【摘要】我國是一個(gè)人口大國，人口密度大，而且由于經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展，災(zāi)害造成的損失相對來說更是嚴(yán)重。據(jù)國家減災(zāi)委、民政部統(tǒng)計(jì)，截至2011年8月6日，洪水害造成全國2億人（次）受災(zāi)，1454人死亡，669人失蹤，1347.1萬公頃農(nóng)作物受災(zāi)，因?yàn)?zāi)直接經(jīng)濟(jì)損失2751.6億元。防汛搶險(xiǎn)，減少人員和經(jīng)濟(jì)損失壓力很大，要求我們必須創(chuàng)新出更多更有效的方法。
【關(guān)鍵詞】土工織物；防汛搶險(xiǎn)；應(yīng)用
引言
每年七八月份汛期， 各地堤壩工程險(xiǎn)情迭出。在汛期中如何針對不同的險(xiǎn)情應(yīng)用土工合成材料進(jìn)行搶險(xiǎn)防汛是一個(gè)急需解決的問題。土工合成材料是一種新型的巖土工程材料。它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(chǎn)品，置于土體內(nèi)部、表面或各層土體之間，發(fā)揮加強(qiáng)或保護(hù)土體的作用，給我國防汛搶險(xiǎn)工作帶來了新的發(fā)展方向。
一、防汛搶險(xiǎn)中常用的土工合成材料
土工合成材料可分為土工膜、土工織物、復(fù)合型土工合成材料特種和土工合成材料等類型。我國在利用土工織物和天然纖維材料進(jìn)行防汛護(hù)堤、搶險(xiǎn)、堵口方面已有很久的歷史，但利用土工合成材料來防汛搶險(xiǎn)還是一項(xiàng)新技術(shù)。隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展和對土工合成材料功能和特點(diǎn)的逐漸認(rèn)識、研究，土工合成材料將越來越廣泛地應(yīng)用于水利水電工程的搶險(xiǎn)等工程中。
土工合成材料品種繁多，防汛中應(yīng)用最廣的有下列數(shù)種:( 1 )土工膜，由聚乙烯( P E ) ,聚氯乙烯( P V C ) 等制成的基本不透水片材，與土工織物結(jié)合形成各種復(fù)合土工膜，可用作隔水層或擋水軟體排。( 2 ) 土工織物，分為有紡?fù)凉た椢锖蜔o紡?fù)凉た椢飪纱箢�，由聚合物的聚丙�?( P P ) ,聚醋( P E T ) 纖維或扁絲等織成或鋪成，為透水材料。( 3 ) 土工網(wǎng)，由聚丙烯、高密度聚乙烯( H D P E ) 等壓制成板后，再經(jīng)沖孔，然后通過單向或雙向拉伸而成的帶方孔或長孔的、具有高拉伸強(qiáng)度和較高拉伸模量的加筋片材，它可以用于填土加筋。
除此之外，還有各種加工制成品，為了防汛需用，將上述材料加工成專用制品如下:( 1 ) 土工管袋，高強(qiáng)有紡?fù)凉た椢锟p制成的類似于土枕的長管袋，直徑一般在1 . 0 m以上乃至5 m，長度數(shù)十米至百米，靠泵人江河泥沙，通過管壁排水，管內(nèi)泥沙固結(jié)，形成連續(xù)堤身，可以用作護(hù)岸或形成圍堤或圍堰；( 2 ) 軟體排，用大面積的土工織物縫制成的單片排或雙片排，單片排可在周邊連接混凝土塊作壓重。 ( 3 )防汛袋，用經(jīng)表面加糙的有紡織物縫制成的袋體，其中可以填充土石料，操作方便，大小宜便于個(gè)人搬動(dòng) ；( 4 ) 土枕，即長土袋，一般直徑在0.4--1.0 m之間，長度不限，可用作壓載，穩(wěn)定性優(yōu)于土袋；( 5 ) 石籠，以土工網(wǎng)或土工格柵縫制成的類似于鉛絲籠的空管，內(nèi)填充石塊作護(hù)岸幫俄載；( 6 ) 吸水速凝子捻，以有紡?fù)凉た椢锟p制成的有要求形狀的管袋體，其中裝有高效保水材料S A P 充水后幾分鐘內(nèi)即吸水膨脹形成塑性膠凍體，能自立用作防水子捻。
