----浅谈土工无纺布在希尼尔水库坝体排水中的应用   
    摘 要：希尼尔水库是世界银行贷款项目塔里木盆地灌溉与环保二期工程子项目之一，主要承担向塔里木河下游灌区(塔里木灌区2.70万hm2农田)及塔里木河生态输水4.5×108 m3/a任务与库塔干渠2.67万hm2农田灌溉任务。水库从孔雀河第一分水枢纽引水，经库塔干渠总干渠输水，是注入式大(2)型平原水库。库区附近砂石料短缺,水库坝体排水采用土工无纺布代替传统的反滤砂石料，其加快了滤水体的施工速度，同时降低了工程造价，保证了工程的按期竣工。实践证明，希尼尔水库坝体排水反滤利用土工无纺布是成功的，达到了预期的设计效果。
    关键词：坝体排水 土工无纺布 希尼尔水库
    1.工程概况
    新疆巴州希尼尔水库位于孔雀河流域的尉犁县境内，地理坐标为东经86°13′—86°18′，北纬41°33′—41°38′，是世界银行贷款项目塔里木盆地灌溉与环保二期工程子项目之一，主要承担向塔里木河下游灌区(塔里木灌区2.70万hm2农田)及塔里木河生态输水4.5×108 m3/a任务与库塔干渠2.67万hm2农田灌溉任务。水库从孔雀河第一分水枢纽引水，经库塔干渠总干渠输水，是注入式大(2)型平原水库。总设计库容为2.2×108 m3。本期设计库容为0.98×108 m3，设计水位913.6m，相应水面面积16.74km2坝顶高程916.5m，最大坝高20m，死库容0.1×108 m3，死水位905.8m, 相应水面面积5.9 km2。
    水库工程主要包括：主坝坝线长4663m；东副坝坝线长550m；西副坝坝线长2437 m。两布一膜复合土工膜(200g/0.75mm/200g)防渗,混凝土(C30F300W8)防浪护坡，厚15-22cm。坝基防渗，根据地质情况的不同，分别采取 PE塑膜、塑性混凝土防渗墙、水泥土搅拌桩防渗墙三种不同形式的防渗方式。水库进水闸设计引水35m3/s，引水渠长1450m；放水闸设计流量45m3/s,加大流量53 m3/s；工程建设周期3年，总概算投资14462.35万元。
    2.水库坝体排水设计
　 为了有效降低水库大坝坝内浸润线高程，确保水库大坝安全运行，在进行坝体排水结构设计时，曾考虑过两个设计方案：(1)坝后坡角堆石棱体式排水；(2)坝内无纺布碎石式排水。经计算比较，方案(1)因砂石滤料用量大、造价高而放弃，方案(2)则砂石用量小且造价低，因此，确定采用坝内无纺布碎石式排水方案。
　 水库大坝根据各段坝高及坝前水深，在坝轴线2+437-7+100桩号设置排水设施,全长4663m。纵向滤水体布置在距上游坝脚5.0m处，采用土工无纺布20-40mm石子的棱体型式，横向滤水体每隔50m布设一处，也采用无纺布棱体式断面，其引出坝外后投入排水渠。坝后排水渠沿平行坝轴线布置，排水渠中心距坝后坡脚50m，渠深1.2-1.5m，底宽0.80m，边坡1：2或者1：3，在排水棱体出口处用干砌块石护砌。排水渠顺地形坡度下行，最终将渗水排入库塔干渠东干渠。
　 3.土工无纺布的选择
　　希尼尔水库工程土工无纺布是用作坝内排水体的反滤层，在选择无纺布时主要考虑满足以下原则：(1)挡土准则，被保护土料颗粒不能从无纺布的孔隙中流失，对粗粒土O95≤d85，粘粒土O95≤0.21mm；(2)渗透准则，无纺布的透水性应大于被保护土料的透水性，以保证渗透水流通畅，kg>25ks； kg为无纺布的渗透系数；(3)淤堵准则，被保护土料小于某一粒径的颗粒不能停留在无纺布内，产生淤堵现象，要求孔隙率大于30%-40%。另外无纺布的抗拉强度、延伸率及撕裂强度应符合国家标准。对无纺布的厚度，考虑施工应力和防止意外情况发生，采用3.0mm厚度，300g/m2的涤纶针刺无纺布作为排水反滤层。
　　水库大坝填筑土料颗粒组成为：粘粒含量(d<0.005mm)12.8%，粉粒含量(d=0.005-0.05mm)55.8%，砂粒含量(d=0.05-0.1mm)31.4%，d85=0.006-0.075mm，干容重rd=1.87g/cm3、凝聚力C=23.9N/cm2，摩擦角φ=25.3°，渗透系数ks=7.6×10-6cm/s。
　　根据以上无纺布的选择原则及筑坝土料的实验结果，进行无纺布综合性能比较和对比实验（见表1）。
　　4.土工无纺布的施工
　　土工无纺布施工流程图（见图1略），从图中可以看出，在生产厂家取货前需要对无纺布进行质量检验，满足要求方可提货。然后运到工地库房储存，严禁露天储放，为了减少坝内排水体施工对坝体填筑的影响，首先应集中300-500m进行坝基填筑，待填筑高程超出滤水体顶部40cm左右时，利用机械和人工开挖滤水体基础，经验槽检查合将后，才能铺设无纺布。然后填20-40mm中石子，之后进行无纺布的顶部搭接封口。再经检查，最后人工铺设、夯填第一层土保护层(厚25-30cm)，完成坝内排水体的施工，以后上部施工可与坝体同步填筑。5.施工中应注意的问题
　　(1)无纺布在提货前，一定要进行抽样检查，对照出厂标准和试验要求指标，不合格的产品坚决不用，以保证工程质量。
　　(2)基槽开挖宜在坝体填筑到滤水体顶高程以上时进行，这样能确保大坝滤水体的成形，达到设计要求断面尺寸。
　　(3)无纺布在运输、储存和施工期间，应避免被阳光长时间照射，以防止无纺布老化速度增快，影响其强度和使用寿命。
　　(4)无纺布在铺设过程中，两幅之间搭接宽度不应小于30cm，以保证其整体性。同时要防止泥土或杂物弄脏无纺布，以免影响渗透效果，使浸润线抬高。
　　(5)在进行滤水体顶部无纺布搭接封口时，应每间隔20cm左右用尼龙绳或细铁丝绑扎，避免填土时搭接面产生错位移动，留下工程隐患。
　　(6)无纺布铺设完毕后，进行铺土填筑时，应首先人工夯填二层，每层铺土厚大约25 cm， 然后才能使用机械碾压填筑，防止机械碾压刺破无纺布。
　　6结束语
　　希尼尔水库自2003年3月竣工蓄水，至今已安全运行3年多。通过运行观测，在高水位时，坝后排水渠渗水清彻透明，流量较小，说明坝体排水采用土工无纺布代替砂砾反滤料是成功的，达到了预期效果，同时节省了投资。对于砂石料缺乏地区，用土工无纺布代替砂砾做反滤层，可大大缩短工期，方便施工，工程质量也易于保证，经济效益是显著的。