土工合成材料 教学课件 徐超 邢皓枫 7防护protection
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防护功能一、防护作用及其应用举例防护作用具有广泛的涵义。
为了消减自然现象、环境影响和人类活动对堤坡和岸坡造成的危害,常要采取适当的防护措施。
岸坡防护包括河岸、湖岸、海岸等的防水流冲刷,波浪冲击等,这类防护措施古已有之,有许多迄今仍在继续采用。
传统的防护办法有利用埽枕、柴排、石笼、抛石保护岸坡或打护坡桩等。
它们虽然也能起到护坡的良好作用,但耐久性较差,常要不断维修。
根本的弱点,是它们放在被保护土面上,不具有反滤功能,受水流冲蚀和潮浪淘刷抽吸的作用,被保护土颗粒容易被水流带走,导致剥蚀和坍塌。
土工合成材料的发展,为上述岸坡防护提供了新的途径,简单地说,只要在被保护士面上覆一层有良好反滤性能的土工织物,压上一定盖重,即能有效地保护岸坡不受水流和波浪等的破坏。
不仅如此,土工织物质轻、耐腐、有柔性、整体性强、价廉、施工简便,它们在防护工程中的推广应用正在迅速发展。
其实,这类材料不只有抗水流的能力,它们的产品之一——泡沫塑料板(聚苯乙烯EPS)在岩土工程中还被用于防止土体冻胀。
水利工程中利用土工合成材料的常见防护工程有:(1)江河湖海岸坡防护。
(2)水库岸坡防护。
(3)水道护底和水下防护。
(4)渠道和水池护坡。
(5)水闸护底。
(6)岸坡防冲植被。
(7)水闸、挡墙等防冻胀措施等。
土工合成材料用于防护的范围很广,本节仅介绍利用软体排、模袋和三维植被土工网作岸坡防护,利用土袋、土枕及土工管筑堤坝护坡等,其他利用可举一反三。
二、防护制品防护用的土工织物应符合反滤准则和具有一定的强度。
由于要受到往复双向水流作用,对织物应有更高的反滤要求,故应符合式(2-1),同时强度也应符合第一节“五”中的规定。
为满足防护的各种特殊需要,应先将土工合成材料预制成符合一定需要的制品。
举例说明如下。
1.土袋、土枕土袋、土枕是以织造型(有纺)土工织物缝制成的管袋形制品。
土袋尺寸较小,类似于一般草袋,充填土料后成为块状土体,可用于堵塞洞坑,建筑堤坝,或作为压载。
土工合成材料在防汛抢险中的应用1、前言正值汛期,各地堤坝工程险情迭出。
在汛期中如何针对不同的险情应用土工合成材料进行抢险防护是一个急需解决的问题。
土工合成材料是一种新型的岩土工程材料。
它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、表面或各层土体之间,发挥加强或保护土体的作用。
土工合成材料可分为土工织物、土工膜、特种土工合成材料和复合型土工合成材料等类型。
土工合成材料不仅具有较高的强度。
而且具有抗冲、耐磨、耐腐蚀和重量轻等特点。
我国在利用天然纤维材料和织物进行防汛护堤、抢险、堵口方面已有很久的历史,但利用土工合成材料来防汛抢险还是一项新技术。
随着我国经济建设的发展和对土工合成材料功能和特点的逐渐认识、研究、土工合成材料将越来越广泛地应用于水利水电工程的抢险等工程中。
2、防汛、抢险的传统材料和土工合成材料的特点堤防、涵闸等各类建筑物的安全渡汛主要采取两个层次的措施:第一是防护,就是避免险情发生;第二是抢险,即一旦险情出现,要迅速采取有效措施消除险情。
防汛、抢险最常用的传统材料主要为土料、砂料、石料以及草袋、麻包等,它们作为防汛用材已历史悠久,效果良好,仍然是当前防洪、抢险的主要材料。
这些材料虽然有来源广、数量多能就地取材等许多优点,但也存在重量重、体积大、运输困难、施工劳动强度大、施工速度慢、工程质量不易保证等不足。
土工合成材料中的土工织物一般都具有较高的强度,单位质量轻、透水性强、防腐及耐磨性好的特点,同量它还具有以下几方面的功能和作用:(1)排水功能:土工织物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:土工织物可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)对土体的加筋作用:土工织物有较高的抗拉强度,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。