土工织物在东北地区水利工程中的应用
来源：材料科学与工程学报
【在线投稿】
栏目：期刊导读 时间：2021-03-03
土工织物在东北地区水利工程中的应用刘俊辉刘育红一东北勘测设讨院,、、其排水过滤隔离与加固的功能具备了,。许多适应工程需要的优点采用土工织物可前言、以达到降低造价缩短工期和提高工程质量,材料科学的发展是开拓工程技术的先导’的目的。一种材料的出现往往会引起工程技术新的变。七十年代,随着化纤工业的发展,革土工织物的应用是对岩土工程的一场革土工,、、、织物发展较快出现了土工布膜网格。命、水利工程最早都是应用天然材料土木、梢条等修筑的天然材料经过加工—、模袋和组合制品以及其它聚合物品种,栅多达百余种。国外普遍应用土工织物的历史石、、冶炼生产出水泥金属材料之后了混凝土及钢筋混凝土结构物。尚不过十几年,据统计到年已有大约万项工程应用土工织物,,世界上使用面,随之出现当今材料科。学向着人工合成材料方向发展,合成纤维织积约亿平方米,物即土工织物的问世业开始应用于水土工织物在东北地区应用的时间不长,。、利工程,必将推动水利工程技术的新发展仅有四五年的历史但在实际应用中显示,、、土工织物以合成纤维如丙纶涤纶尼的技术经济效益被越来越多的人们所认识,,、。。纶晴纶等为原料制成网状或毡状物是因而它在东北地区水利工程的应用发展很快。一种新型的工程建筑材料具有较高的抗拉同时松辽水利委员会和各省市的科研设计,、、、,强度耐磨耐腐蚀透水性好业具有良部门开展了有关上工织物及其应用性质的广。好的柔性和整体性,设置在土体中可以发挥泛试验研究工作、五结语比较容易实现程序化,循环不多,因此运算。时间较短、、从表中可知三种方法优化参考文献,、’。的方差值是相同的都是但是每个〔〕于土昭钱昆润《算法语言与,。时段的工作安排及资源量并不完全相同见、、。图一在上述三种方法中方差最小法优化过,网络计划程序设计》石家隽《系统工程在水利水电〔〕工程施工中的应用》、、程最繁写出它的电算程序比较困难直接〔〕孙锡衡林延江《系统工程在。逼进法优化过程最为简捷,但是它循环比较多运算时间长,极差法优化过程繁简居中,工程组织管理中的应用》’,东北地区,万平方米,,年以来据不完全统计的水利工程中已应用土工织物库位于内蒙兴安盟霍林河最大库容,的万,最大坝高,坝长是我国较高的。尚有许多工程设计逐渐采用了土工织物方案。一座均质砂坝、、已应用在堤坝护坡河道护岸冻害防治及、本区特点是风砂大,风区长最大风速,。。水土保持围海吹填实践证明土工织物,以上,夏季炎热冬季严寒最低,,施工印更。写一易于保证质量一般可节省投资,在砂石料缺乏地区用作排水滤,℃以下,气温一冰推冻胀。坝护坡破坏较为严重风浪淘刷对大,,。,层其经济效果更为明显因此土工织物翰嘎利大坝是一座以极细砂为主的砂现。在水利工程上的应用具有广阔的前景砂质允许坡降小在饱和状态下易于液化,?。,,抗冲性能低因此大坝安全的重要关键大坝护坡的完整坚固是。二东北地区水利工程应用情况,东北地区总面积万平方公里已年在护坡翻修中作了帕亦,土,座堤防,。有水库公里引水工程,工织物滤层试验段见图试验段护坡滤?,座小水电,处大中型水电站,座层比非试验段护坡滤层减少了层,厚度减。,但现有的水利工程标准偏低。等水利设施,少了,工期节省了左右、、堤防质量差水土流失较为严重,、、病险库多对织物护坡进行了坝面变形冰压力、特别是经过年两次大洪水之后,有些水利工程遭到不同程度的破坏,函待修、风浪大坝浸润线,水位气温等观测,经过两年多的运行在经常见,的冰推力。