土工织物与机械设备相结合在堵复口门中的应用及技术研究

土工织物与机械设备相结合在堵复口门中的应用及技术研究

土工织物与机械设备相结合在堵复口门中的应用及技术研究

近年来，在许多重大的工程和防汛抢险过程中，石料、铅丝笼传统防汛料物被广泛使用，效果明显。但是发生在某些特定场合或狭窄地段的险情，使用传统方法与料物抢险效果不明显。笔者依据多年来的抢险经验，依照“灵活多变，因地制宜，就地取材”原则，总结了一套切实可行的口门堵复技术方案。
1.堵复口门方案选定
“96.8”洪水期间，一段防洪路口门冲块恢复时，在石料，柳料运不进去情况下，利用滞留在工程上的机械和土工布做土袋抢堵，利用装载机和挖掘机结合土工织物纺织布做成土工袋进行口门复堵，取得了堵复口门的最终胜利。
1.1方法：在装载机斗容里铺一长5米、宽4米的土工织物纺织布，编制布的长宽可根据实际需要任意调整。用挖掘机向装载机斗容编制布上卸土，装满后利用电动缝包机和三股尼龙线将土工布上口往返两道缝严，用电动剪刀将多余的土工布剪掉，然后利用装载机的力量将一个长2米、宽1.5米，高1.2米的土工织物土袋倒入决口处，利用此方法层层叠压，步步进占。
1.2优点:比重大，在动水条件下充填，铺设比较方便，袋体柔软变形能力强，在压载作用下很好地服帖于基面上，便于储备、运输，且施工简单，操作方便，机械化程度高、速度快，效果好，劳动力强度低，节省大量石料和铅丝笼，并且闭气效果比石料、石笼更佳。
2.土工织物与机械设备的配合设计
2.1装载机斗容上的铲爪应卸掉，以防装卸时挂破土工织物土袋，斗容的大小可根据需要进行更换调节。
2.2土工织物可根据斗容的大小加工成适当的布块，也可以为增强土工织物的强度缝成双层或多层。
3.土载织物土袋尺度的确定
利用土工织物反滤土袋进行合龙后的闭气效果要比石块和铅丝笼好的多。
3.1单个土袋的长度:单个土袋的长度可视水流流速和水流动能系数及所做占体的宽度等因素通盘考虑。按《水利水电工程土工合成材料应用技术规范》的规定，计算出土工织物土袋长度为2-3米，如此长度不能满足占体的宽度需要时可铺2-3排，甚至多排。可根据实际需要灵活掌握。
3.2单个土袋的宽度：单个土袋的宽度与水流速条件及装载机斗容体积有关。块体宽度大，搭接少且省料速度快，但需要和其配套的施工机械的斗容相适应，块体过窄，则排压多且费料，整体性能差。因此，单个土袋宽度更要根据具体情况适当选择，结合实践经验，笔者认为单个土袋的宽度在1-1.5米之间效果最佳。
4.土工织物工程材料的选择
4.1土料
土袋可用各种土料，包括取用附近滩地、提防后戗和淤背体的土料（沙土、两合土、砂砾石），情况急时可临时取用堤防超高部分堤身的土料。
4.2土工布
土工布要保证它的透水性，又要使细土颗粒不能穿过。
5.堵复口门工程的实施
5.1施工方法
首先探测口门水深、流速情况，如水深较深、流速过大，装载机在抛投土袋前可在土袋两端系上绳缆，在工作面两端适当位置打1.5-2.0米的木桩，打入后的木桩高出地面0.3-0.5米，用以固定绳缆，直到袋体露出水面不需系绳缆固定为止。如水较浅、流速较缓时，袋体抗滑稳定安全系数在于允许抗滑稳定安全系数时，可不系缆绳。
5.2工效分析
根据原阳武庄控导工程复串沟实验资料统计：由3名机械操作手和5名抢护队员及两台大型载机、一台挖掘机组成，串沟水深5米，宽10米，流速小于2米每秒的情况下，挖掘机配合两部装载机连续不断地装袋抛袋，经过2.5个小时，一个长10米、宽6米、高6米的土工织物占体顺利完成，如果增加几部机械两岸同时作业，进度则会更快。
6.结论
6.1堵复口门所用的土工布、缝包机、尼龙线、电剪刀的规格尺寸品种繁多，在市场上极易购到，为了满足紧急堵口或其他险情抢护的需要，应在黄河仓库中储存一定数量。
6.2抢险用的挖掘机、装载机和发电机等机械及木桩麻绳可结合黄河防洪工程使用。
6.3机械抛投土工包的技术，不仅适用于各种堵复口门施工，而且还适用于水中进占快速筑坝和坝垛固根。护坡抢险可在今后的推广工作中进一步积累经验，从而锻炼队伍，培养人才，提高抢险技术水平。