土工合成材料在防汛抢险中的应用

黄利

摘 要：近年来，我国抗洪抢险中土工合成材料发挥着重要作用，抗洪现场使用了大量由编织袋筑起的挡水子埝，并使用了各种彩条布，有效加强了对风浪的防范。本文首先分析土工合成材料及其特点，然后探讨土工合成材料的应用现状，最后具体阐述土工合成材料的应用。

关键词：土工织物；防汛；抢护；应用

中图分类号：TV49 文献标识码：A 文章编号：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

洪涝灾害是我国自然灾害中危害最大、造成损失最严重的灾害。防洪减灾仍是一项长期而艰巨的任务。1998年，我国长江、松花江和嫩江发生了特大洪灾事故，此时土工合成材料被大量应用于防汛抢险上，且取得了显著的效果。但从整体来看，防汛抢险中土工合成材料的应用还处于起步阶段，现阶段土工合成材料在防洪抢险中的应用还不够深入，技术运用水平较低，人们还没有真正认识到土工合成材料的各种优点，包括经济性与科学性等。因此，应加大对土工合成材料的研究力度，确保防汛抢险技术水平得到进一步提升。

1 土工合成材料及其特点

土工合成材料是土木工程应用的合成材料的总称。作为一种土木工程材料，其是以人工合成的聚合物（如塑料、化纤、合成橡胶等）为原料，制成各种类型的产品，置于土体内部、表面或各种土体之间，发挥加强或保护土体的作用。

土工合成材料属于岩土工程材料范畴，其优点是比重小，整体连续性强，抗拉强度高，耐腐蚀。在实际抢险中，由于其孔隙直径小，因此，渗滤性好，表面柔软，有一定粗糙度，能与土有较高的摩擦系数，结合力强。

2 土工合成材料的应用现状

土工合成材料技术自20世纪70年代引入我国以后，在水利、土建、交通和港口等领域得到了普遍应用。近年来，在水利工程建设中广泛应用于土坡、挡土墙加筋、基础处理、防渗排水等方面，效益显著。土工合成材料在防汛抢险上应用还较少，其经济学、科学性、安全性等优点还未体现出来。

在防汛护堤、抢险及堵口等情况下，一般使用天然纤维材料与织物，而土工合成材料作为一种新型的技术，应用并不多，但其在这些方面的运用能起到较大作用。2003年夏，在淮河大洪灾防汛抢险期间，土工合成材料发挥了关键性作用。

3 土工合成材料的应用

土工合成材料强度比一般材料更大，质地较强，具备良好的透水性能，同时耐磨与抗腐蚀能力也较强，在防汛抢险中主要利用其排水、反滤和防渗等功能，目前应用较普遍的有编织袋、编织布、无纺布、土工膜（或复合土工膜）[1]。材料类型不一样，具备的反滤排水能力也不同，所以必须从出现险情区域的实际状况出发，对土工合成材料特性进行深入分析，保证使用最适宜的土工合成材料，从而使抢险工作可以顺利开展。

3.1 堤坝坍塌的抢护

在堤坝渗水抢护过程中，要采取“临水截渗、背水导渗”的方法，最大限度地降低水体渗量与浸润线，让堤身保持稳定[2]。对临水坡而言，要选择透水性小的黏性土料抛筑前戗，或者选择蓬布、土工膜隔渗，避免堤中渗入过多的水体。要将透水性较大的土工布设置在背水坡，如砂、石和土工织物，也可以使用柴草筑起反滤层，让堤中水流出，同时土粒可以留在堤内，这样能加强对浸润线的控制，让堤身更加牢固。

3.2 管涌险情的抢护

在滲流的影响下，汛期堤坝、地基基础薄弱点通常会出现渗透变形的现象，形成管涌、流土、滑坡等险情，若处理不当，会对整个堤坝造成威胁。滤层主要选择土工织物，对将发生渗透破坏的堤段取土，认真开展试验计算，确定土工织物型号，并使用土工织物。在防汛抢险的过程中，若是缺乏试验时间，要根据以往经验进行处理[3]。

