1、中华人民共和国行业标准水利水电工程土工合成材料应用技术规范SL/T225-98 条文说明1998 北京1总则1.0.1 80年代初，我国即开始土工织物等土工合成材料的应用和研究。据不完全统计，应用这种材料完建的工程迄今已超过七八千项。材料与技术的优点愈来愈为工程界所认可，尤其是近几年来在防洪抢险中的大量应用及其成效，引起了广大岩土工程人员的高度重视。但是该技术还没有被设计、施工人员深入掌握，限制了它的进一步发展。各方强烈要求制定出一本标准，为设计与施工提供正确应用的方法，故制定本规范。1.0.2 土工合成材料技术只是工程中的组成部分，施工中的许多要求与一般工程中的规定基本相同，这里仅为这种新技
2、术提出补充规定。1. O. 3 土工合成材料只是主体工程中的一个组成部分，其设计、施工理应符合其它有关规程、规范的规定。75 2术语、符号2. 1 参考美国ASTM资料、土工合成材料工程应用于册和中华人民共和国国家标准GB/T13759(土工布术语等。76 3 材料及其性能测试3. 1一般规定3.1.1 按IGS分类法编写。3.1.2 相关特种材料产品甚多，这里只列出了本规范中提及的几种。3.2 性能指标及其测试3.2.2 土工织物在工程实际压力作用下被压薄，透水性及等效孔径降低，故应注意到其对设计的影响。3.2.5 式(3.2.5)在国际上普遍采用。3.2. 普遍的工程经验。77 4反滤、排
3、水4. 1一般规定4.1.3 用粒状材料建竖向或斜向反滤或排水体质量很难保证。采用土工合成材料，不仅能保证质量，而且施工方便。4.1.4 可以采用土工织物作反滤和排水体的工程项目很多，这里列举的只是其中的一部分，它们的设计方法在原理上基本相同。4.2反滤准则4.2.1 这是任何反滤材料必须遵守的要求。对于编织型土工织物保土性准则可以采用以下规定:1 粘粒含量大于10%的粘、壤土，在覆盖保护层块大(0.4mXO.6m)缝隙小(如预制件)的条件下，可采用09o10d9o。2粘粒含量小于10%的砂性土，在覆盖保护层块大(0.4mX0.6m)缝隙小(如预制件)的条件下，可采用090(25) d90;
4、浪高小于0.6m时，取大值，否则取小值。注090表示编织土工织物的等效孔径。4.3通用设计方法4.3.3、材料尚须符合(垂直)透水性要求，否则水量不能进入织物而排走。材料用作排水体时，有大量水需要排走，主要靠织物的平面排水能力，需要验算。4.3.4 土工织物与坡面的摩擦系数较小，有滑动的可能性，对其稳定性应予以核算。4.3.5 为保证土工织物正常工作，必须加以保护。其端部应予以固定，防止位移。下端更应妥加保护，不允许冲刷破坏。78 4.4 坝内坚式排水体设计4.4.1 竖式排水体是坝内排水的一种型式。以往采用砂砾等透水料，现以土工织物取代。该设计方式应与传统设计方式类似。4.4.3 按传统方式
5、估算来水量。4.4.5 由堤坝底垫层排出的水量应为竖向排水体的来水利地基流入垫层的水量两者之和，后者可按传统方法估算。4.5施工要求4.5.4 有往复流时，织物后面的土料不易形成天然滤层，需要铺薄砂层予以改善。土工织物是聚合材料，紫外线直接照射会引起降解等破坏作用，故应尽早覆盖保护。79 5防渗5.2 土工膜防津结构5.2.1 设上、下垫层是为了保护土工膜和提供膜下排水。5.2.2 所列防护层材料皆是已建工程中大量应用的类型。5.2.3 土石坝的防护层及上垫层的做法可参考表5.2.3。襄5.2.3土石坝的防护层及上盖层防护层型式土工膜类型建议上垫层型式防护层做法复合土工臆(与无纺织物复合)不设
6、上垫层混凝土板直接铺在膜上预制混凝土板啧沥青胶砂或说厚板铺在上垫层上，接缝处土工膜塞防腐木条或沥青玛珩脂，约4cm的元砂混凝土或PVC块料等，留排水孔复合土工膜不设上垫层板直接浇在膜上现浇混凝土在垫层上布置钢筋，再浇板或钢筋网混膜上先浇厚约5cm混凝土.分缝间距约15m，凝土板土工膜的细砾元砂混凝土垫缝间填防腐木条或沥青玛层琦脂，或PVC块料等，留排水孔复合土工膜铺厚约15cm、控径在垫层上翻石。应设排水小于2cm的碎石垫层孔，间距1.5m浆砌石块土工膜铺厚约5cm、细砾混凝土垫层复合土工膜铺厚约15cm、拉径小于4cm的碎石垫层在垫层上铺干砌石块于砌石块铺厚约8cm的细砾土工膜无砂混凝土或无
