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土工布反滤性能深度解析

在水利工程中,土石等材料修筑的堤坝或透水地基上往往需要设置反滤层。设置反滤层的目的是使渗透水流出时不带走堤坝体或地基中的土壤,从而可防止管涌和流土的发生。另外,交通工程中的挡土墙背后也需设置反滤层。

1 、传统方案
     反滤层是由2-4层颗粒大小不同的砂、碎石或卵石等材料做成的,顺着水流的方向颗粒逐渐增大,任一层的颗粒都不允许穿过相邻较粗一层的孔隙。同一层的颗粒也不能产生相对移动。

反滤机理示意图
1—排水体;2—土工织物;3—“天然”反滤层;4—原土体
目前,它的应用已经有比较成熟的经验,该方案的特点是相邻两层某一层的颗粒不应穿过粒径较大一层的孔隙,使得每一层土料粒径要求严格,必须人工筛分,反滤效果良好但施工复杂,成本比较大。

2 无纺土工布方案
土工织物作为一种新型的反滤材料近年来被广泛应用于水利工程,日趋成熟,与传统的砂砾石反滤方案比较,土工无纺布方案节约材料费用一半以上,且能大大缩短工期,具有一定竞争优势。

3 作用原理
用土工无纺布代替传统的级配粒料作反滤层,它们的工作原理是一致的,即必须满足反滤准则,即土工无纺布必须具备保土性、透水性及防堵性。
保土性是指被保护土料颗粒不能从无纺布的孔隙中流失。
透水性应该大于被保护土料的透水性,保证渗透水流畅通。
防堵性保证无纺布不被细土粒淤堵失效。

4土工布反滤性能
与无纺土工布反滤性能息息相关的主要的性能参数为等效孔径、渗透系数。山东浩阳新型工程材料股份有限公司的土工布生产工艺先进,性能指标稳定,等效孔径可达0.05~0.2mm,渗透系数可达1.0~9.9×(10-1~10-3)cm/s,并且可根据工程设计需要定向开发特定参数指标的产品。

除有以上参数严格要求外,土工布的单位质量、厚度、拉伸强度、撕裂强度、孔隙率等物理性指标对工程的成败也有直接影响。
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