在管涌险情抢护过程中，若是选择土工织物，则要采取下述措施：①整理泉眼四周和出现散浸的地面，让其保持平整，将草皮杂物、尖角石块等清理干净；②若是泉眼不大，要选择整块土工织物将泉眼堵好，若是泉眼过大且出现连片的情况，要搭接好土工织物，之后用线缝好，并选择化学粘合方法，搭接宽度通常为15～20cm，土基如果比较松软，其搭接宽度则为40～60cm；③泉眼要用土工织物堵好，用重物进行固定，之后从四周向中央压易透水的2～4cm粒径的小卵石或小石子，厚度为30～50cm[4]，石子上面再压块石或混凝土块，最后形成中心高，四周低的压重体；④对土工织物而言，泉眼大小与渗水段范围决定其铺放面积，面积要超出被保护渗水范围的0.5m。

3.3 防浪抢险

在堤坝临水坡铺好土工膜布和土工织物后，能有效保护堤坝，避免受到风浪、水流等影响[5]。在制作的过程中，根据风浪、水流等对堤坝边坡的影响范围，合理确定土工织物宽度，通常不超过4m，宽度为8～9m，若是宽度和长度不足，应按需要预先粘贴或焊接牢固。顺堤坝的搭接长度不小于1.0m，并应在铺设中钉压牢固，以免被风浪揭开。铺设之前，需要将边坡处的土块、块石、杂草及树枝等清理干净，减少对土工织物的影响。铺设过程中，织物上沿通常要超出洪水位1.5～2.0m。织物的四周用间距为1.0m的平头钉与边坡钉牢，上下平头钉排距必须在2m以下，平头钉用20cm×20cm×0.5cm的钢板，将一个长30～50cm、直径为12mm的钢筋制成尖钉焊在钢板中心，将土工织物固定好。若是不容易制作平头钉，要用碎石袋和30cm×30cm×20cm的预制混凝土压块等取代，注意位置保持不变[6]。若是选择土袋，容易被风浪冲击，从而造成土料被冲失。同时，边坡若陡于1∶3后，其将沿着土工织物滑脱。可见，若是险情比较紧迫，要多压，认真观察，将补救措施做到位，真正发挥出防浪、防冲等作用。

4 应用成效及建议

在2003年淮河流域大水中，淮北大堤段共出险50余处，几乎每处都或多或少用到了土工合成材料进行抢险，可见土工合成材料应用广泛。但通过这次大水，也发现了土工合成材料在防汛抢险中的一些实际问题。如土工合成材料应用主要集中在土工织物装土及防浪布防浪等不需要技术支持的抢险中，在使用过程中，按要求保管难度较大。目前对土工合成在防洪抢险中应用需要进一步加大，确保其应有作用得到体现。在未来抢险期间，要充分发挥土工合成材料的作用，不断提升防汛抢险新技术、新材料的应用能力和实用效果。

5 结语

土工合成材料是一种使用范围较广的新型岩土工程材料，其经济效益、社会效益非常显著，有较高的推广价值，用于防汛抢险有着广阔的前景和巨大的潜力。不过其应用尚处于起步阶段，施工方法还不够完善，技术与质量控制等极易发生各种问题，对此我们必须在实践中积极总结经验，确保更好地应用新材料与新技术，使其优势得到发挥。

参考文献：

[1]刘宗耀.土工合成材料工程应用手册[M].北京：中国建筑工业出版社，2000.

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

[3]水利部黄河水利委员会.防汛抢险技术[M].郑州：黄河水利出版社，2000.

[4]刘松侠，刘军.江河防汛抢险实用技术图解[M].北京：中国水利水电出版社，2003.

[5]董哲仁.堤防除险加固实用技术[M].北京：中国水利水电出版社，1998.

[6]万海斌.抗洪抢险成功百例[M].北京：中国水利水电出版社，2000.