土工布反滤试验及渗流场计算

基本内容： 通过对土工布垂直渗透试验和反滤试验，了解不同规格的土工布在垂向水流作用下的渗透性，并判断土工布作为粉煤灰滤层时是否会产生淤堵。

土工布的渗透系数按式 (1)计算：

式中，Kn 为垂向渗透系数 (cm/s)；δ 为土工织物的厚度 (cm)；t 为测量透水量的历时 (s)；A 为土工织物试样的透水面积 (cm2)；Δ h 为土工织物上下面测压管水位差 (cm)。

反滤材料的透水性应符合式 (2)要求： Kg≥ AKs (2) 式中， A 为系数，按工程经验确定，不宜小于 10；Kg 为土工织物渗透系数(cm/s)，由其垂直渗透系数 Kv 确定； Ks 为土的渗透系数 (cm/s)。

对 400 g/m2、350 g/m2 和 300 g/m2 这三种规格的土工布进行反滤试验，在稳定水头作用下经过 45 h 后，渗流量基本达到稳定。由于土工布的渗透性远比粉煤灰大，因此稳定后渗流量主要反映的是粉煤灰的渗透性。淤堵试验完成后，测定淤堵后的渗透系数，同时比较土工布垂直渗透系数 Kg 与淤堵后土工布垂直渗透系数 Kg’ 的比值。由试验结果看出， 400 g/m2 的土工布淤堵比例最小，其他两种淤堵比例较大。

根据粉煤灰渗透性试验结果，粉煤灰渗透系数 Ks 取水平渗透系数 Kh 和垂直渗透系数 Kv 的几何平均值，即 Ks=√KhKv ，由试验结果看出， 400 g/m2 土工布淤堵后渗透系数与粉煤灰渗透系数之比平均值为 13.89，说明土工布运行稳定后满足透水准则要求； 而另两种土工布未能达到对反滤材料的透水性要求。