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非织造土工布独特的纤维三维网络结构使其具有良好的排水性能和保沙土性能,以此代替传统的砂砾渗滤层,不仅可以节省投资而且还能缩短施工周期。土工布渗滤层设计及选用的重要依据是其透水性能和保土性能,而这两个性能的重要特征指标为其孔径。准确测定土工布的孔径有利于工程上更加合理地选用土工材料。本文结合实际工作经验,对土工布孔径测试方法归纳如下。
1孔径参数
孔径参数主要包括有效孔径、特征孔径、平均孔径、 孔径、小孔径、泡点孔径、孔径分布、孔隙率等[3]。
1.1有效孔径(Oe)
JTGE50—2006《公路工程土工合成材料试验规程》中的定义如下:能有效通过土工织物的近似 颗粒直径,例如O90表示土工织物中90%的孔径低于该值[4]。GB/T14799—2005《土工布及其有关产品有效孔径的测定》中定义则如下:有效孔径是能有效通过土工布的近似 颗粒直径,例如090表示土工布中90%的孔径低于该值[5]。
1.2等效孔径EOS(或称表观孔径AOS)
SL/T235—1999《土工合成材料测试规程》中定义如下:以土工织物为筛布对颗粒料进行筛析,当一种颗粒料的过筛率(通过织物的颗粒料重量与颗粒料总重量之比)为5%时,则该颗粒粒径尺寸定为土工织物的等效孔径[6]。GB50290—1998《土工合成材料应用技术规范》及SL/T225—1998《水利水电工程土工合成材料应用技术规范》中定义如下:土工织物的 表观孔径[7-8]。JTJ/T019—1998《公路土工合成材料应用技术规范》中定义如下:用于表示织物型土工合成材料孔隙大小的指标。采用不同的筛余率标准,可得到不同的等效孔径值[9]。
复合土工膜用于防渗的注意事项:
1.表面防护。聚合物制成的防渗土工膜容易因日光紫外线照射而降解或破坏,故在储存、运输和施工等各个环节,都必须时时注意封盖遮阳,特别是在施工过程中,应尽量缩短其外露时间,原则上应随铺随用土覆盖。
2.复合土工膜材质。复合土工膜的原材料有多种,应该根据当地的气候条件等进行适当选择。例如在寒冷地带,应考虑复合土工膜在低温下会不会变脆破坏,是否会影响焊接质量;土质和水质中的某些化学成分会不会给膜材或粘结剂带来不良作用等。
3.排水、排气问题。铺设复合土工膜后,由于种种原因,膜下有可能积气、积水,如不将它们排走,可能因受顶托而破坏。
复合土工膜施工中,特别要注要做到铺设不宜过紧,不得打皱,拼接要牢固。要严格按技术规范施工,把好准备、铺设、拼接、检验和回填等五道质量关。
1.3特征孔径
土工布的孔眼尺寸,相当于90%的土颗粒通过土工布时的 颗粒尺寸[10]。该定义适合于土工布及其有关产品有效孔径的测定中的湿筛法。
1.4泡点孔径
滤布一侧的气体穿过滤布到达另一侧的水中而产生气泡,用此方法计算出滤布孔径[11]。
1.5 泡点孔径
当气体穿过滤布到达水中产生 串气泡时的泡点孔径[11]。
1.6孔径分布
对于给定试样,根据孔隙直径分布,计算某一孔径所对应孔隙的百分数[12],可用来表征不同孔径在整个孔径分布中所占比例。
1.7孔隙率
材料的孔隙体积与总体积的比值,反映土工布空隙程度的指标,它是影响土工布渗透性等水力性能的重要因素[13]。
目前,在各标准中,关于等效孔径、特征孔径的定义基本一致,均为用颗粒的尺寸来表示孔径的尺寸。泡点孔径则需要根据测量气泡出现时的压力差来计算出的等效孔径。
〔摘要〕介绍了我国土工布的发展及应用现状,分析了土工布的工程特性。重点讨论了机土工布和非织造土工布的特点、性能。说明了土工布具有良好的市场前景。