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1、反 滤 层 工 作 原 理土中的水可以顺畅流过，而土粒却被阻留的现象称为反滤（过滤）。反滤不同于排水，后 者的水流是沿表面进行的，而不是穿越反滤层。当土中水从细粒土流向粗粒土，或水流 从土内向外流出的逸出处，需要设置反滤措施，否则土粒将受水流作用而被带出土体 外，发展下去可能导致土体破坏。水利工程中传统采用的砂砾等天然反滤材料作为反滤 层，80年代开始使用一种新型材料土工织物，或称土工布。非织造型土工织物是一种很 好的反滤材料，既可挡土又能排水。它可布置在堤坝中所有需要设置过滤层的部位，亦 即渗流逸出部位和相邻土层土粒级配大小相差较大的界面。以往的直观概念都认为土工织物起反滤作用等同于过筛作用
2、，后来的研究却证明土 工织物所以发挥反滤功能主要是由于它具有促进天然滤层形成的“催化”作用。另外， 当土工织物作为滤层而长期作用时，发现有淤堵现象，从而使其反滤作用减弱或至消 失。为此需要弄清淤堵的成因，方能有效地防止淤堵发生。失的可能性越小，于是就在土工织物的右侧 形成一个从左往右颗粒逐渐变细的“天然反 滤层”。该层发挥着保护土体的作用。可见 土工织物的存在只是起了促成天然反滤层形 成的“催化”作用。反滤机理示意图1一排水体；2土工织物；3 “天然”反滤层；4原土体1. 反滤机理：土工织物的反滤作用可以 用右图来说明。图中左侧为大孔隙堆石体， 右侧为被保护土，二者之间夹有起反滤作用 的土工织
3、物。当水流从被保护土自右向左流 入堆石体时，部分细土粒将被水流挟带进入 堆石体。在被保护土一侧的土工织物表面附 近，较粗土粒首先被截留，使透水性增大。 同时，这部分较粗粒层将阻止其后面的细土 粒继续被水流带走，而且越往后细土粒被流2. 淤堵机理：土工织物中的孔道被堵塞，过水面积减小，渗透性下降的现象称淤堵。形成 淤堵的原因可分为机械淤堵、化学淤堵和生物淤堵。一般情况下，机械淤堵为主要形式。机 械淤堵是土体中的细颗粒随水流进入土工织物孔隙中，并停留其中，随时间增长，停留的细 粒愈来愈多，织物的透水性愈来愈小。化学淤堵是由于渗流水中的各种离子，受化学作用形 成不溶于水的化合物，如CaC03、Fe02等，停留于织物孔隙中，减少水流通道从而降低织物 的渗透性。生物淤堵是土体或土中水内的藻尖、菌头微生物和有机质在织物孔隙中滋长繁殖，堵塞孔隙所造成。淤堵对织造型和非织造型土工织物有着不同影响。织造型织物孔口通 道单一，管状通道间不连通，故孔口或通道内任一处被堵塞，整个通道即不通。针刺非织造 土工织物则兼有垂直和水平结构，而且它们之间是相通的，织物孔隙呈迂回树枝状的立体结 构，水分进入后即可相互串通，所以即使大部分孔隙被堵塞，仍可保持相当的透水性。参考资料：提防除险加固实用技术堤防工程土工合成材料应用技术水工建筑物
