公路排水设计中的土工合成材料应用技术.docx

公路排水设计中的土工合成材料应用技术
刘建华1 , 2 ,郭忠印1 ,丁志勇3 ,方
路3
( 1. 同济大学 交通运输工程学院 ,上海 200092; 2. 广州西二环高速公路 ,广东 广州 510800;
3. 贵州省交通ign c rite rion
土工合成材料已在国内的众多工程中加以应用 ,
其作用包括排水、防渗、反滤、隔离、加筋与防护六个
方面. 其中 ,反滤、防渗、排水的作用在公路工程中尤
为突出 [ 1 ] . 但是 ,目前公路排水设计中的土工合成材
收稿日期 : 2004 - 09 - 28
基金工程 : 西部交通科技工程 ( 2001 - 318 - 000 - 30 ) ;上海市重点学科建设基金资助工程
作者简介 : 刘建华 ( 1978 - ) ,男 ,湖北大冶人 ,博士生. E2m a il: liu ******@163. com
第 4 期
刘建华 ,等 : 公路排水设计中的土工合成材料应用技术
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料应用技术设计标准与方法主要还是参照其他行业
的标准或标准来制定的 [ 2, 3 ] ,其针对性和适用性均有 待进一步改良. 为此 ,需对土工合成材料在公路排水 设计中的应用技术进行全面系统的研究和总结.
1 应用场合与技术要求
土工合成材料及以土工合成材料为基材制造的 复合土工排水材料的类别越来越多 ,在公路排水工 程中的应用可分为以下几个方面 : ① 透水与反滤 , 这是一种综合应用 ,充分利用透水土工织物的透水 性能和反滤性能 ; ②隔离与防渗 ,应用上主要发挥 土工织物和土工膜的隔离和防渗功能 ; ③集水与排 水 ,使用土工合成材料 ,聚集与排出降落、流向路基 路面范围内的水.
总体上 ,复合土工排水材料在公路排水设施中 的应用可用图 1 表示. 不同应用场合的技术要求与
产品类别可定性地列于表 1.
2 性能指标测试
土工合成材料的性能决定其使用效果 ,而表征
性能的指标是设计中的关键参数. 为此 ,一方面要选 择适宜的指标来反映土工合成材料的性能 ,另一方 面要采用适宜的测试方法来评定性能指标参数.
2. 1 土工织物
反滤土工织物设计需满足挡土、透水和防淤堵 三方面的要求 ,为此对这三种性能指标及测试方法
开展了研究.
2. 1. 1 挡土指标 ———等效孔径 目前用于测试土工织物等效孔径 O95的方法有
多种 ,尤以干筛法与湿筛法 [ 4 ] 最常用 , 其中干筛法 被列为公路行业试验标准方法 [ 3 ] .
图 1 公路排水设施中土工合成材料应用方式
A pp l ica t ion of geo syn the t ic s in h ighwa y dra ina ge sy stem
F ig. 1
表 1 排水设施分类与技术要求
Ta b. 1 Type s an d techn ica l requ irem en t of dra ina ge sy stem
排水设施类别
土工合成材料类别
材料水力性能要求
土工织物、土工膜、软式透水管、复合排水体 (集透水、防渗、排水于
一体 ) 、整体式渗沟
土工织物、软式透水管、复合排水体 (塑料盲沟等 )
渗沟、渗井
反滤、透水、排水、防渗
地下排水
盲沟
反滤、透水、排水
坡面汇排水
隔离层 支挡结构集排水 中央分隔带及路面边缘排水
土工膜、软式透水管、复合排水体 (塑料盲沟等 )
不透水土工材料 ,复合土工膜 (含透水土工织物 ) 透水土工织物、软式透水管、复合排水体 (塑料盲沟等 ) 土工织物、土工膜、软式透水管、复合排水体 (塑料盲沟等 )
透水、反滤、排水
防渗、渗水 集水、透水、反滤、排水 透水、反滤、防渗、排水
同 济 大 学 学 报 (自 然 科 学 版 )
第 34 卷
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通过干筛法与湿筛法的比照试验 ,分析得出这
样的结论 : ①干筛法具有直观、方便、简单等优点 , 但其试验结果的正确性较难保证 ; ②湿筛法需要洒 水 ,试验操作过程与数据分析工作都较复杂 ,但其试
验结果成功率高. 利用湿筛法测土工织物的等效孔 径是一种可行的方法.
土工织物等效孔径可从概率论的角度来理解.
一般认为土工织物的孔径分布符合正态分布规
图 3 某土工织物多层渗透试验结果
F ig. 3 Re su lt of m u lt i2f ilter te st for geo tex t ile
律 [ 1 ] . 通过湿筛法确定的 O 和 O 分别表示具有
3
同时采用土工织物渗透试验