1、附件公路士王合成材料试验规程JTJ/T 060-98 条文说明编制说明土工合成材料已日益广泛地应用于公路工程结构中，然而，目前公路部门还没有可供遵循的统测试方法。为了适应公路建设事业的发展需要，统一公路土工合成材料试验方法，交通部公路发(1996J1085号文下达了公路土工合成材料试验规程)(以下简称规程)的编制任务，于1996年2月成立了以交通部重庆公路科学研究所为主编单位，江苏省交通科学研究所、长沙交通学院、河南省交通厅等单位参加的规程编写组。在编制规程的过程中，编写组对国内外常用的土工合成材料试验方法进行了收集、比较，眼收了一些较新的科研成果，如南京水利科学研究院主编的土工合成材料测试手
2、册)，历届土工合成材料学术会议论文集等，并根据参编单位在研究和试验中取得的实践经验，增加了蠕变试验，格栅温度收缩系数试验，土工格栅、土工网网孔尺寸试验等，对规程中一些试验方法进行了完善和补充(如试验尺寸、数量以及仪器规格等)。考虑到士工格栅等材料目前的大量应用，在部分试验中，增加了相应的内容。本规程包括20章，共17个试验项目，收录的基本上是实践经验较丰富的、常用的试验项目。主要内容有土工合成的物理、力学试验，包括:厚度、单位面积质量、孔径、抗拉、撕裂、顶破等;土与土工合成材料的相互作用试验，包括:摩擦、拉拔试验等;水力特性试验，包括:渗透性、淤堵特性等;此外，还收录了蠕变试验、格栅温度收缩试
3、验。士工合成材料的老化试验、化学稳定性试验等，由于目前尚无较为统一、成熟的方法，在规程中没有收录。本规程第一章至第六章，第十四章至二十章由交通部重庆公路科学研究所编写，第七章由河南省交通厅编写，第八章至第十85 三章由江苏省交通科学研究所编写，长沙交通学院提供了部分试验项目的基础资料，整本规程统编与审稿由交通部重庆公路科学研究所承担。在规程的编制过程中，召开了一次课题组工作会议，在1997年11月、1998年9月分别召开了征求意见会和送审稿的专家审查会，1998年11月提出报批稿，并经交通部审定，批准颁布执行。尽管规程收录的试验项目基本满足了公路土工合成材料试验的要求，但是，土工合成材料发展很
4、快，大量的新材料、新工艺不断出现。要求规程在以后的生产实践中还要不断的发展和完善。86 1总则1. O. 1 本规程包括17个测定土工合成材料基本工程性质的试验项目，制定本规程的目的是使公路系统的试验室在进行土工合成材料试验时有一个统一的试验准则，使所有试验和试验结果具有一致性和可比性。1. 0.3 本规程是为配合公路土工合成材料应用技术规范( JJJ/T 019 98 )而编制的，在本规程中，公路土工合成材料的分类和定义与公路土工合成材料应用技术规范)(JTJ/T 019-98 )一致。1. O. 6 对于不受紫外线影响的土工合成材料(如玻璃纤维)，可不对包装材料提出要求。87 3 试样制备
5、及数据整理3. 1. 1 本条是为土工合成材料送试试样更具代表性而制定的。如果试验是针对某种特殊情况的土工合成材料(如折痕、损伤)等，则可不受本条规定的限制。3. 1. 3 在同一试验中剪取两个以上的试样时，为避免它们位于相同的纵向或横向位置上，采用梯形取样法。在不可避免时(如卷装幅宽较窄)，应在试验报告中说明情况。3.2.3 饱和的目的是排除试样中的空气，以免过水面积减小。目前试样饱和主要有两种方法:一是将试样漫泡于水中人工挤压排气，另一种是试样在真空容器中抽气后充无气水饱和法。大量的试验资料表明:真空抽气饱和法饱和试验效果最好。因此，在有条件时，应采用真空抽气饱和法。3.3.4 在可疑数据
