土工織物材料在水運(yùn)工程中的實(shí)踐應(yīng)用

1、    土工織物材料在水運(yùn)工程中的實(shí)踐應(yīng)用    黃東摘 要：土工織物材料具有成本低、強(qiáng)度高、整體性及耐久性好、可規(guī)?；a(chǎn)、施工便捷等特點(diǎn)，使其在各類建設(shè)工程中得到廣泛運(yùn)用，文章結(jié)合橫沙東灘促淤圈圍五期工程施工實(shí)踐，淺析土工織物材料在水運(yùn)工程中的應(yīng)用。關(guān)鍵詞：土工織物；水運(yùn)工程；應(yīng)用土工織物在工程中有隔離、反濾、排水、加筋、防護(hù)等作用，其在港工、水利、公路、建筑等工程領(lǐng)域均有大量的應(yīng)用，隨著針對各項(xiàng)性能指標(biāo)而綜合評定土工織物性能的研究越來越深入，使該類型材料在不同工程環(huán)境下有更好的適應(yīng)性，其綜合性能及使用壽命得到不斷提升。在水運(yùn)工程中，特別是目前大范圍

2、的圍海造地及岸灘整治工程，因工程多處在河流、近海的沿岸灘涂，大部分是軟土地基，工程所用建材主要是砂或砂土。所以，土工織物材料以其良好的透水性、地基適應(yīng)性及對細(xì)粒料的隔離性能，成為水工工程結(jié)構(gòu)的主要載體，如筑堤圍堰、岸灘防護(hù)、壩體護(hù)底等都有大量使用土工織物材料。1 土工織物的類型土工織物主要技術(shù)指標(biāo)包括：單位質(zhì)量、抗拉強(qiáng)度、延伸率、梯形撕裂強(qiáng)度、頂破強(qiáng)度、刺破強(qiáng)度、垂直滲透系數(shù)等，可根據(jù)不同使用要求選擇相應(yīng)技術(shù)指標(biāo)的材料。按不同制作的方法，土工織物可分為機(jī)織型、編織型、無紡型、復(fù)合型等，工程中可根據(jù)實(shí)際需求單獨(dú)使用或加工成復(fù)合材料使用。2 土工織物的工程應(yīng)用橫沙東灘促淤圈圍五期工程，位于上海市橫

3、沙島（橫沙縣）東側(cè)，北側(cè)為橫沙淺灘，南側(cè)為長江口深水航道，工程全長19km。筑堤堤體采用內(nèi)外二級袋裝砂棱體+堤心砂結(jié)構(gòu)，是典型的大量采用土工織物材料來進(jìn)行施工建設(shè)的水運(yùn)工程。2.1 護(hù)底軟體排。在水運(yùn)工程中的筑堤圍堰、丁壩、防波堤等的護(hù)底結(jié)構(gòu)，常采用在灘面上鋪設(shè)土工織物材料的方法，來作為結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)墊層，可以起到隔離、防沖刷、減少沉降等效果，常用材料有機(jī)織土工布，編織復(fù)合土工布，機(jī)織復(fù)合土工布。本工程北側(cè)為淺灘，受風(fēng)浪、潮汐影響小，直接采用250g/m2聚丙烯（丙綸）長絲機(jī)織布作為護(hù)底，機(jī)織布上面采用袋裝碎石及塊石壓載。南側(cè)因面向外海，受風(fēng)浪、潮汐、水流沖刷影響大，根據(jù)工況差異及壓載要求，排體結(jié)

4、構(gòu)主要有2種型式：（1）砂肋軟體排：排體底布采用380g/m2加筋編織復(fù)合土工布（230g/m2聚丙烯裂膜絲（丙綸扁絲）編織布+150g/m2聚酯（滌綸）短纖針刺無紡布），加筋帶選用35cm丙綸加筋帶，縱向間距為1.0m。其排體壓載使用充灌砂肋條，砂肋直徑為300mm，間距0.5m2.0m，材料選用150g/m2編織布+150g/m2無紡布，砂肋采用縫在排體上的砂肋套固定，直徑較砂肋略小。軟件排上部的整體壓載采用袋裝碎石與塊石。（2）砼連鎖塊軟體排：排體底布采用380g/m2加筋機(jī)織復(fù)合土工布（230g/m2聚丙烯（丙綸）長絲機(jī)織布+150g/m2聚酯（滌綸）短纖針刺無紡布），加筋帶選用5cm

5、丙綸加筋帶，縱向間距為1.0m。其壓載采用混凝土聯(lián)鎖塊，該類型排體主要在潮流較急、風(fēng)浪較大的堤頭平臺位置使用。2.2 大型充填編織袋。本工程采用大型編織袋裝砂作為其護(hù)底基礎(chǔ)及堤身主要結(jié)構(gòu)，利用土工織物加工成大型編織袋體，采用人工鋪設(shè)，然后利用泵機(jī)設(shè)備充填砂土，通過排水固結(jié)穩(wěn)定后，達(dá)到形成砂袋棱體結(jié)構(gòu)的目的，該施工工藝具有施工速度快、成本低、可就地取材等特點(diǎn)。（1）護(hù)底通長砂袋：通長砂袋（50m*25m）采用200g/m2防老化聚丙烯編織布。加工袋體時(shí)，接縫應(yīng)采用包縫法拼接，縫制后強(qiáng)度不低于原織物設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70%。袋體結(jié)構(gòu)具有較高抗拉強(qiáng)度，有良好緩沖性能，方便充灌成型，在凹凸不平的淤泥灘面上有很