,复和加固诸如上述为土工织物在东北地图和级指向坝坡的风浪波高。二作用下织物试验段以外的坝坡,,多处发现明显的破坏,但土工织物试验段仍区水利工程中的应用提供了环境与条件土工织物用于护坡滤层一、,,。本地区的特点是冬期长气民寒冷给较完好未曾发现位移变形现象。水工建筑物带来特殊的困难问题在库伯压加勺推,掘土体冻胀的破坏及风浪淘励,作用下,多数堤坝护坡遭受破坏因而打。是东北地区水利工程的主要问题之一刀十年代起东北地区在水利工程上试验牙,,土工织物做护坡滤层取得了成功。的经验大体分为三类一是用于,。特殊土质的堤坝防护如内蒙兴安盟翰嘎利均质砂坝,黑龙江西部引嫩蓄水工程分散四粘土均质坝防冲蚀液化二是病险库坝体加固恢复如因破坏严重处于死水位运行的,黑龙江省拜泉县三道镇水库吉林省拉林县二道水库等护坡整修三。是河道重要地段的护岸如黑龙江同抚大堤险段及松花江哈尔滨段堤?防加固等。图冰压力、、、日笠艺、气遏迷温一,厚随盯。翰嘎利水库土坝护坡水曲线门、胜利水库土坝护坡,该库位于黑龙砌石护坡与上工织物滤层模袋护面的方案。比较本区砂石料缺乏块石,干砌石护面石料滤层方郭师乐,江省青岗县,铁路不通,砂石料缺乏最大库’,万土坝护坡为砂砾,容坝高料滤层,沥青渣油混凝土板护坡。本区冬季。’元一刀元土工织物滤层模袋护面方案,气温较低,是我国高寒地区。冬季由于坝体。’议价水泥护砌面积采用织物模,袋护坡方案造价是原设计方案造价邮,。可节省投资了以上模袋混凝土护面设计时考虑了冰推力,、作用沿坡面的稳定性与抗拉强度校核支撑冻胀渣油混凝上板出现纵横交错的裂缝,,一,一。裂缝间距缝隙宽赓季风浪淘刷致使护坡遭到严重破坏土体出露,,。坝面坍塌在护坡翻修中用土工织物滤层代替砂砾。体的地基承载力,。、从而确定护面厚度厚度料滤层见图,主要做了等效孔径一应满足以下条件,二二二二二二十了耐上。渗透系数桥透梯度比,渗三项试验,设计分别选定无纺布一层及编织布二层来做试验段。一了衅土叮一一‘’‘时主十‘,甲一,声二上式中气厂”〔日…一面—护面厚度混凝土容重护细骨料采用土工织物滤层图,每平方米护坡节省一一一—位水平冰推力—单‘一护面与土体摩擦系数—指水下部分土与护面间凝聚系数——指水下部分少〕护面材料的允许抗拉强度—抗滑稳定安全系数造伽元。从电月至今对护坡进行了,观测观测表明冬季最大冻胀量达,。坝坡均无破坏现象二土工织物模袋用做护面土工编织物模袋做为成型的模具灌注,‘。护面—、、砂浆或混凝土,成为河道渠道水库岸坡。的表面保护层它具有如下优点施工效率、、高对不规则的地面适应性好布模重量轻水甚、。强度大水下敷设不需排水等东北地区首次在吉林省向海水库试验应用土工织物模袋。做护面这是学习国外先进技术的尝试,?向海水库位于吉林省通榆县境内,总库’,亿库区由一场泡和二场泡组二场泡有主坝一条,付坝五条干砌石,由于设有衬砌,一场泡库岸为砂壤土,容。成护面图国外将模袋在工厂直接纺织成型,我国目前尚无标准产品向海水库应用的模袋是,。现行加工制做的根据有无排水的需要,做、,护坡浪打冰推造成库岸坍塌有淤塞泄,、成单筒型图。多简串联型图,水闸之趋势急需护坡衬砌,。与多筒串联不缝合型图、在护坡方案选择上进行了砾料反滤干。见图日护,、州这种谷坊可分为尼龙编织袋谷坊护面型两种图公纷阅卜喝,洲又卜卫企哑乙况、副‘一困,‘型谷坊的表面用尼龙编织袋保护其内部用土砂、,。’了坪凡,扮霭澎价昌‘翔厂亡益皿皿,,飞飞卫里些整势黑肠藻疡黑口飞任口尸叫日曰医尸匕一—一一图模袋混凝土护面为连续灌注成型见图保持一个较大的整体,,在风浪作用下。充填而球,见图型。