土工合成材料在防汛搶險中的應用

黃利

摘 要：近年來，我國抗洪搶險中土工合成材料發揮著重要作用，抗洪現場使用了大量由編織袋筑起的擋水子埝，并使用了各種彩條布，有效加強了對風浪的防范。本文首先分析土工合成材料及其特點，然后探討土工合成材料的應用現狀，最后具體闡述土工合成材料的應用。

關鍵詞：土工織物；防汛；搶護；應用

中圖分類號：TV49 文獻標識碼：A 文章編號：1003-5168（2018）02-0095-02

Application of Geosynthetics in Flood Prevention and Emergency Rescue

HUANG Li

（Wuhe Huaihe River Management Bureau，Bengbu Anhui 233300）

Abstract： In recent years， the flood of geosynthetics in China plays an important role， in flood site uses a lot of water retaining Zinian built by woven bags， and use a variety of color of the cloth， effectively strengthen the prevention of storm. This paper first analyzed the geosynthetics and its characteristics， and then discussed the application of geosynthetics， and finally expounded the application of geosynthetics.

Keywords： geotextile；flood prevention；treatment；application

洪澇災害是我國自然災害中危害最大、造成損失最嚴重的災害。防洪減災仍是一項長期而艱巨的任務。1998年，我國長江、松花江和嫩江發生了特大洪災事故，此時土工合成材料被大量應用于防汛搶險上，且取得了顯著的效果。但從整體來看，防汛搶險中土工合成材料的應用還處于起步階段，現階段土工合成材料在防洪搶險中的應用還不夠深入，技術運用水平較低，人們還沒有真正認識到土工合成材料的各種優點，包括經濟性與科學性等。因此，應加大對土工合成材料的研究力度，確保防汛搶險技術水平得到進一步提升。

1 土工合成材料及其特點

土工合成材料是土木工程應用的合成材料的總稱。作為一種土木工程材料，其是以人工合成的聚合物（如塑料、化纖、合成橡膠等）為原料，制成各種類型的產品，置于土體內部、表面或各種土體之間，發揮加強或保護土體的作用。

土工合成材料屬于巖土工程材料范疇，其優點是比重小，整體連續性強，抗拉強度高，耐腐蝕。在實際搶險中，由于其孔隙直徑小，因此，滲濾性好，表面柔軟，有一定粗糙度，能與土有較高的摩擦系數，結合力強。

2 土工合成材料的應用現狀

土工合成材料技術自20世紀70年代引入我國以后，在水利、土建、交通和港口等領域得到了普遍應用。近年來，在水利工程建設中廣泛應用于土坡、擋土墻加筋、基礎處理、防滲排水等方面，效益顯著。土工合成材料在防汛搶險上應用還較少，其經濟學、科學性、安全性等優點還未體現出來。

在防汛護堤、搶險及堵口等情況下，一般使用天然纖維材料與織物，而土工合成材料作為一種新型的技術，應用并不多，但其在這些方面的運用能起到較大作用。2003年夏，在淮河大洪災防汛搶險期間，土工合成材料發揮了關鍵性作用。

3 土工合成材料的應用

土工合成材料強度比一般材料更大，質地較強，具備良好的透水性能，同時耐磨與抗腐蝕能力也較強，在防汛搶險中主要利用其排水、反濾和防滲等功能，目前應用較普遍的有編織袋、編織布、無紡布、土工膜（或復合土工膜）[1]。材料類型不一樣，具備的反濾排水能力也不同，所以必須從出現險情區域的實際狀況出發，對土工合成材料特性進行深入分析，保證使用最適宜的土工合成材料，從而使搶險工作可以順利開展。

3.1 堤壩坍塌的搶護

在堤壩滲水搶護過程中，要采取“臨水截滲、背水導滲”的方法，最大限度地降低水體滲量與浸潤線，讓堤身保持穩定[2]。對臨水坡而言，要選擇透水性小的黏性土料拋筑前戧，或者選擇蓬布、土工膜隔滲，避免堤中滲入過多的水體。要將透水性較大的土工布設置在背水坡，如砂、石和土工織物，也可以使用柴草筑起反濾層，讓堤中水流出，同時土粒可以留在堤內，這樣能加強對浸潤線的控制，讓堤身更加牢固。

3.2 管涌險情的搶護

在滲流的影響下，汛期堤壩、地基基礎薄弱點通常會出現滲透變形的現象，形成管涌、流土、滑坡等險情，若處理不當，會對整個堤壩造成威脅。濾層主要選擇土工織物，對將發生滲透破壞的堤段取土，認真開展試驗計算，確定土工織物型號，并使用土工織物。在防汛搶險的過程中，若是缺乏試驗時間，要根據以往經驗進行處理[3]。

在管涌險情搶護過程中，若是選擇土工織物，則要采取下述措施：①整理泉眼四周和出現散浸的地面，讓其保持平整，將草皮雜物、尖角石塊等清理干凈；②若是泉眼不大，要選擇整塊土工織物將泉眼堵好，若是泉眼過大且出現連片的情況，要搭接好土工織物，之后用線縫好，并選擇化學粘合方法，搭接寬度通常為15～20cm，土基如果比較松軟，其搭接寬度則為40～60cm；③泉眼要用土工織物堵好，用重物進行固定，之后從四周向中央壓易透水的2～4cm粒徑的小卵石或小石子，厚度為30～50cm[4]，石子上面再壓塊石或混凝土塊，最后形成中心高，四周低的壓重體；④對土工織物而言，泉眼大小與滲水段范圍決定其鋪放面積，面積要超出被保護滲水范圍的0.5m。

3.3 防浪搶險

在堤壩臨水坡鋪好土工膜布和土工織物后，能有效保護堤壩，避免受到風浪、水流等影響[5]。在制作的過程中，根據風浪、水流等對堤壩邊坡的影響范圍，合理確定土工織物寬度，通常不超過4m，寬度為8～9m，若是寬度和長度不足，應按需要預先粘貼或焊接牢固。順堤壩的搭接長度不小于1.0m，并應在鋪設中釘壓牢固，以免被風浪揭開。鋪設之前，需要將邊坡處的土塊、塊石、雜草及樹枝等清理干凈，減少對土工織物的影響。鋪設過程中，織物上沿通常要超出洪水位1.5～2.0m。織物的四周用間距為1.0m的平頭釘與邊坡釘牢，上下平頭釘排距必須在2m以下，平頭釘用20cm×20cm×0.5cm的鋼板，將一個長30～50cm、直徑為12mm的鋼筋制成尖釘焊在鋼板中心，將土工織物固定好。若是不容易制作平頭釘，要用碎石袋和30cm×30cm×20cm的預制混凝土壓塊等取代，注意位置保持不變[6]。若是選擇土袋，容易被風浪沖擊，從而造成土料被沖失。同時，邊坡若陡于1∶3后，其將沿著土工織物滑脫。可見，若是險情比較緊迫，要多壓，認真觀察，將補救措施做到位，真正發揮出防浪、防沖等作用。

4 應用成效及建議

在2003年淮河流域大水中，淮北大堤段共出險50余處，幾乎每處都或多或少用到了土工合成材料進行搶險，可見土工合成材料應用廣泛。但通過這次大水，也發現了土工合成材料在防汛搶險中的一些實際問題。如土工合成材料應用主要集中在土工織物裝土及防浪布防浪等不需要技術支持的搶險中，在使用過程中，按要求保管難度較大。目前對土工合成在防洪搶險中應用需要進一步加大，確保其應有作用得到體現。在未來搶險期間，要充分發揮土工合成材料的作用，不斷提升防汛搶險新技術、新材料的應用能力和實用效果。

5 結語

土工合成材料是一種使用范圍較廣的新型巖土工程材料，其經濟效益、社會效益非常顯著，有較高的推廣價值，用于防汛搶險有著廣闊的前景和巨大的潛力。不過其應用尚處于起步階段，施工方法還不夠完善，技術與質量控制等極易發生各種問題，對此我們必須在實踐中積極總結經驗，確保更好地應用新材料與新技術，使其優勢得到發揮。

參考文獻：

[1]劉宗耀.土工合成材料工程應用手冊[M].北京：中國建筑工業出版社，2000.

[2]土工合成材料在水利工程中的應用[M].鄭州：黃河水利出版社，2003.

[3]水利部黃河水利委員會.防汛搶險技術[M].鄭州：黃河水利出版社，2000.

[4]劉松俠，劉軍.江河防汛搶險實用技術圖解[M].北京：中國水利水電出版社，2003.

[5]董哲仁.堤防除險加固實用技術[M].北京：中國水利水電出版社，1998.

[6]萬海斌.抗洪搶險成功百例[M].北京：中國水利水電出版社，2000.