长丝土工布水力学滤层设计

在世纪60—70年代，长丝土工布土工织物滤层的设计，一班认为决定于被保护土和织物的几个主要的水力学特性。如土的粒径和渗透性，织物的孔径、渗透性，开7L面积等c其中土的粒径和织物7L径起着决定性的作用。人们曾参考古典的粒料反滤设计原理，通过试验分析，提出不同的设计准则，按照土的特征粒径选择织物的孔径。关于织物孔径的试验方法，初期多用于筛法或湿筛法。自1977年D．阳M提出动力水筛法辰创，最近几年已被很多国家所采用。对于织物孔径的设计．自20世纪70年代未期以后，专家们考虑了更多的因素：如被保护土的颗粒级配、不均匀程度、密实度、教性等；渗流的流态——层流或紊流；渗流的方向——单向或双向、与重力方向一致或相反；织物的开孔度、厚度、结构，以及受力情况，等等，提出了比较复杂的设计推则，并进行了长期的室内试验和原型观测，以验证这些准则的准确性。但迄今仍未取得一致公认的模式。织物渗透性推则也有类似的情况。鉴于对设计准则的意见分歧较大，因而长丝土工布有些专家建议通过试验来选择织物，即利用被保护土和织物进行模拟的过滤试验，以判断该织物是否能满足要求。如20世纪 70年代美国陆军工程师团所推荐的梯度比(GR)试验’M，至今仍被很多单位所沿用，虽然有些专家曾提出不同的意见。1982年R．M．KoMMr和F．K．Ko等人建议用长期的管诵淤堵试验来选择织柳”。目前在一些重要工程中，已采用这种方法，只是试验的时间长短不一。在“第四届国际土工织物和土工膜会议”上，提出两种值得重视的方法，—。种叫导水率比试验(Hyd刚比Cond皿tivtbbti。Tgt)L“j。另一种叫界面过水能力试验(hb吨肥nM ca四沁T6l)L”i。导水率比是指土和织物所组成的复合体的导水率与单纯土的导水率的比值，利用这一比值来判断织物的过滤性能。界面过水能力试验是把土样分成细粒、中粒和粗粒三部分，然后分组测定土佯与织物所形成界面的过水能力，以及试样在试验前后的重量变化，以判断有无淤堵或管涌的可能。这两种方法都具有各自的特点，但部未进人实用阶段，需要进行更多的试验研究工作。近几年来．有些专家在理论分析方面做了一些有益的工作。例如长丝土工布利用概率论、图像分析、流变学原理以及因次分析等方法．推导出一些有关织物滤层孔径的理论公式，。hsx 5”，这些公式有的与试验结果比较接近，有的还有—‘定的差距，多数处于探索阶段，需要通过较多的室内试验和工程实践予以验证。目前，长丝土工布滤层的机理、试验方法和设计准则仍是一个比较复杂的课题，还要进行大量的工作，制定一套比较成熟的设计方法，叫。