程中，加大對其的研究和開發力度，從而使其的應用能夠得到不斷的優化，最終確保取得更好的應用效果。

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