6、舍弃后，如果试验次数达不到该试验要求的数量，应进行补充试验。88 4 单位面积质量试验4.0.1 目前，国内外测定土工合成材料单位面积质量大多采用称量法。但对测试环境、试样面积、测试精度等还没有统一的规定。4.0.3 测试环境规定标准试验条件为:温度20C士2C，相对湿度65%士2%，调湿时间为24h。由于土工格栅孔径较大，考虑到试样剪取面积较小时结果的离散性较大，对土工格栅在剪裁试样时，应从肋间对称剪取，故无法规定具体尺寸。在剪裁后，应量测实际剪裁尺寸以便求出试样面积，对较均匀的土工合成材料，试样面积仍可为10cmX10cm。89 5厚度试验5.1 用厚度试验仪测厚度5. 1. 1 土工合成
7、材料的厚度指在承受一定压力时正反两面之间的垂直距离，一般以mm表示。5. 1. 2 对于土工网和土工格栅由于其厚度有一定的变化(如结点较厚，肋间较薄)，这给厚度检测带来一定的困难，同时，考虑到厚度对于土工网和土工格栅无很大的实用意义，所以，一般不检测土工网和土工格栅的厚度。某些材料，如无纺织物和一些复合材料，受压力时，厚度变化很大，为标准计，需测定某固定压力下的厚度，我国纺织系统测纺织品的厚度是在2kPa压力下，其它国家也大致如此。通常情况下，土工合成材料的厚度是指在2kPa压力下的厚度;另外，根据工程需要，还应测试在20kPa、200kPa压力下的系列厚度。5.2 用无侧限抗压强度试验仪测厚
8、度5. 2. 1 土工合成材料的厚度指在承受L定压力时正反两面之间的垂直距离，一般以mm表示。5.2.2 对于土工网和土工格栅，由于其厚度有一定的变化(如结点较厚，肋间较薄)，这给厚度检测带来一定的困难，间时，考虑到厚度对于土工网和土工格栅无很大的实用意义，所以，一般不检测土工网和土工格栅的厚度。某些材料，如无纺织物和一些复合材料，受压力时，厚度变化很大，为标准计，需测定某固定压力下的厚度，我国纺织系统测纺织品的厚度是在2kPa压力下，其它国家也大致如此。通常情况下，土工合成材料的厚度是指在2kPa压力下的厚度;另外，根据工程需要，还应测试在20kPa、200kPa压力下的系列厚度。90 6
9、土工格栅、土工网网孔尺寸试验6. 0.1 在一些工程中，需确定格栅、土工网等大孔径网材的平均孔径，由于这些材料网孔较大而且往往不很规则，无法用常规的筛分法或显微镜等量测，本方法是针对这类材料而制定。6.0.2 除坐标纸外，也可用有一定强度的白纸。6.0.4 在用卡尺量测时，应注意卡角紧贴孔边但不能使孔边受力变形，在用铅笔描画时，也要求如此。在量测或描画中，可从上到下或从左到右依次量测，以免重复测量。6. O. 5 当土工网材网孔形状不在该条所列范围时(如正八边形或菱形)，可自己推导面积公式或用求积仪直接量测面积。91 7 格栅温度收缩系数试验7.0.1 在一些工程中(如路面加筋)，需确定格栅或
10、其它士工合成材料的温度收缩系数，本方法即为此而编制，该试验可模拟降温过程中土工合成材料的变形情况。7.0.3 由于格栅网孔形状尺寸较大，在试验中，较难规定固定尺寸的试样面积，同时，试样面积受到恒温槽的限制，般要求每块试样至少包括(横向和竖向)一肋，其测试长度至少包括一肋(在条件许可时，最好两肋)以使结果更具代表性。由于格栅规格较多，很难在试验中规定具体的测试长度，一般只要求测试长度内的格栅试样较有代表性即可，为便于试验和测试结果的可比性，测试长度最好在1015cm;在网孔较小时，建议试样面积不小于20cm(竖向)x 10cm(横向)。7.0.4 试验降温区间可根据当地气候条件或使用条件决定，般
11、一20CZOC能包括中国绝大部分地区的冬季降温情况。92 8 条带拉伸试验8.0.2 拉力机能量可选择50kN左右，这种拉力机可对lOO200kN/m的土工合成材料进行试验，为满足测量精度，要求测定的最大抗拉力在拉力机满量程的lO%90%范围内，当拉力机满量程可以分档时，按强度高低采用不同的满量程，可提高测量精度。目前土工合成材料拉力范围达2300kN/m。如果受试样品拉力范围较小，亦可采用lokN拉力机或其它相应能量等级的拉力机或根据需要采用更大的拉力机。试验前对拉力机作零点校正及用标准重块作读数校正是必不可少的，可保证测定值的可靠性，对低强度土工合成材料，这种校正尤为重要。8.0.3 一些
12、研究成果表明试样尺寸及形状CB/Lo)对抗拉强度有较大影响，特别是无纺土工织物纤维松散，织物组织及其间的粘强力受力后极易被破坏，颈缩量很大，强度明显降低，而有纺土工织物横丝各自大体独立，较难引起因张拉方向变形而产生的横向收缩，因而颈缩量较小，对其抗拉强度影响也不大，因此试验时为了减少试样尺寸对颈缩影响，应尽量加大宽度把颈缩现象控制到最小限度。有研究表明:对有纺织物，在条宽较小时其试验强度偏大，50mm窄条试样的抗拉强度比lOOmm宽条试验高lO%20%，而无纺土工织物则偏低lO%30%，采用宽条试样，可一定程度地减少试验误差。本规程中规定了两种宽度，为使测定的结果有代表性，同时向国际标准靠拢，
13、建议采用200mm宽条试样，但窄条试样试验操作方便而迅速。对设备要求较低，容易掌握，并考虑目前生产厂家多采用窄条试样，为便于统一和比较，仍保留50mm宽的窄条试样。93 对土工格栅和土工网，由于目前材料品种很多，其网孔尺寸差异很大，对此很难规定一个固定的试样尺寸，一般对小孔径网材(当量孔径小于10mm)，可按均匀材料对待，对当量孔径大于10mm的网材，在试验中应控制试样网孔的均匀程度和代表性，要求其拉伸试件有效范围内至少包括一个完整的网孔(肋)，两个或多个网孔是比较理想的情况。但考虑到试样尺寸的变化给试样机具和试验结果整理带来的困难，一般要求实际拉伸试样在满足8.0.3条要求后，试样拉伸长度控
14、制在10cm左右，宽度控制在520cm 8.0.4 2 拉伸速率对抗拉强度有一定影响，一般拉伸速度愈大抗拉强度愈大，用低的拉伸速率进行试验偏于安全，为反映工程实际，也宜采用较小的速率，因此，国外都趋向于采用较慢的拉伸速率，多为10mm/min。但某些土工合成材料达到破坏时变形很大，特别是无纺土工织物可达60%以上，加之土工合成材料试件的不均匀性，需要进行多次反复试验，因而结合拉伸速度影响及缩短时间的需要，采用50mm/min。3 夹具是拉伸试验中的关键部件，无论宽条还是窄条试样，要求整个试样被均匀地夹持在夹具内，并要求拉伸时土工合成材料在整个宽度上产生均匀的宽度和均匀的应力。当沿宽度夹持力不均
15、匀时，易造成局部应力集中，从而使试样强度低于实际强度。目前国内常采用扁夹具，这种夹具对窄条试样效果不错，对宽条试样，这种夹持方式则不够理想。在Myles等资料中，介绍了三种夹持土工合成材料的方式z用机械模块;用环氧或低熔点金属提灌封闭;用滚筒咬合，见图8.o. 4。同时指出，对不同类型的产品应采用不同的夹持方式，建议按表8.0.4选择。4 对土工格栅和土工网等材料，由于其材料在直接接触刚性夹具时，容易使试样损伤，在夹具夹持不均匀时，也容易使土工网或格栅局部受力造成应力集中而影响测试结果的真实性，因此，夹具在夹持此类材料时，在夹具和土工格栅(网)之间应有柔性衬垫。94 面军最应变测量点(a)机械
16、模块(b)环氧模块(c)滚筒ilt1图8.O. 4 土工合成材料试验夹持方式表8.0.4采用200mm宽条试样时建议采用的夹持方式平巨低中高备注无纺织物MW MW:机械模块有纺织物MW,EW,RG EW,RG RG EW:环氧模块线性网格和条带EW，骨RGEW，祷RG祷RGRG:滚筒咬合当线性网格和条带是可弯曲的可用这种方法。8. O. 5 为了更好发挥土工合成材料的加筋作用，限制其变形量，设计时往往要求某一延伸率下的抗拉强度，因此试验时必须测定应力应变曲线，应力一应变曲线般分为I型、n型曲线(如正文图8.O. 5)，在I型曲线上可直接查任意延伸率的应力，当初始曲线n型曲线时必须进行零点修正。
17、其修正方法是对II线的OA段进行修正，作AC段的切线交横轴于01以01为修正后的零点。95 9 握持拉伸试验9.0.1 握持拉伸强度是一种抗拉强度，它反映土工合成材料分散集中力的能力。握持试验试样的实际受力宽度取决于材料结构在横向分散荷载的能力。其强度为夹持宽度内纤维强度及相邻纤维所提供的附加强度。该强度与材料结构、经纬密度和纤维移动难易程度有关。握持拉伸强度和条带拉伸强度没有简单的对比关系。国外大多参照ASTMD-1682的标准进行测试，有三种尺寸的试样，见图9.0.1.由于三种试样边界条件不同，所得的试验结果差异较大，无法比较，目前应用最普及的是普通握持试样，我国拉伸试验基本按照ASTMD
18、-1682标准进行，采用普通握持试样。见:x l、100 x 200 100 x 200 200 x 200 -., 切缝医25x :18 l25.4mm，夹具内径为44.5mm。11. 1. 4 2 安装试样时，要注意夹紧试样，特别对有纺织物试样极易打滑，在夹不紧时测出的强度值偏低。3 ASTM D-3787中规定速率为300mm/min，但目前国内一些拉力机达不到这个速率，故规定为lOOmm/min11.2 CBR顶破试验11.2.1 本试验模拟粗粒集料对土工合成材料的顶压作用，以评价工程应用中土工合成材料抵御粗粒料顶压的能力。试验利用土工试验中常用的CBR试验设备和.试验方法，易于被接受
19、。11.2.2 本方法的加荷系统、测力方式及夹具细部结构型式，可根据具体条件采用其它方式，但对夹具及顶压杆的尺寸均应遵照规范要求，否则对试验成果影响较大。量测系统如能改用电测方法，采用传感器量测则可提高精度。11.2.4 98 1 安装试样时，要注意夹紧试祥，特别对有纺织物试样极易打滑，在夹不紧时测出的强度值偏低。3 顶压速率对试验成果影响不大，建议速率在40100mm/mm。11.2.5 在需计算试样内径向的平均拉应力和应变值时，由图11. 2. 5可知，顶压杆贯入力F与试样径向总拉力凡的关系为:F = Fgsin (11. 2. 5-1) 试样内径向的平均拉应力g为:1 F =一一一-一一
20、-g 2slnR 11.2.5-2) 式中:R一一为所考虑点至试样中心的距离。径向平均拉应变为:I噜LI =:!C工=气/(1+H/Lo)2)一1(11. 2. 5-3) 式中各符号意义见图11.2. 5。图11.2. 5 CBR顶破试验示意图(尺寸单位:mm)99 12刺破试验12.0.1 本试验模拟带有尖锐棱角的石子或树枝刺破土工合成材料时的受力状态，刺破强度反映土工合成材料抵抗小面积集中荷载的能力。刺破试验中土工合成材料的破坏方式体现为纤维的张拉力破坏。12.0.2 3 在FHWA手册和ASTMD-751中均规定夹具内径为44.5mm，故建议夹具内径为44.5mmo4 刺破试验中土工试验
21、的破坏形式表现为纤维的拉伸破坏。当采用金属的半圆球顶杆剌人有纺土工织物时，半圆球端头往往会产生滑动而不能将纤维拉断。因此采用端部平头的金属顶杆。12.0.4 3 在国际通用标准中，般规定速率采用300mm/min，故建议采用300mm/min的顶剌速率，若无法达到可适当降低，一般说来速率低时强度有所降低。100 13 落锥穿透试验13.0.1 本试验模拟具有尖角的石块或锐利物掉落在土工合成材料上时，士工合成材料抵御落物穿透作用的能力，合成材料在与其相互垂直的点荷载作用下(例如抛否)，点荷载周围的纤维分离，并穿刺成一个小洞(抛石或许不能通过，但孔洞缺口可能扩大)，严重影响材料的水力特性。13.0
22、.4 5 测量孔洞时，对于有纺土工织物，当被落锥突破时，只有局部经纬纤维断裂，试样还处于绷紧状态，测量孔径时，用顶部涂有粉笔灰的落锥在孔洞处旋转，再用卡尺测量锥尖粉笔灰被擦掉痕迹处的管径，即为孔洞的直径，对于无纺土工织物，落锥穿破时变形很大，建议取下试样用卡尺直接量其直径。此外，还可将落锥锥体等分为10份，沿锥面刻9道环，每环直径相差5mm，试验时，不用取出落锥即可知道孔洞大小。101 14 直剪摩擦试验14.0.1 以土工合成材料在工程应用中所能发生的位移分析看，土与合成材料之间相互作用为下列情况之-.沿界面的相互摩擦;合成材料从土中被拔出。本试验目的是测定土与土工合成材料沿界面的摩擦特性。
23、14.0.2 1 直剪试验施加水平荷载有应变控制和应力控制之分，应变控制式的优点是，能较准确测定剪应力和剪切位移曲线上的降值和最后值，且操作方便，国内外多采用应变控制方法进行剪切试验。2 目前，国内外一些单位的直剪摩擦试验剪切盒一直没有统一的尺寸，但大多为(15cmX 15cm)-.- (30cm X 30cm) ，小尺寸剪切盒的边界影响大，因此，有条件宜采用较大尺寸，但尺寸的增大会使试验设备大大复杂化，同时，也带来一些其它问题，因此，本试验规定剪切盒尺寸不小于15cmX15cm。14.0.3 2-.-3 在本试验中，织物试样的固定有两种方法:一种是在下盒中填土，试样固定在下盒的垂直壁上，另-
24、种是预先制备刚性垫块，将试样粘贴在垫块顶面，然后放入下盒。两种方法各有优缺点，下盒内填土比较符合实际情况，但剪切过程中试验面可能向下挠曲，造成试验成果不稳定。如果采用刚性垫块，可保证剪切面水平，但符合实际较差，每次试验后粘贴面要作处理，比较费事。如果现场织物处于地下水位以下或毛细管饱和区，试验时土料与织物应事先饱和。4 为避免上、下盒之间产生摩擦，要求两盒间应留有缝隙，上盒边框与试样间不相接触。102 14.0.4 4 一般在土样固结速率较快时，可采用较高的剪切速率，对于固结速率较慢的土样，由于孔隙水压力不能充分消散，宜采用慢速剪切。6 对于一般工程，其垂直荷载可采用100kPa、200kPa
25、、300kPa、400kPa四级。在目前的直剪试验中，还没有足够的资料可以明确规定统一的剪切速率标准，建议参照公路土工试验规程)(JTJ051-93)中直接剪切试验中的相应规定，以及其它部门试验中采用的剪切速率，其采用的速率范围为O.023mm/min。具体数值根据土料的排水条件、土工合成材料导水性以及现场条件选用。103 15 拉拔摩擦试验15.0.1 本试验目的是测试土工合成材料从土中被拔出时与周围土体的摩擦特性。直剪试验与拉拔试验的机理不同，结果常存在定的差异。一般，对于工程填土和土工合成材料的相对位移情况，对单面的相对位移，直剪摩擦试验较能反应实际;双面均与士发生相对位移，则拉拔试验更
26、为合适。15.0.2 1 一般试验箱尺寸愈大，愈接近工程实际，但要求的设备容量增大，试验更加复杂，费用提高。故各单位可根据实际情况选择箱体尺寸，本规程规定箱体尺寸为长宽高不小于25cmX20cmX 20cm。3 进行拉拔试样时，引出试样箱外靠近夹具边缘和销钉孔处的织物试样处于薄弱部位，容易在该处产生过大变形或被拉断。拉拔试样要求织物必须是被拔出而不是被拉断的。同时，当试样刚度较低时，箱外的试样在拉力作用下会发生很大的变形，使试验设备有效位移工作范围大大减少。解决这个问题的办法是事先将织物引出部分进行加固。可采用粘胶加固(如环氧树脂)，将加固板牢固地粘贴在织物上，要求拉拔过程中不脱开。15.0.
27、3 试样的拔出长度可由试验确定，拉拔过程中，要求试样本身没有太大的变形，否则试样面积不易准确，且摩阻力分布更不均匀。对于强度低刚度小的试样，埋入长度小些为好。15.0.4 2 如果预计用作加筋的土工合成材料在现场将会处于饱水区或地下水位以下，在试验时，土料和土工合成材料应事先予以饱和。4 在试验中，应保证轴向加荷，夹具要牢固，防止打滑。104 6 拉伸速率原则上应模拟现场条件，可参照公路土工试验规程)OTJ051-93)中直接剪切试验中的相应规定，以及其它部门试验中采用的菌切速率，其采用的速率范围为o.023mm/ mm。具体数值根据土料的排水条件、土工合成材料导水性以及现场条件选用。一般，在
28、土样固结速率较快时，可采用较高的拉拔速率，对于固结速率较慢的土样，由于界面上孔隙水压力不能充分消散，宜采用较慢速度进行拉拔。8 对于一般工程，其垂直压力可采用100kPa、200kPa，300kPa、400kPa四级。105 16蠕变试验16. O. 1 材料蠕变是指材料受力大小不变，变形随时间增长而逐渐增大的现象。材料的蠕变特性主要跟材料的自身特性、荷载水平、环境温度等因素有关。蠕变试验目前尚无统一的标准方法，般采用金属悬重进行试验，悬重法进行试验有设备简单，荷载稳定等优点，较适合于进行较长时间的试验。16.0.2 悬重物可以专门加工，也可利用金属蔽码或其它重物，但垂重物应准确称量并便于加载
29、。在加工悬重物时，应准备几种规格的锤重，以便不同条宽的试样进行试验。鉴于公路部门使用的土工合成材料一般在常温下使用，所以在无温度控制试验箱时，试验温度尽量选择与土工合成材料环境温度相接近的时候进行试验。一般试验较有代表性的温度是20C。16.0.3 蠕变试验中，当士工合成材料抗拉强度较高时，宽条试样需大量的悬重物，有时甚至无法加荷，此时可选用窄条试样进行试验。16.0.4 2 蠕变试验荷载水平一般在最大抗拉强度的10%70%左右，考虑到蠕变试验耗时较长，荷载分级不宜太多。而且据试验，在应力水平较高时，部分士工合成材料试验在试验后期往往出现断裂，所以，一般取20%、40%、60%极限抗拉强度的应
30、力水平进行试验。4 在测量初始长度前，应给试样一个微量荷载使试样绷紧，该荷载不宜过大，可选择在O.1 O. 3kN/m左右，可将下夹具和加荷盘的重量控制在20N左右，这样在下夹具和加荷盘挂上试样后即可量测初始长度。106 6 由于土工合成材料的形变由三部分组成:急弹性形变、缓弹性形变及塑性形变。蠕变试验主要针对后两部分进行，因此在施加预定荷载后，应待土工合成材料变形较为稳定才读取数据，这样有利于提高试验精度。-般在加荷30s后开始进行读数较为合适。蠕变试验主要是确定恒载作用下的长期影响。在有条件时，应尽量延长试验时间，一般最短试验时间不少于500h。107 17孔径试验17.1筛分法17. 1
31、. 1 干筛法适用测定无纺织物的等效孔径，该方法同样适合于孔径较小的有纺织物，对于结构较稀疏的有纺织物和孔径较小的土工格栅，推荐用显微镜直接测读法和千分尺测量法。17. 1. 3 当相对湿度较大(大于85%)，使用未经调湿处理的元纺织物试样，将使玻璃珠的过筛量大幅度减少，为消除湿度影响，有些研究者建议在试验前将织物试样和玻璃珠保存在低于500C的烘箱内。颗粒材料可用石英砂或玻璃珠两种材料。为避免颗粒粒径太小时，由于静电影响造成试验结果反常，一般标准颗粒材料粒径的下限值为:砂取O.06mm，玻璃珠取O.07mm。砂粒中应尽量避免含片状或针状云母，长石颗粒以及粘土矿物。17. 1. 4 2 筛中每