不出现滑动和滚动现象增强了护坡抗冰推浪打的能力‘施工简便,速度快,效率高,造价低廉,是新型的护坡型式。云刃云的都掇黎瞬然黔弃好‘丫井,‘,‘?‘乒“〕二…图型图谷坊断面型谷坊和型不同之处只是型谷,坊的迎水坡不用尼龙编织袋护砌见图,。造价比较前郭县哈拉屯在鸿雁沟南一’,岔沟修的二号谷坊如果,工程量。修石谷坊,三土工织物在水上保持中的应用造价为元而修尼龙编织袋,谷坊造价为坊若用块石砌筑用尼龙编织袋,,元降低,用工量为用工仅。。了个工日吉林省中西部平原地区,由于新构造运、动形成长岭弧形隆褶带长春拱形隆起及第二松花江河间台地,河谷阶地,构成波状同一座谷工台而,,比修石。谷坊减少长春市郊区自起伏岗地相接,在台地上大,切坡度陡白也形地貌阶地边缘高差因而在地表径流的年以来共侈座尼龙,编织袋谷坊年月日降了暴雨一,降雨强度,小时在这种暴雨洪水的袭击下只冲毁了座谷坊,其余都完,好无损四土工编物用做加筋土挡土墙土工织物加筋土挡土墙是将土工织物,用于挡土结构中的新型式是一种简便经济,影响下沟谷发育,产生了严重的冲沟侵蚀。一般冲沟切割深度为米个别的可达一,多半由于冲下来的泥沙堵塞河道切,,压埋农田,断交通影响生产和生活危害,很大而这一地区在治理冲沟上因缺少块石,、。、只能修谷坊前郭伊通扶余县和长春市郊等地年以来用尼龙编织袋修谷,,自。实用的挡土墙织物挡土墙是将织物水平铺设在填土中,其上填士后端面折叠过来包住填土以此交,,。取得了较好的治理效果治理冲沟,尼龙编织袋谷坊这种谷坊完全用编织袋装土砌筑而成,,坊,。交替铺填而成系利用织物与填土的摩擦加织物提供强度,而土工膜料提供不透水性,。固土体,维持稳定织物挡土墙的优点是材料成本低一,。组合一起大大提高防渗的安全可靠性辽宁朝阳市大小水库座,有施工的、方法简单很适用于人力山区由于挡土墙是柔性的。水库漏水主要原因是坝基或两岸坝头有漏水通道或是坝体及铺盖施工质量不好造成,材料缺乏的边远因此对地基要,。渗漏。求不高,适应性好国内外都在探讨土工织。物加筋土技术长白山区的敦化市额木求不高,适应性好物加筋土技术马家窝铺水库是一均质土坝,由于该坝。修建了一座土工织物加筋土挡土墙整个挡墙在平面上呈直角曲尺型、建在断裂上在左坝头有一直径米的溶洞多时库容近万,水库蓄水仅三,。由两。种典型断面组成’,如图所示顺水流导墙个月左右的时间将万川的水白白漏掉,一的典型断面为上工布加筋土形成年两次处理没有解决漏的问题,导,。的挡墙横向端墙典型断面是,而且发生多处裂缝已被定为不治之库,、、用聚丙烯打包条作锚筋由水泥土编织袋在堵漏工程中研究了粘土铺盖夯实水,、、泥灌浆上工膜料加土料土工膜料加土工织物四个方案,经过技术经济比较采用了,、上工膜料加土料土工膜料加土工经过技术经济比较。构成的加筋挡土墙设计时采用库伦滑裂面法计算,并用,?。滑块法校核,得出每层膜片的长度两种断面均在外表装有的单层钢丝土工织物与土工膜料组合应用的方法以土,工膜料隔水上工织物反滤,膜料上软土作,。得出每层膜片的长度的单层钢丝。地基的加固施工方法是在找平层上设一层土工织物,然后铺上土工膜料在其上垫的土在土,网水泥砂浆护面,并用,厚的钢筋混凝土。封顶并形成传统外观挡土墙采用土工织物加筋形式节省投,。上铺一层土工织物,在织物上直接砌石本工程采用土工膜料与土工织物堵漏造价为万元万元,而灌浆堵漏方案需,土工膜料与土工织物造价为灌浆堵漏方案的资娜,取得了明显的经济效益。,,节省投资解决了水库严重。渗漏的问题‘、三结语近年来土工织物在国内外水利工程中,的应用范围不断扩大它在中小型水库工程,图加筋土档土墙总体平面示意图。。