洪水期間堤防工程可能出現(xiàn)的險(xiǎn)情：（1）由于風(fēng)浪沖擊或水位壅高發(fā)生險(xiǎn)情；（2）堤身發(fā)生漏洞、裂縫、坍塌；（3）背水坡發(fā)生滲水、脫坡、管涌、流土；（4）臨河堤岸發(fā)生淘刷、坍塌；（5）水位上漲超過防洪標(biāo)準(zhǔn)，堤防可能發(fā)生漫溢。采用土工織物防汛搶險(xiǎn)是一項(xiàng)新技術(shù)．它具有成本低、抗沖耐磨、強(qiáng)度高、施工方便、重量輕，是防汛搶險(xiǎn)的理想材料，在防汛搶險(xiǎn)中廣泛應(yīng)用。
二、工織物在防汛搶險(xiǎn)中的應(yīng)用
（一）高水位大面積風(fēng)浪險(xiǎn)工搶護(hù)
一般水域較寬的堤段，遇大風(fēng)激起波浪，水借風(fēng)勢、推波助瀾，沖刷堤岸，融蝕堤土。當(dāng)?shù)谭琅R水坡風(fēng)浪沖刷嚴(yán)重時(shí)，首先要進(jìn)行護(hù)堤防浪。利用土工織物的搶護(hù)方法是：在臨水坡面鋪墊抗老化土工布軟排體．一布一膜土工布，鋪設(shè)時(shí)布朝上、膜朝下。上部周定在堤頂，下部護(hù)至坡谷以下0.6m，一般考慮下部護(hù)至險(xiǎn)情以下lm，采用寬幅土工布制排非常方便。這種搶險(xiǎn)方法的優(yōu)點(diǎn)是布排迅速，洪水過后可立即拆除，妥善保管再用。
堤防土工布鋪設(shè)方法一般在堤頂開溝填土夯實(shí)或打樁，用防滑釘錨固：下部在坡腳一端．必須壓緊在護(hù)坡齒墻下面．固定排體在土體上。土工布的寬度可依堤防臨水坡受風(fēng)浪沖擊范圍而定，一般不小于4m，寬的可達(dá)8、9m，鋪?zhàn)o(hù)寬度不夠時(shí)．應(yīng)按需要預(yù)先粘結(jié)或焊好。如果順堤長度不夠時(shí)可以搭接，并應(yīng)在鋪設(shè)中釘壓牢固，必要時(shí)每隔3-5m壓一組裝土編織袋，以免被風(fēng)浪揭開。鋪設(shè)前應(yīng)將鋪設(shè)范圍的堤坡清理干凈。土工布的四周可用平頭釘釘牢，在險(xiǎn)情嚴(yán)重時(shí)，可用土袋壓蓋并加強(qiáng)觀察，隨時(shí)采取補(bǔ)救措施。
（二）管涌險(xiǎn)情的搶護(hù)由于滲流的應(yīng)用，汛期堤壩及地基基礎(chǔ)薄弱處往往發(fā)生滲透變形，產(chǎn)生管涌、流土、滑坡等險(xiǎn)情，如不及時(shí)處理，就將危及堤壩安全。但在防汛搶險(xiǎn)時(shí)，有時(shí)來不及試驗(yàn)，只能憑經(jīng)驗(yàn)處理使用土工織物對管涌險(xiǎn)情的搶護(hù)，其施工方法是: a. 將泉眼周圍或嚴(yán)重散浸的地面整理平整清除草皮雜物以及尖角石塊。b . 如泉眼小，可以用整塊的土工織物蓋住泉眼，如泉眼較大或連片泉眼，則應(yīng)將土工織物互相搭接并用線縫起來，或采用化學(xué)粘合。搭接寬度一般為5 - 2 0 c m 。在松軟的土基或水下施工時(shí)，搭接寬度應(yīng)取4 0 - 6 0 c m 。c . 將土工織物蓋在泉眼上面，即以重物將其固定，再由周圍向中央壓易透水的2 - 4 c m粒徑的小卵石或小石子，厚度3 0 - -5 0 c m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。d . 鋪放土工織物的面積取決于泉眼的大小和嚴(yán)重滲水段的范圍，其面積應(yīng)大于需要保護(hù)的滲水范圍0 . 5 m以上。
�。ㄈB水(散浸)搶護(hù)。堤防滲水是常見的險(xiǎn)情之一，如不及時(shí)處理有可能發(fā)展成為管涌、滑坡、漏洞等險(xiǎn)情。搶護(hù)滲水的原則是：臨河截滲，背河導(dǎo)滲。降低浸潤線使土壤干燥，促進(jìn)堤身穩(wěn)定．切忌用粘土在背水坡壓滲。水情預(yù)報(bào)水位不再上漲時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)觀察，注意險(xiǎn)情變化，可暫不處理。若滲出嚴(yán)重或已開始滲出渾水．必須迅速處理，防止險(xiǎn)情擴(kuò)大，主要有兩方面：
