在大壩與渠道防滲、航道治理和防洪搶險等方面,使用了大量的土工合成材料,其發(fā)揮了重要的不可替代的作用。土工合成材料在水利航運工程中的應(yīng)用主要有以下幾個方面:
(1) 大壩、渠道防滲
修筑大壩蓄水成庫,修建渠道長距離調(diào)水,都需要采取嚴(yán)格的防滲措施,否則無法發(fā)揮造福人類的效益。土工膜幾乎不透水,經(jīng)常被用在大壩的迎水面上以形成水力屏障。除了新建大壩采用土工膜防滲外,在迎水面貼土工膜是滲漏嚴(yán)重的舊混凝土大壩除險加固的有效手段。土工膜可直接暴露在外,也可采用如混凝土板覆蓋進(jìn)行保護(hù)。裸露型的土工膜會因紫外線引起的降解作用而縮短壽命,但用裸露土工膜修復(fù)要比設(shè)置覆蓋型土工膜容易得多。被覆蓋的土工膜容易損壞,比如被堅硬材料刺穿。為了預(yù)防土工膜的刺穿,可鋪設(shè)土工織物作為緩沖襯墊;在螺栓固定之處,采用橡膠密封,如圖1-5所示。土工膜的滲漏主要發(fā)生在存在缺陷的接縫處和被刺穿的孔洞處,因此必須通過嚴(yán)格的施工質(zhì)量控制措施以減少施工缺陷,并通過施工質(zhì)量檢測,發(fā)現(xiàn)缺陷并及時補修。目前一些中小型土石壩、大型水庫的施工圍堰以及砂礫石地基的庫區(qū),用土工膜防滲也較為普遍。
目前,輸水渠道多采用混凝土襯砌,發(fā)揮防滲作用。但混凝土在使用過程中受氣候條件的影響或年久老化,容易出現(xiàn)裂縫而漏水。采用GCL或GCL與土工膜構(gòu)成復(fù)合襯里,防滲效果更好,是理想的選擇。
(2) 航道整治
航道相當(dāng)于交通工程中的公路,也需要維護(hù)和治理才能保證暢通。但水下航道整治比公路維護(hù)保養(yǎng)要困難得多。土工合成材料在這方面發(fā)揮了獨特而重要的作用。如土工織物用作土工模袋,充填砂漿進(jìn)行岸坡防護(hù);用土工織物軟體沉排防止航道防淤積或河床沖刷。
土工模袋(geoform)是一種雙層土工織物(模袋布)、按一定間距用尼龍繩連接而制成的大面積、連續(xù)的管袋。其作用相當(dāng)于混凝土施工的模板,內(nèi)充填砂漿或混凝土,成形后作為河道岸坡防護(hù)構(gòu)件,如圖1-6所示。這種有一定厚度的防護(hù)構(gòu)件,具有很強的防沖刷能力,在我國航道治理和水毀河岸修復(fù)工程中得到了廣泛應(yīng)用,取得了良好的效果。