为检查工程运行情况建立了观测设施,中发挥了明显的技术经济效果,但是土工织物的研究与应用毕竟时间、、埋设了冻胀标冻土器水准点及变位观测。由于土,尚短还没有达到完全成熟的程度的工程性质比较复杂,本构关系有待弄清,因此现有的土工织物与土工织筑物或基土的。观测表明经一冬春的冻融作用,点墙体各测点均无变化,在加筋上体内无冻胀量发。生凌汛后护面未见任何损破说明这种新,。相互作用的分析计算方法还需由工程的原,结构对高寒地区水利工程具有良好的适应性。五土工织物与土工膜料用于水库堵型观测与模型试验来进一步验证土工织物?代替夭然集料用做反滤层的设计准则国内,外研究单位与学者推出的成果不尽一致织,。物滤层的理论也要通过实践来发展和完善漏土工织物与土工膜料都是柔性材料于共同铺设,组合使用可以互为补助。,易土工东北诸河的水资源利用现状及年展望朱益章松辽委流域办水资源是关系到国计民生的重要资源,水资源的合理开发利用已成为全世界各国,。普遍重视的重大课题我国水资源不丰富,尤其是东北地区属子北方少水地区供需矛,盾日益尖锐已引起国家和东北地区有关部,。门的严重关切‘料和多年平均地下水资料东北诸河共有水,”,资源总量亿其中河川径流量一”,亿地下水资源量亿地下水可”开采量为亿,地表与地下水重复水。量亿年人均河川径流量为人耕地亩均河川径流量为,亩,、、东北诸河的范围包括辽宁吉林黑龙江三省和内蒙古的东四盟市总土地面积,总人口约。,万人玩以上的,万、、河流主要有黑龙江松花江辽河,条分别为全国平均数的和,水资源明。显缺少水资源的时空分布极不均匀。东北部的边境河流,水资源较丰富,如额尔古纳河、。为反映水资源的供需关系,等主要按河流黑龙江干流、乌苏里江、、、、水系将全区划分为个二级区个三级区和个计算单元研究其水资源的利用现,。状和年水资源利用的可能状况及规律一、水资源量及其分布规律绥芬河图们江鸭绿江等,人均河川径流量为一“人,均大于全国平均数其次是松花江人均河川径流量为“人,黄渤沿海诸”河为人水资源最缺少的是辽河流,”人均河川径流量仅为人,域北诸河平均数的,为全国平均数的”人均河川径流量仅为人,为全国平均数的是东。据一年的年系列河川径流资,白矛谧罗公李谧于云于涪宁云三三梦谧夕‘浦夕涪笋谧奋健夕云三蕊夕盆夕七三夕悦争谧矛、夕公夕唬夕云三升云争任套三奋卜三夕咨甲佑誉浦夕注护云李公矛谧夕谊夕蕊夕云誉,蕊宁谧护云矛‘熟民盛言卜士工织物在寒冷工程条件的适应性即负温,的实际要求还没有规格化和系列化土工,下冰推与冻胀作用的稳定性与强度问题需要织物的试验方法和测试标准现在还没有一,统。加以研究这就需要我们同纺织部门加强合作共同开,。虽然愈来愈为了在东北地区水利工程更好地推广应用土工织物已将其应用的研究列为东北地,发尽快地达到国外的先进水平土工织物在工程上的应用,,。,、但还是多用于排水反滤而用做增强,区水利科技协作的重要课题广阔、。隔离模胎与细部结构等方面的相应还少然而国外技术发达的国家其应用技术已由,水利工程大量使用土工织物推动了纺,。织工业的发展东北地区已有近百个生产土、、工织物的厂家并有少数工厂引进了先进设土工布扩展到土工格栅织网薄膜以及组,,,备可以生产幅宽米的无纺布品种不,断增多价格也有所下降针刺型,,无元左右,纺布每平方米为工程上的应用提、。合制品向多功能型综合型方向发展因,我们在学习国外先进经验基础上,此模索,出自己的实践经验,并尽快能提出适于我国。、土工织物的标准与规范来推动土工织物应,供便利条件但是国内土工织物产品在品、、。种规格福质量和价格上还都适应不了工程用技术的发展为四化建设服务