1.背水反濾、導(dǎo)滲溝。對背水坡濾水修筑反濾設(shè)施是將滲入堤內(nèi)的水盡快由
背水坡排出，但不允許帶走泥沙，如此可降低浸潤線干燥土壤、穩(wěn)定堤坡。土工布是能夠保護(hù)土粒不被水流帶走并起導(dǎo)滲作用的最好材料，采用符合濾層要求的土工布時(shí)。錨固方式可在護(hù)坡頂部挖槽，沿槽邊和槽底將土工布端頭鋪好，再填土夯實(shí)，也可用防滑釘、木樁等將土工布釘在土體上。必要時(shí)在槽底中加打短樁，槽深和寬不宜小0.4m。
在背水坡開縱橫向Y型溝和人型溝等，溝的尺寸和間距應(yīng)根據(jù)具體情況而定。溝底應(yīng)平整、順暢，導(dǎo)滲溝的底坡一般與堤坡相同．溝底平整順直。土工布外露長度以能遮蓋透水材料并適當(dāng)搭接0.2m以上為宜。土工布長寬不足時(shí)可采取搭接型式，搭接寬度不應(yīng)小于0.5m。透水材料鋪好后覆蓋塊石草袋、土工編織袋或上鋪席片麥秸稻草，然后壓土保護(hù)。保護(hù)層不得小于0．5m在緊急情況下，也可用土工布包梢料捆成枕放在導(dǎo)滲溝內(nèi)，然后上面鋪蓋土沙保護(hù)層。
2.臨水截滲。在現(xiàn)場缺乏粘土料且水深較淺時(shí)，采用一布一膜土工布加保護(hù)層在迎水坡截滲。施工方法：首先對鋪設(shè)范圍內(nèi)堤線和堤腳附近的地面清理干凈，以免造成土工布的破壞。土工布的寬度視堤坡尺寸應(yīng)預(yù)先粘結(jié)或焊接，以鋪滿滲水段堤坡并伸入臨水堤腳以外lm以上為宜。長度不夠可以搭接，搭接長度不應(yīng)小于0.5m。鋪設(shè)前可將土工布卷在寬8―10m的鋼管滾筒上，置于臨水堤肩。每次滾鋪前把土工布的下邊折疊粘牢形成卷筒，并插入直徑4―5cm的鋼管使其下沉展鋪。土工布鋪好后壓一層土袋，從最下端壓起，逐漸向上平鋪嚴(yán)壓，不留空隙，作為土工布的保護(hù)層并起防浪作用。鋪設(shè)人員應(yīng)穿軟底鞋，以免破壞土工布，并密切注意防火。
（四）漏洞搶險(xiǎn)。對于施工質(zhì)量差，堤身內(nèi)存在洞穴、樹根等隱患。在高水位壓力下堤防背水坡及坡腳附近發(fā)生穿堤漏水孔洞，如漏洞流出的是渾水，或者由清變渾，或渾濁程度逐漸增大，表明漏洞迅速發(fā)展，若不及時(shí)搶堵就會出現(xiàn)滑坡、坍塌甚至很快潰決的危險(xiǎn)，這是一種嚴(yán)重的險(xiǎn)情。搶護(hù)漏洞的原則：前堵后導(dǎo)，臨背并舉，搶早搶小，一氣呵成。進(jìn)口封堵采用一布一膜土工布制成軟排體，一般排體寬5m。沉入上游坡面，兩邊用防滑編織袋裝土壓載使之穩(wěn)固。起到防水隔滲的作用。
在漏水孔洞出口處，應(yīng)將反濾土工布覆蓋在堤防背水坡漏洞出口處，并在其上部加壓重物進(jìn)行堵漏，也可在漏洞出口上側(cè)堤坡或堤頂打短樁掛土工布排水，并在排體上用土袋壘砌圍井。采用土工布的主要作用是保土濾水，所以鋪設(shè)不能太密也不能太稀。
結(jié)束
近幾年土本織物以其特有的特點(diǎn)迅速在國內(nèi)打開市場，主要因其價(jià)格低、重量輕、運(yùn)輸方便、施工簡易，土工織物在水利工程中得到了廣泛應(yīng)用，具有搶險(xiǎn)迅速、有效的優(yōu)點(diǎn)，尤其應(yīng)在中小型工程中推廣。
參考文獻(xiàn)
【1】趙韶華. 防洪搶險(xiǎn)技術(shù)[M]．北京:中央廣播電視大學(xué)出版社，2008
【2】楊樹林．河道修防工與防治工[M]．北京：黃河水利出版社，2007
【3】董哲仁．堤防搶險(xiǎn)實(shí)用技術(shù)[M]．北京：中國水利水電出版社．2009
【4】柳學(xué)振，佟名輝．治河與防洪[M]．北京：北京水利電力出版社，2010
【5】包承綱. 堤防工程土工合成材料應(yīng)用技術(shù)[M]．北京:中國水利水電出版社，2009