6、好的適應(yīng)性。（2）堤身結(jié)構(gòu)的袋裝砂棱體：袋裝砂棱體的充填袋在平臺以上采用130g/m2防老化聚丙烯編織布，平臺以下采用175g/m2防老化聚丙烯編織布。袋體規(guī)格可根據(jù)工程使用要求加工，一般寬度315m，長度2030m。2.3 護(hù)坡無紡?fù)凉げ?。砂袋筑堤的堤身結(jié)構(gòu)施工完成后，將進(jìn)行坡面的護(hù)坡結(jié)構(gòu)施工，在漿徹塊石護(hù)面施工前，要對細(xì)粒材料（沙或沙土）形成的堤身進(jìn)行反濾處理，在坡面鋪設(shè)無紡?fù)凉げ伎梢云鸬胶芎玫姆礊V、隔離作用。護(hù)坡材料采用450g/m2滌綸短纖無紡布。3 施工實(shí)踐及注意問題土工織物材料在運(yùn)輸、加工、施工及使用后期都應(yīng)注意保護(hù)，防止出現(xiàn)破損或老化，如有出現(xiàn)必須進(jìn)行修補(bǔ)或更換。加強(qiáng)在加工拼接過

7、程中的質(zhì)量控制，使用的縫線應(yīng)符合要求，有效的過程控制將有利于提高土工織物在工程結(jié)構(gòu)中的耐久性。3.1 護(hù)底軟體排及護(hù)底通長砂袋鋪設(shè)。施工前，應(yīng)進(jìn)行水下清障，清除水下雜物特別是尖硬物體，避免鋪設(shè)后損壞土工材料。完成清理后，按設(shè)計(jì)進(jìn)行測量放樣，把排體或砂袋的軸線及邊線放出來并作好標(biāo)記。本工程采用人工或機(jī)械鋪設(shè)施工，施工順序?yàn)橄蠕佋O(shè)北側(cè)機(jī)織布與南側(cè)軟件排，再鋪設(shè)通長砂袋。低潮位露灘并可滿足施工要求時(shí)，機(jī)織布、通長袋及大部分軟件排采用人工鋪設(shè)，鋪設(shè)時(shí)要通過放樣把每張軟體排或砂袋的樁位與邊線位置明確，以保證施工質(zhì)量。在南側(cè)水深較深的條件下采用大型鋪排船鋪設(shè)砼連鎖排及部分砂肋軟件排，軟件排樁位可通過船載軟

8、件及gps進(jìn)行定位控制。為保證護(hù)底有良好整體性，軟體排之間在圍堤軸線方向上采用搭接鋪設(shè)，砂肋軟體排之間搭接不小于2m，砼連鎖軟體排之間搭接不小于3m，通長砂袋之間要緊靠、擠密。通長砂袋對機(jī)織布壓載寬度不小于2m，對軟件排壓載寬度不小于3m。軟件排與機(jī)織布鋪設(shè)時(shí)，力求平整，并在橫向應(yīng)有所松弛，張力不可過緊，鋪設(shè)后，及時(shí)進(jìn)行壓載，防止被水流、風(fēng)浪襲擊而導(dǎo)致移位。3.2 大型編織袋裝砂棱體施工。施工期間，為保證砂袋棱體整體穩(wěn)定性，減少風(fēng)浪沖刷，棱體應(yīng)在護(hù)底軟件排以及通長砂袋完成300m的超前護(hù)底后再進(jìn)行。施工時(shí)，采用人工鋪袋，用專用泵機(jī)抽沙充灌，充灌過程人工配合調(diào)整，保證袋體不滑移，填充均勻。袋體應(yīng)

9、逐層加高，每層厚度控制在0.50.7m左右，不可一次性加高兩層或以上，上下層交叉排列，袋體之間應(yīng)緊靠、擠密、均勻，不得出現(xiàn)通縫、通孔。應(yīng)嚴(yán)格控制施工速率，兩層袋體的充填時(shí)間間隔應(yīng)大于24小時(shí)。棱體施工后，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行外側(cè)反濾層及拋石的施工，防止袋體遭受水流淘刷或波浪襲擊。已充填好的袋體應(yīng)及時(shí)保護(hù)，在平均水位以上袋裝砂棱體完成后防止長時(shí)間在陽光直射下暴露。同時(shí)，應(yīng)避免人為和施工機(jī)械的破壞，若出現(xiàn)了破損或孔洞，應(yīng)及時(shí)修補(bǔ)，防止袋體內(nèi)細(xì)顆粒被沖刷。袋體的修補(bǔ)原則上采用相同材料，并且縫接寬度不應(yīng)小于1.5m。3.3 坡面無紡布反濾層施工。為使反濾層整體性更好，提高反濾、防護(hù)效果，無紡布在圍堤橫斷面方向宜整塊制作，沿圍堤軸線方向相鄰兩塊無紡布可采用縫接或搭接形式連接，縫接時(shí)采用二道錦綸線，針腳間距10mm，縫接寬度0.5m，采用搭接時(shí)，水下搭接寬度1.5m，陸上搭接寬度1.0m。無紡布采用人工鋪設(shè)，布鋪設(shè)時(shí)應(yīng)緊貼堤身棱體，并略有松弛，表面平整度的允許偏差30mm，鋪完后及時(shí)用袋裝碎石壓載以免被水流和波浪沖開。4 結(jié)語本文以工程實(shí)踐為基礎(chǔ)，探討土工織物材料在水運(yùn)工程中特殊工程