7、砂沥青混凝土垫层80 5.3 土石堤、坝防津设计5.3.2 土工膜厚度是根据国内坝工实践经验确定的。5.4防渗铺盖设计5.4.2 铺盖下地基总不免产生局部裂缝，为安全计，假设裂缝宽度达到5mm10mm时，验算在水压力作用下，土工膜的抗拉强度及应变是否能接受，据此计算膜所需厚度。5.4.3 这里只是用土工膜代替传统的粘土，故对土工膜要求的尺寸应符合现行规范。5.4.5 膜下棋水、积气会造成土工膜破坏，必须将它们排除，建议的方法在实践中已用过。本节所述的防范措施的具体作法如下:根据膜下土层渗透性的高低，在膜上每隔30m50m设一逆止阀。即在膜上开一直径为20cm的孔，焊上一块直径为30cm的针刺无
8、纺土工织物。在约1.5m深度处预埋一直径为40cm的混凝土块，块上系尼龙绳多根，向上穿过土工织物，并和其上铝盖板连接。地面以上的绳长约15cm，则铝板将随膜下水气压力的大小而上浮或下盖，如图5.4.5所示。对蓄泄次数少、水位变幅不大的浅水水瘁，亦可采用简易逆止阔z在土工膜上每隔一定距离开一孔洞，贴上比孔洞稍大的针刺元纺土工织物，其上放置比洞大些的泥饼，其成分为粉砂加5%的膨润土或橱清乳液。泥饼作用与上述铝盖板的作用相同。排水排气盲沟。在土工膜铺盖下部设置纵横盲沟，使水气集中到几条沟内，排往下游。盲掏可在沟内以土工织物包裹卵碎石而成。5.5.3 目前我国主要采用的开槽设备与方法有3种:钻孔造孔冲
9、槽、链条带抓斗挖掘和梯形锯槽机挖掘。后两种方法在粘性土层中作业较慢。在远离电力的地方，应自备发电设备。我国用土工膜作垂直防渗体首创于福建省水利系统，山东省81 予以改进，江苏省的开槽深度现已达到16m。辽宁省水利科学研究院研制成功了锯槽机，深度可达12m，仍在发展之中。开槽的关键是泥浆围壁，泥浆配合比应通过试验确定。82 6护岸和防;中6.1一般规定6. 1. 1 与传统的防护工程如帚枕、柴排、抛石等相比，土工织物有反滤功能，能在水流作用下保护土粒不致流失，而水流畅通，这样就保证了土体的稳定性。另外，这种材料由工厂生产，比天然材料的来源多，质量稳定。6.1.2 三维防护网是一种新型防护材料。将
10、它固定在坡面上，植革后，它能保护草籽生长，而革的根系又发挥固坡作用。此外还可以美化环境。6.1.3 将土工织物作成各种规格的制品，可随时调用，免得在现场制作，耽误时间。6.2 对土工织物材料的要求6.2.2 有动力作用和往复水流时，在土工织物后面不能形成天然滤层，为保证细土粒不流失，对织物孔径应有较高要求。6.3 软体排设计与施工要点6.3.1 软体排覆盖在有水流冲刷处，既能削减水流冲击能量，又借其反滤作用，使土粒不被水流冲走，从而保证了土体的稳定性。6.3.3 单片排和双片排在我国都曾应用过，这里是工程实践的经验。6.3.4 条文中榴皱系数和收缩系数都是过去实践经验的数字。6. 3. 11
11、6. 3. 12 国内目前还没有统一、配套的沉排机具与规程，皆是根据已有条件，因地制宜地组织施工。这里介绍的是国内较普遍的方法。在我国东北，尚有进行冰上沉排的，即先在冬天河流的冰面上制作好排体，并压盖好，待春融时，利用凿冰技术，四周开沟，助其下沉。6.4 土工模袋护坡设计与施工要点6.4.1 国内利用模袋护坡的工程已较多，表6.4.1所列为其中的83 。电工程地质江苏南宫测口岸江苏无锡锡澄运河江苏常州南运河上海淀浦船闸上海南汇县上海川沙县内蒙古巴盟江苏镇江港江苏泰州船闸天津尔王庄江苏泰兴江苏南通上海嘉定襄6.4.1国内模袋护披使用型号举例充填料工程性质模袋型号混凝土砂浆内凋道护坡FP-100
12、、/内河道护坡CX-150 、J内河道护坡混凝土150、J引航道护坡混凝土150v 海堤护披混凝土200、J海堤护坡混凝土200v 排灌渠道防护、/长江港口引航道口门、J船闸引航道防护、/河堤防护、J航道护彼、J长江春渡停泊区防护、/海堤护坡、/充填厚度(cm) 日期备注10-15 1983.5 有过滤点15 1985.6 无过滤点，另装渗水管15 1986.11 无过滤点，另装渗水管元过滤点，另|15 1987.3 装渗水管20 1986.12 20 1986.12 10 1986.7 有过滤点17 1987.12 元过滤点15 1987.12 12 1987 有过滤点15 1988.3 元