32、次颗粒材料投放少时，不能铺满200mm外径的标准筛，如果投放量较多，振筛时颗粒相互干扰，过筛速率反而减慢，每次投放50g较为合适。在试验中，不采用混合粒径颗粒材料的原因是不同粒径的颗粒易堵塞织物的孔径，使试验结果受颗粒级配的影响。3 试验表明，过筛率随振筛时间增长而加大，但过筛速率表现为初期较大，逐渐减小井趋于稳定，一般在20min左右可趋于稳定。在只需确定等效孔径095才，振筛时间长短的影响较小。5 织物试样不能重复使用，因为每次试验有许多颗粒会滞留在织物孔隙中，影响下次过筛量的测定。6 每级颗粒材料试验次数为5次，是因为土工合成材料均匀108 性较差，需做多次试验取算术平均值，同时在整理试
33、验成果时，允许舍去偏差较大的试验成果，并另作补充试验。17.2 显微镜测读法17.2.1 显微镜直接测读法适合于孔径较大的有纺织物，无纺织物由于孔径弯曲多变，不宜采用显微镜测读法。17.2.2 1 对显微镜型号不作规定，但测量精度应达到0.01mm。2 试样方框内尺寸选用25.4mm X 25. 4mm，是沿用纺织部门的习惯，检测1inX1in1in(英寸)=25. 4mm范围内纤维的根数。34 有纺织物的孔隙一般为不规则的四边形或三角形，用显微镜测读经纬两个方向的缝宽时应注意选取平均值。109 18 垂直渗透系数试验18.0.1 用渗透系数是n表示土工合成材料的透水性概念清楚，并易于与土的渗
34、透系数比较，是目前国内外最常用的指标。但应注意两个问题:一是土工合成材料的厚度将影响水力梯度和渗透系数的精度，因此要求准确测定土工合成材料厚度;二是达西定律仅适用于层流状态，实际情况大多属紊流状态。试验时当水力梯度大于某一数值后，水流由层流变为紊流，此时测量的渗透系数一般会导致低估土工合成材料的透水性能。18.0.2 1 试样的有效面积大一些更具代表性，但面积过大会带来供水和出水的困难，对采用70型掺透仪改装的试验设备，试样有效面积大致为78.5cm2。试验时，试验边沿与侧壁间必需严格密封，可以在器壁四周涂以凡士林或橡皮泥止水。由于士工合成材料的渗透系数介于粉砂和粗砂之间，通常采用常水头试验。
35、2 渗透仪按密封方式可分为两类:第一类为整体式，第二类为对分式。整体式无绕流之虑，但安装比较困难，如不仔细安装容易出现漏水等现象;对分式安装方便，止水可靠。在本规程中，推荐采用对分式。3 水中含气对渗透系数的影响，主要表现为气体分解形成气泡墙塞织物的孔隙，使渗透系数不断减少，因此，必须对试验用水进行脱气处理。规定水温高于室温30C40C，是为避免水进入试样后因温度升高而分解出气泡。4 当需要测定不同压力下的渗透系数时，建议加压标准为2kPa、20kPa、200kPa，或根据工程需要加压。18.0.3 1 试验前将试样进行饱和，目的是排除试样内的空气，以免110 减小过水面积。研究表明:只有严格
36、地使试样饱和，才能获得准确的、平行误差小的试验结果。2 合成材料试样可采用单层或多层，若采用单层试样，试验时水位差往往较小。若有条件精确测定水位差，可采用单层试样;若采用测压管测读水位，则以多层试样为好。建议试样的总厚度不小于2.0Cffio渗透系数的表达是以达西定律为基础的，因此，必须保证水的流态为层流。层流范围内渗透系数变化较小，一般在绘制的水力梯度和流速曲线中，取直线段计算渗透系数儿。18.0.5 1 试样的厚度随法向压力的变化而变化，厚度测量的精度影响到渗透系数的计算，土工合成材料在不同法向压力下的厚度可在渗透仪中加压测得，如条件不许可，可在备样时，取渗透试样邻近的材料按第五章方法测定
37、压力与厚度关系曲线，以备查找。111 19 水平渗透系数试验19.0.1 土工合成材料在平行材料平面方向输导水流的性能可用水平渗透系数和导水率表示，这是土工合成材料排水设计中的重要指标之一。但应注意的是在不同压力下，土工合成材料的厚度变化较大，这给水力梯度和渗透系数带来较大的误差，因此要求准确测定土工合成材料厚度。19.0.2 1 试样边缘和渗透仪间必须密封，可以在器壁四周涂以凡士林或橡皮泥止水。4 当需要测定不同压力下的渗透系数时，建议加压标准为2kPa、20kPa、200kPa，或根据工程需要加压。19.0.3 1 试样面积太大会引起边缘和器壁密封的困难，同时，给供水和加压带来不便，因此，
38、应根据密封、加压、供水的条件，以及乳胶膜的规格确定试样的尺寸一般要求试样宽度大于lOOmm，长度大于2倍宽度，水力坡降小于1。2 试验前将试验进行饱和，目的是排除试验内的空气，以免减小过水面积。研究表明:只有严格地使试样饱和，才能获得准确的、平行误差小的试验结果。19.0.5 合成材料试样的厚度随法向压力的变化而变化，厚度测量的精度影响到渗透系数的计算，试样在不同法向压力下的厚度可在渗透仪中加压测得，如条件不许可，可在备样时，取渗透试样邻近的材料按第五章方法测定压力与厚度关系曲线，以备查找。112 20淤堵试验20.0.1 土工织物作滤层时，在水流的侵蚀下，被保护土颗粒积聚在织物表面的孔口上或
39、细小颗粒沉淀在土工织物孔隙内部，逐渐减小通道的有效过水面积，这种现象称之为淤堵。目前判断龄堵通常是通过观测通过织物的流量的减少，以及进入织物的土颗粒的增多现象来评估，还不能给出淤墙程度的允许值。淤堵试验一般要进行很长时间，和滤层的长期渗透试验相比较，梯度比试验是测量土和土工织物系统中水位差的变化，试验进行时间短。梯度比可理解为因织物的淤堵，土和织物系统渗透系数下降的倍数。20.0.2 在织物试样下方装两层铜筛网和玻璃珠的用途是使试样在土样压力和渗透压力作用下透水面积的损失不致过大，同时使其受力均匀。玻璃珠可用510mm粒径的砾石代替。20.0.4 在不同类型的织物中，热粘无纺和扁丝有纺最易淤堵
40、，针刺无纺织物一般能满足滤层要求，单丝有纺不易发生淤堵。对不同的被保护土，一般粉粒含量越大，梯度比越大，越容易产生不容许的淤墙。大量的比较试验指出:当GR大于3时，将发生较严重淤堵，渗透系数的下降将超过一个数量级，从而不能满足滤层的透水性要求。一般较易产生淤堵的织物和土料，试验时间也越长。长时间的渗透试验会在土颗粒淤堵的同时，产生生物和化学的淤墙作用，增加试验的不确定性，同时士样和织物上可能积累气泡使渗透系数明显减少，因此在试验中要注意排除这些因素，如采用脱气水，采113 取消除电离、消毒杀菌、消除土中有机物的措施。龄堵试验结束后，为测定织物内部的含土量，可将织物试样与士接触的一面朝下放置在清水中浸泡30min，让织物试样面上的土自然沉淀，然后取出织物并烘干，测量织物质量，以便计算单位体积织物的含土量，由于该项指标难于测准，同时还不能用此指标判断淤墙程度，故仅作选材时的参考指标。114 统一书号:15114 0219 定价13.00元
