土工织物在诚信水库围堰工程中的应用

罗瑞坤

（西丰县水利勘测设计院，辽宁 西丰 112400）

1 工程概况

诚信水库位于辽宁省西丰县振兴镇诚信屯上游200 m处寇河干流上，坝址以上流域面积142.86 km2，坝址距西丰县城 16 km，西（丰）—东（丰）县级公路在坝址右端通过。坝址处右岸陡峻，山顶距河床高差约为70 m；左岸相对平缓，山顶距河床高差约为40 m。坝址处河床（包括滩地）宽约480 m，地面高程在241～244 m之间。诚信水库是一座以防洪、城镇供水、灌溉为主兼顾养鱼等综合利用的中型水库，水库最大库容为3294万m3。工程枢纽建筑物由土坝、溢洪道、输水洞三部分组成，该水库大坝为粘土心墙坝。库区全年降水集中在7月中、下旬和8月上旬，11月末至翌年的3月末为封冻期，此时径流最小。降雨、径流年际变化较大。

2 土工织物材料

2.1 土工织物材料特点

土工织物材料作为一种新材料，逐渐被运用在水利工程中。组成土工织物材料的主要原材料有聚丙烯、聚乙烯、聚酰胺、高密度聚乙烯和聚氯乙烯等。土工织物材料是一种新型的工程材料，它以人工合成的聚合物制成各种类型的产品，置于土体内部、表面或各层土体之间，发挥加强或保护土体的作用。土工织物材料不仅具有较高的抗拉强度，在防渗、防洪工程使用中具有整体性强、抢险速度快、适应性强、储运及施工方便、造价低、经久耐用、可重复利用等特点。

2.2 土工织物的功能和作用

土工织物材料除具有较高的强度外，同时它还具有以下几方面的功能和作用。截汇功能：1）土工膜能截断与汇集土体中的渗水，并能将渗水沿垂直织物平面或平行织物平面排出土体。2）反滤功能：由于土工膜织物构造上的水力学特性，在它排出渗水的同时，能拦阻土体颗粒不被带出。3）隔离作用：土工膜能把不同性质或不同级配的土石料隔开，以免互相掺杂，从而可以保证施工质量。4）加筋作用：土工膜有较高的抗拉强度，在土体中可以约束土体的应变，提高土体的综合变形模量，减小土体变形，改善土体的受力状况。

2.3 土工织物材料应用现状

土工织物材料是近年来发展起来的一门新材料。1991年开始，国家防汛抗旱总指挥部将土工合成材料作为防汛抢险物料下达生产储备任务，各流域都分别储存了编织袋、复合布、土工织物、防浪布（即编织布覆膜）等。防洪工程抢险所用材料要求重量轻、便于运输、不易腐烂，施工简单、快捷、见效快，而土工合成材料所具有的特点正好能满足防汛抢险的要求。据统计1998年防汛抢险中使用的土工合成材料总量达到1亿多平方米。实践证明，土工织物材料应用于防汛抢险有着其他材料不可比拟的优点。此外，土工织物施工工艺简单，易保证工程质量，施工速度快，工程造价低。因此对于防洪工程抢险这种时间性非常紧迫的工程，土工织物将成为一种十分理想的新材料。

3 诚信水库围堰防渗防洪施工

诚信水库的施工围堰以沙砾筑成，在考虑防渗的同时还要考虑汛期防洪，因此在围堰的防渗防洪施工中采用人工铺设土工织物技术。2008年汛前铺设施工结束，达到一期围堰设计防洪标准。

1）铺设土工膜。铺设土工膜之前，监理工程师先验槽，达到设计要求后铺膜。土工膜铺设采用人工铺设，土工膜采用焊接相连，焊接宽度不小于10cm；土工膜沿堰体轴线方向也采用焊接，焊接长度不小于10 cm。焊接部位施工时设专人负责施工质量，接缝间不得有杂物以防渗水。

2）为保护回填时土工膜不被坚锐东西刺破，槽内回填厚50 cm砂砾料。

3）运输及储存，若采用折叠装箱运输土工膜，不得使用带钉子的木箱，以防途中运输受损；若采用卷材运输，应注意防止在装卸过程中造成卷材表面损害。土工膜货包或卷材，必须贴有标签，标有该膜的制造厂家名称，制造号、类型、厚度、尺寸及重量。并附有专门的装卸和使用说明书。土工膜运输过程中和运抵工地后应妥为保管，避免日晒，防止粘结成块，并应将其储存在不受损坏和方便取用的地方，尽量减少装卸次数。

4）拼接。土工膜拼接方式采用焊接（接缝时搭接宽度不小于10 cm）。土工膜接头施工前应先做工艺实验，并做接头的抗拉强度、延伸率、渗透性以及施工工艺等试验，若采用粘结方式，还须进行粘结剂比较。拼接前必须对粘结面进行清扫，粘结面上不得有油污、灰尘。阴雨天应在雨棚下作业，以保持粘结面干燥。土工膜的接头应确保其具有可靠的防渗效果。在涂胶时，必须使其均匀布满粘结面，不过厚，不漏涂。在粘结过程中和粘结后2 h内，粘结面不得承受任何压力，严禁粘结后发生错动，土工膜粘结后强度不低于母材的80%。土工膜应剪裁整齐保证足够的粘结宽度，当施工中出现脱空、收缩起皱及扭曲鼓包等现象时，应将其剔除后重新进行粘结。在施工过程中，若气温低于0℃时，必须对粘结剂和粘结面进行加热处理以保证粘结质量。粘结强度必须符合施工图纸要求。土工膜粘结好后，必须妥善保护，避免阳光直晒，以免受损。

4 结语

诚信水库围堰采用土工膜防渗防洪施工取得了很好的效果，成功地完成了防渗防洪任务，经受了几次较大洪水的考验，取得了很好的经济效益和社会效益。结合诚信水库围堰防渗防洪工程，对一些防渗防洪工程险情抢护时应根据土壤条件选择保土、防止管涌、防止淤堵、保证透水的土工织物。选用时应该根据应用要求和被保护土体的颗粒大小与级配来确定。抢护管涌、下游坡散浸、开沟导渗等险情抢护，排体透水编织布效果较好。用土工织物防洪抢险，汛前必须缝制好各种抢险排体。根据可能出现的各种险情，相应备好抢险排体，一旦遇险就可立即抢护，否则会贻误时机，造成不必要的损失。防汛备用土工织物材料，应按险情种类的需要去准备。土工织物用于防渗防洪抢险新技术，在确保堤坝安全渡汛方面有着重要意义。

［1］铁岭市水利勘测设计院铁岭市水利勘测设计院.西丰县诚信水库工程施工设计［R］.2004.

［2］南京水利科学研究院主编.土工合成材料测试手册［M］.北京：水利电力出版社，1991，03.