13、过滤点15 1988.3 有过滤点20-30 1988 无过滤点一部分，可供参考。6.4.4 在推导公式(6.4.4)时，坡顶模袋长Ll范围内的摩阻力未予考虑，作为安全储备。6.4.5 使用无过滤点模袋时，如果需要排出袋下渗水，则需在模袋充填后及时装设排水孔。6.4. 排除灌料故障的经验系由模袋生产厂家和施工队伍提供。充灌砂浆和混凝土的配合比可参考表6.4.7-1和表6.4.7-20表6.4.7-1水泥砂浆标准配合比(日本)水灰比单位用量(kN/m3)编号灰砂比(%) 流量值备注水泥砂水M-2 FM=2.8 1 I 2.0 60 6 12 3.6 (水下)混合剂AE剂20土2减水剂M-2 1
14、I 3.0 70 4.61 13.83 3.26 抗压强度5kN/cm2(水上)襄6.4.7-2混混土配合比(南京水利科学研究院)水泥z砂，石估计水泥用量备注编号(kN/m3) 1 1 : 2. 56 I 2. 09 3.50 以含气量5%、水灰比0.65计.325号普通硅酸盐水泥s骨2 1 I 2. 73 I 2.23 3.35 料最大校径为25mm，场落度213 1 I 3. 08 I 2. 52 3.08 士2cm，砂率0.556.5 植被防护设计与施工要点6.5.2 植被必要性的经验系由美国AKZONobel公司提供。该公司是一家国际知名的厂家，专门生产防冲席垫，利用该产品完成的工程甚
15、多。6.5.4 革籽应根据当地气温、降水和土质条件进行优选。中国科学院植物研究所的专家提供的草籽可供参考，如表6.5.4所示。85 表6.5.4可供革籽参考襄(中国科学院植物研究所)地区草籽名称华北、东北、西北野牛草、无芒雀麦、冰草、高羊茅(沈阳以南华中、华东狗牙根、离羊茅、黑麦革西南扁穗牛鞭草、园草芦、黑麦草华南雀事草、假险草、两耳草青藏高原老芒麦、垂穗披碱革新疆元芒雀麦、老芒麦86 7 土体加筋与加固7.1一般规定7.1.1 加筋土技术是一项应用较广的技术，我国已在多项工程中应用。7.1.2 我国加筋土大多采用机织土工织物和加筋带，国外用土工格栅居多。国外有一些低堤坝也曾应用无纺土工织物，
16、这类材料强度较低，伸长量较大。7.2 软土地基加固设计与施工7.2.2 稳定计算的实用方法仍是传统的极限平衡法，虽然也有采用有限元法的，但不确定因素较多，成果的可靠性难以保证，目前只能作为辅助方法。7.2.3 用圆弧滑动法验算深层抗滑稳定性，目前已发现理论上加筋的效果并不显著，事实上对工程却起到了良好的作用，说明此法偏于保守。其实际效果可能是地基中的应力场发生了改变，应变场也有变化，并且加筋使地基土的侧向位移受到限制，但这些正面效应迄今尚未能定量计及。本法是一种偏保守的、有待进步研究的课题。7.2.5 筋材是一种抗拉材料，发挥的拉力随其应变增大。施工时应始终保持其具有一定的应变，否则不能利用其
17、拉力。故铺设筋材时，往往要给予预拉，使效果更好。文中所述步骤就是为了这一目的。7.4 加筋陡坡设计与施工7.4.3 本规程所制定的方法取材于美国联邦公路局出版的Mechanically Stabilized Earth Walls And Reinforced Soil Slopes De sign And Construction Guidelines飞June1996。该法与以往方法87 的最大不同，是认为安全系数最小的滑弧并不代表需要最大筋材拉力的那个滑弧。故需要针对给定陡坡，按不同滑动圆心与半径，通过试算，找出各个滑动圆心时的一系列最危险滑动圆弧p再按模体法找出不同滑动圆的安全系数。将
18、上述所有安全系数恰好等于要求安全系数的滑动面绘在同一张纸上，它们的外包线即为有待布筋的范围。另外再针对不同滑弧，按附录J中的公式求出相应于每一滑弧，为使其安全系数达到要求值(一般可取1.3)所需要的总加筋力，其中的最大值Tmax即为最终加筋的依据。显然，这样的布筋方法更为合理。7.5 加筋土挡墙设计与施工7.5.3 当加筋材刚度不同时，实测的破坏面形状不同，如图7.5.3所示。7.5.5 初始核算墙断面尺寸是根据经验确定的。7.5.6 考虑刚性筋式挡墙的加筋带抗拉模量较大，与位移相关的土压力将有变化，故校核筋材强度时，土压力计算应按附录图K.3.1中的规定。但两种加筋土挡墙的设计基本相同。只是二者的潜在破坏面有所不同，故破坏面以内的筋材长度亦有不罚。7.5.7 外部稳定性计算时，墙背士压力应采用库仑土压力。7.5.8 对刚性筋式挡土墙内部稳定性计算，筋材上的拉力应按图K.3.1所示土压力计算。对柔性筋式挡墙，仍按库仑士压力计算。88 m-mNNLF4的书号:1580124. 102 7巳6.60 定价:
