复合式生态导渗反滤材料研制及应用研究

摘要

反滤材料常设置在土石等材料修筑的堤坝下游坡面处，主要作用是让坝内渗流水顺畅排出，同时又阻滞坝体中的土壤颗粒被水流带走，从而减小渗透水压力对渗流出口的破坏，也可用于防止管涌和流土的发生。
　　设置在堤坝中的传统反滤层一般由2~4层颗粒大小不同的砂、碎石或卵石等材料，顺着水流方向由细到粗逐层排列。这种反滤层需要大量的砂石料筛分工作且施工程序复杂，又受到砂砾料来源的限制。目前常用土工织物反滤材料，虽然减少了砂石料用量，却出现了容易老化和防淤堵性差的问题。淤堵后反滤效果变差，严重的甚至堵塞流土和管涌的出口，使坝内压力增大造成渗透破坏。另外，松散的砂砾料很容易在地基或其它外部影响力作用下产生滑动而局部失稳，导致土工织物、砂、砾料复合滤层的长期稳定性难以保证，产生安全隐患并增大工程的维护费用。
　　本研究依据反滤材料的作用机理和设计要求，以农业和工业副产物或制品为主要原材料，研制一种新的复合式生态导渗反滤材料的研制。不仅能制备出质轻、反滤作用好的复合式生态导渗反滤材料及其制品，还可以减少农业和工业副产物对环境的污染，提高资源的有效利用。
　　对复合式生态导渗反滤材料的设计、制备方法和性能进行了研究，并分析影响各性能的相关因素。研究表明：谷壳导渗滤土层按水灰比为0.4，集灰比为0.3；陶粒导渗层按水灰比为0.4，集灰比为3时，设计的两层复合式反滤层具有良好的性能指标：谷壳导渗滤土层和陶粒导渗层的强度分别为0.26MPa和0.10MPa；复合层的保土率为95.8％，且70%以上均为80μm以下的土颗粒；透水系数为9.45cm/s；淤堵量仅为1.6%的。已在江西省彭泽县芙蓉堤工程中应用该反滤导渗材料，将进行进一步的应用研究。

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第1章 引言

1.1 课题研究背景和意义

1.2 国内外研究现状

1.3 存在的问题

1.4 研究内容

1.5 技术路线

第2章 试验原材料及研究方案

2.1 主要原材料

2.2 研究方案

第3章 反滤材料制备研究

3.1 反滤材料的试验方法

3.2 复合式反滤材料的构造

3.3 本章小结

第4章 反滤材料性能研究

4.1 被保护土颗粒分析试验

4.2 反滤材料试验研究

4.3 本章小结

第5章 反滤材料的应用研究

5.1 水库基本情况及整治的必要性

5.2 整治方案及工程量

5.3 本章小结

第6章 结论与展望

6.1 本文主要结论

6.2 展望

致谢

参考文献