土工布与生态混凝土复合结构试验研究开题报告(编辑修改稿)

土工布与生态混凝土复合结构试验研究开题报告(编辑修改稿)内容摘要：

界水力坡降和流土的临界水力坡降 两者中的较大值。 选择 2～ 3组 试验数据。 试验装置 与确定管涌 临界水力坡降 的试验装置相同。 织物 作为生态混凝土，无砂大孔混凝土在满足所需强度的前提下，当它的连通孔隙率越大，生长于其上的生态作物的生存空间就越大，这样的混凝土就更加能够满足人类的需求。 但是由于护岸存在水力坡降， 再加上 无砂大孔混凝土的透水性，就为管涌和流土提供了存在的温床。 对于管涌，刚开始 护岸 土体中的细 土粒随渗流水移动并不断流失，继而较粗土粒发生移动，从而在土体内部形成管状通道。 对于流土，某个局部的土体则是不断整体隆起、浮动和流失。 这两种渗流变形，最终导致 生态护坡失稳，造成人力与物力等各方面的损失。 在传统的水利工程中，我们可以采用砂砾等天然材料来制止管涌和流土破坏，但是这种解决方案 势必导致生态作物 无法生存。 所以我们需要做到的是，既可以使生态作物的根系穿过混凝土直达护岸土体得以生长，还可以保证护岸的土体可以不发生移动和流失。 于是， 邢 老师提出 采用土工织物与无砂大孔混凝土复合结构。 的反滤 土 工织物是土工合成材料中的一种 透水材料。 土工合成材料是应用于岩土工程的、以合成材料为原材料制成的各种产品的统称。 土工合成材料的原材料是高分子聚合物，它们是由煤、石油、天然气或石灰石中提炼出来的化学物质制成，再进一步加工成纤维或合成材料片材，最后制成各种产品。 土工合成材料的主要功能可归纳为六类，即反滤功能、排水功能、隔离功能、防渗功能、防护功能以及加筋和加固功能。 这六类功能适用于本项目的便是反滤功能。 当土体中的水流过土工织物时，水可以顺畅穿过，但土粒被留在土体内的现象 称 为反滤。 用作反滤的土工织物一般是非织造型 （无纺）土工织物。 其主要的性能指标有单位面积 重 量 G、厚度  、 等效 孔径 95O 、水平 渗透系数 hK 和垂直渗透系数 vK ，次要的性能指标有抗拉强度 T和延伸率。 确定各个指标的试验方法如下： 单位面积重量 G： 单位面积重量是指在单位面积时材料所具有的重量，该指标由称重法测定。 试样面积一般不小于 100 3cm ，设其值为 A，相应的重量为 M ，则单位面积重量 G 按下式计算： MG A。 为使试验成果更具有代表性，需要进行不少于 10块相同试样的平均试验，取其平均值作为试样结果。 厚度  ： 厚度  指其顶面至底面间的垂直距离，用电子测厚仪或厚度测定仪 测定。 非织造型土工织物 呈蓬松状，测厚时试样夹在压块与基准板 之间，并施加2KPa 的压力。 因为当法向压力增加时，非织造型土工织物的厚度将随之变薄，这将影响土工织物的渗透性，特别是水平渗透性。 故要测定不同压力下，厚度随之变化的压缩曲线，即厚度 压力关系曲线。 根据以往经验，针刺非织造型土工织物的压缩量最大，而热粘非织造土工织物的压缩量与之相比就很小。 等效孔径 95O ：等效孔径 95O 表示该土工织物的最大有效孔径。 我国采用 干筛法 来确定它的值。 以待测织物作为筛底布，准备好几组已知粒径 范围的粒组（可以是玻璃微珠或标准砂），例如 ～ 、 ～ 、 „ 的各粒组，每次将一粒组的粒料称 50g 投入筛内，放在摇筛机上振摇 10 分钟，得到留在筛上的粒料重量为 1rm ，则可计算出该粒组的筛余率（又称留筛率） 1R 如下：11 100%50rmR  ；同样的方法测得其它粒组的筛余率 2R 、 3R 、 „。 为了防止筛布被土粒堵塞，故每换一次粒组，换用同种试样的新筛布。 据此可以绘制各粒组的粒径平均粒径 d与相应筛余率 R的关系曲线图，从该图上可以获取等效孔径 95O 的值。 垂直渗透系数 vK ： 垂直渗透系数 vK 是反映水流法向通过织物平面时的透水性指标，采用垂直渗透试验仪进行。 试样面积为 A，厚度为  ，水的温度为 T， h 为上下游稳定水位差，其值始终保持不变。 在试验历时 t 内，从溢水口 3 流出的水量为 Q，则垂直渗透系数 vK 由下式计算：vT QK At h 。 渗透系数一般应表示为标准温度 20℃时的数值 20vK ，由试验所得到的值可由下式修正：20 20Tv vTKK，式中 20,T分别为纯水在 T℃和 20℃时的动力粘滞系数，可从物理手册中查用。 水平渗透系数 hK ：水平渗透系数 hK 指水流经织物平面方向流动时的透水性指标，采用常水头平面渗透仪装置测定，其测定过程与垂直渗透系数 vK 大致相同。 水平渗透系数 hK 由下式计算：20 20Th QLK th ，式中， L,B 分别为试样在 水流方向和垂直于水流方向的长度和宽度。 抗拉强度 T： 抗拉强度 T指土工织物在拉力机上拉伸时单位宽度所承受的最大拉力，以 kN/m 表示。 用条样法进行测试，其结果常绘制称拉力 拉应变关系曲线。 曲线峰值点的拉力为抗拉强度，对应的应变为破坏应变。 以上指标在试验操作和资料整理时应注意和遵守的事项如下： ：每项试验一般剪取 6～ 10 个试样，应从卷材长度和宽度方向上随机剪取样品，距卷材边缘不小于 100mm。 同一项试验的各试样应避免它们位于卷材同一纵向或横向位置上。 ：对 于大多数织造或非织造土工织物在试验时对实验室无温湿控制要求，只要记录试验时温度和湿度即可。 ：单向拉伸用扁夹具，圆形试样用环形夹具。 都要求夹具能均匀可靠地夹住试样，应能防止 试样在钳口内打滑，且不会被夹坏。 当出现以上状况时，可采取下列措施：①钳口内加衬垫；②钳口内试样用涂料加强；③改进钳口面。 ：①按下式计算全部测试值的算术平均值 niinXX1，式中： n为试验次数， iX 为第 i 块试样的测试值， X 为 n 块试样测试值的算术平均值。 ②计算变异系数 %100XCv ， )1()( 21   nXXni i。 ③计算所需要的试样块数 vN Cn 。 非织造土工织物的均匀性较差，通常取 10 块试样。 土工织物的 设计 方法 土工织物反滤材料应满足反滤准则。 在使用土工织物之前，必须通过试验对土工织物 进行检验，以判断此土工织物是否符合 以下 三条准则。 反滤的设计准则有三条： (1)保土性。 被保护土在水流作用下，土粒不得被水流带走， 以防止管涌破 坏。 显而易见，土工织物要达到保土性，其等效孔径与土粒粒径必然存在某种。