浅谈土工织物在黄河防洪工程中的应用（徐景花）

发布时间：2022-02-23 15:40:24 浏览数：次

目前，正值黄河“七下八上”主汛期，各地堤坝工程险情层见迭出。在汛期中如何针对不同的险情应用土工织物进行抢险防护是一个急需解决的问题。土工织物是一种新材料，近年来被广泛运用在黄河防洪工程建设中。在充分了解土工织物的特性后，根据工程施工过程，提出土工织物在施工中应注意的问题及解决方法；通过对工程险情的详细分析，指出土工织物的保土、反滤、排水特性在防洪工程中所发挥的重要作用。

一、土工织物的特点

随着国家对黄河投资治理力度的加大，土工合成材料作为一种新材料，以其特有的特点被广泛运用在工程建设中。组成土工合成材料的主要原材料包括聚丙烯、聚乙烯等，分土工布、土工膜、土工特种材料和土工复合材料等四大类，而黄河上应用较多的为土工布，它又包括有纺土工织布、无纺土工布两种。土工布主要是代替传统粒料建造反滤层和排水体，与传统反滤层和排水体相比，它具有质轻、整体连续性好、施工方便；抗拉强度高、抗腐蚀、抗微生物侵蚀性好；质地柔软，能与土料很好地结合；水下或土中耐久性和耐气候性能较高、使用效果显著等特点。

二、工程施工

1、概况。东坝头控导工程位于黄河右岸，相应黄河大堤公里桩号：131 720-164 045，是黄河下游河道整治的一处控导工程。现有丁坝14道，其中：4-6坝为拐头丁坝；新1-3坝、7-13坝为园头型丁坝，为土石结构。始建于1964年，在夹河滩护滩工程下首约300m修建丁坝6道，4-6坝为拐头坝，1-3坝为园头型丁坝；1970年7月为了减轻和改变控导工程1坝，全坝着溜现象，使出流稳定，又在1坝上游修建新1坝；1990年由于大河主溜下挫，在6坝以下座湾坍塌，当年水中进占修筑修建了7-8坝；1991年水中进占修筑9-10坝；2003年水中进占抢修了东坝头控导11-13坝，13坝是土工布护底水中进占修筑。

2、施工过程。2003年，在东坝头控导下延13坝水中进占工程施工中，首先将成捆土工布进行裁剪，长度为26m，土工布幅宽3.8m，裁7幅，采用缝合法进行缝合，幅与幅缝合宽度为15cm，用尼龙线缝合3道，15cm处1道、10cm处1道、5cm处1道，缝合好后的整块土工布宽度为24.8m。在缝合好的整块土工布的一头折回50cm，折回的两头，各留1m不缝合栓大绳用，1m以外缝合成布袋状，用皮尺和粉笔画线，50cm间隔进行，人工将50cm的格缝合留口，以备装碎石。制作完折叠后运往施工现场。因土工织物是聚合材料，铺设后受太阳光中紫外线的照射会引起降解等破坏作用，所以施工时顺坡面自下而上一段一段地铺设，并及时在上面平铺一层石料加以保护，石料间隙应尽量填充，然后进行外层石料的加固。

3、应用成效分析。一是洪水情况，2003年9月10-19日花园口站和夹河滩站流量基本上维持在2500m3/s左右。黄河防总办公室通知，小浪底水库自9月18日18时30分起结束防汛预泄调度，由于蔡集滩区生产堤近水，为配合地方政府堵复口门，按控制花园口流量800 m3/s左右下泄。9月20日以后，小浪底水库下泄流量控制在164-1020m3/s；花园口站和夹河滩站流量保持在1200m3/s左右。9月24日-27日，小浪底水库下泄流量控制在1830-2350m3/s之间；花园口站流量近几日在持续上涨，至27日该站流量在已上涨至2660m3/s，夹河滩站流量于27日4时已上涨至2440m3/s。10月1日至11日，三门峡水库下泄流量在1960-4500m3/s，小浪底水库10月1日-6日8时，下泄流量控制在502-2260m3/s之间；伊洛河黑石关流量再次涨水，最大流量为1420m3/s，沁河小董站最大流量为374m3/s。花园口站最大流量2760m3/s，夹河滩站流量为2300-2600m3/s。尽管洪水流量没有达到东坝控导工程的防御标准（4000 m3／s以上），但严重影响河道的行洪能力，同时，也给工程造成一定的危害；二是出险情况，经过“03.8”洪水的考验，在该局所辖工程范围内，出现了多处险情。其中东坝头控导11-12坝，为水中进占修建新坝，虽坝体设计采取了反滤、排水等措施，但修坝水中进占时占体下面没有铺设土工布，没经受住洪水的考验，匀出现了不同程度的坝顶（坝坡）裂缝、猛墩猛蛰、根坦石下蛰等较大险情。而新修13坝仅出现根石走失一般险情；三是险情分析，洪水过后，经技术人员分析险情发生原因，一致认为坝垛出险主要是因为洪水通过坦石缝隙，淘刷主坝体，随着洪水的涨落，坝体土料被水流挟带流失，引起坝顶（坝坡）裂缝、坦石下蛰等险情。而东坝头控导13坝经这次洪水的考验，未出现坝顶（坝坡）裂缝、猛墩猛蛰、根坦石下蛰等险情。分析其原因，主要是水中进占修筑时在占体下部平铺了一层土工布，而土工布的作用恰恰是保土、反滤、排水。当洪水通过坦石缝隙和土工布浸入坝体后，在洪水涨落过程中，浸入坝体内的水依据土工布的排水性只能把水排走，而不能把坝体土料挟带走，故没有引起坝体土料的流失，坝出险的可能性降到了最低点，而这正是土工布保土、反滤、排水特性的具体表现。

总之，各种新材料、新技术在黄河防洪基建工程中的推广应用，提高了防洪工程抵御洪水的能力，取得了良好的使用效果。但有些新材料运用的时间较短，缺乏具体完善的施工方法、技术措施及质量控制措施等，很容易出现新问题，这些问题都需要我们在今后的施工中逐步探索、总结，使各种新材料、新技术都有各自的用武之地，充分发挥它们的优势，确保黄河安全度汛。

作者单位：兰考县黄河路北段兰考黄河河务局

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